Электрогазовая горелка Советский патент 1991 года по МПК F23D21/00 

г

Изобретемле относится к обпястн энергетики п может быть использовано для получения высокотемпературной струи лродуктов сгорания, например для обработки металлов.

Целью изобретения является повышение надежности.

На фиг, 1 изображена электрогйзо- вал горелка, продольное сечение; на фиг. 2 сечение Л-Л на фиг. .

Элр.ктрогазовая горелка содержит вихревую камеру 1 с аавихрителе 2, формирующее сонло 3, электрод 4, сое- днненньй с источником Ь электрическо го. тока, при этом электрод выполнен в виде перфорированного цилиндра 6, с оДной сторо пл которого расположен копус 7 с центр альным отверстием 8 с:)осио tbopt-Jiipyiou CMy coimy 3, а . с друге; стороны цшшндра 6 cTJ on изолятора 9 смо11тироиана крышка 0 с. форсункой I н свечой эажи- ган-чя 12-, Вихревая камера I устшгов- леиа U корпусе 13 с фланцем 14 и штуцером 15 гюд,пода сжатого окислителя, а за соплом 3 установлен анод 16.

Вихревая камера 1 выполнена конической, эавихритЬль 2 расположетг и исньш . Ь . поперечном сечении вихревой камеры 1, а формирующее сопло 3 рас- nojio.Kci o соосно завихрите по 2.

Вихревая камера 1 выполиепа с уг- логг раскрытия 7-14 .в-направлении электрода 4, л .расстокниг от сечения вихрсвоГг камеры до электрода составляет .2-6 диаметров этого сечения, завихритель 2 расположен в меньшем пoнepe iпoм сечении BiixpeBoii каме ры и шющадь его проходного сечения составляет 0,07-0,11 площади меньше- го поперечного сечения вихревой ка- меры, (| OP uФУloщee соило 3 расположено соосно завихрителн) 2, и апощудь его проходного сечения составляет 0,25-0,5 площади меньшего поперечного сечения вихревой камеры 1, площад поперечпого сечения перфруировапного щшиндра 6 составляет 2,5-3 площади мепьшего поперечного сечения вихревой камеры 1J а его длина составляет 1,5г2 диаметра меньшего поперечного сечения вихревой камеры

Электрогазовая горелка работает ледующим образом.

Сжатый окислитель поступает по штуцеру 15 в полость, образованную викревой камерой f и корпусом 13, затем через завихритель 2 в вихревую

5446 2

, где образуются два закрученных вИхря с радиальным градиенто м статического давления, движуго1хся в направлении электрода 4. В приосе-

вой зоне вихревой камеры генерируется периферийньш поток, перемещающийся в направлении перфорированного цилиндра 6, через отверстия которого поступает внутрь электрода 4, а осёвой поток двигается в направлении

формирующего сопла 3.

Посредством форсунки 11 во внутреннюю полость, образо ваиную крышкой 10 и внутре1шей поверхностью перфос рировашюго цилиндра б, подается жидкое или газообразное топливо. Высокая степень закрутки окис1И1теля является причиной возникновения зиачитель- 1Плх радиальных градиентов давления.

0 В процессе турбулентного массообмена в поле с высоким градиентом давления .происходит перенос энергии от приосе- иого вихря к периферийному. Пристеночные слои значительно разогревают5 ся, что приводит к Э(}х1)ективному испа- рениш расположенных в этоГ зоне эле-, ментов жидкого топлива или нагреву газообразного. Подготовленная горючая смесь под)1О1гается электрической све- 401: 12, установленной в крьппке 10. В результате процесса сгорания 1 орю чеГ: смеси на выходе конуса 7 тe mepa- тура продуктов сгорания достигает 2000-3000 с Б зависимости от вида топлива и окислителя. При такой тем нсратуре происходит диссоциация продуктов сгорапнл с образованием заря- жетн1ых частиц. Ианример, диссоциация СО стапопится заметной при температуре 1500 с, составляя 0,8%, далее она быстро растет, достигая 4% при температуре , 19% - при темпе- ратуре 2500 °С.

Б дальнейшем па анод 16 и электрод 4 подается электрическое напря- жегше. По диссоциировант.1м продуктам сгоршп1я приосевого вихря, вьтолняю- щего роль проводника, идет электрический ток, в результате чего происходит ионизация компонентов сгорания, приводящая к увеличению проводимости приосевого вихря и значительному увеличению его температуры, достига- гацей температуры низкотемпературной плазмы. Через формирующее сопло 3

5 плазма с критической скоростью порядка 1000 м/с и более выбрасывается на обрабатываемую деталь,, производя технологические операции.

0

0

5

rj

Составитель Ю, Суков Редактор Л, Орлова Техред О.Бащншина Корректор М. Самборская

Заказ 1898 Тираж 353, Подписное

, ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж- 35, Раушская паб., д. А/5

Филиал ШП Патент, г, Ужгород, ул. Проектпа)1, i