Камера сгорания Советский патент 1987 года по МПК F26B23/02 F23C3/00 

Изобретение относится к безфуте- ровочным топочным устройствам преимущественно сушильных и нагревательных печей, работающих на тяжелом жидком топливе, например мазуте марок 80 j или 100, и может быть использовано в производстве минеральных удобрений, промышленности строительных материалов, а также химической и горнорудной отраслях.fO

Целью изобретения является интенсификация процесса охлаждения пламенной трубы диаметром более 0,8 м при работе на тяжелом жидком топливе, .

На чертеже изображена камера его- t5 рания, продольный разрез.

Камера сгорания имеет корпус 1, снабженный патрубком 2 ввода охлаждающего воздуха. Внутри корпуса кон- центрично установлена пламенная труба 3 с завихрителем 4, к фронтальной части которой примыкает горелочный узел 5. Для отвода тепла нарз,гжная поверхность пламенной трубы 3 снабжена системой оребрения, включающей спиральные пластины 6, контактирующие с корпусом и расположенные по 1 многозаходным винтовым траекториям с образованием между ней и корпусом 1 спиральных каналов 7, и продольные ребра 8, жестко прикрепленные внутри каналов 7 к поверхности трубы 3 пер- пендикуля рно спиральным пластинам 6.

Для обеспечения теплового рас1иире- ния спиральные пластины 6 и продоль- 35 ные ребра 8 надрезаются. Высота пластин 6 выбирается таким образом, чтобы в рабочих огневых условиях работы перекрывалось расстояние между пламенной трубой 3 и корпусом 1, а образованные с помощью пластин 6 спиральные каналы 7 были изолированы друг от друга.

20

25

с помощью спиральных пластин 6 распределяется по спиральным каналам 7. Двигаясь по спиральным каналам 7, воздух совершает вращательно-посту- пательное движение, активно омывает пластины 6 и поверхность пламенной трубы 3, снижая их температуру при этом до требуемого уровня. Существенному увеличению коэффициента тепло- восприятия способствует механизм разрушения пристеночного теплового слоя при обтекании струей воздуха продольных ребер 8, расположенных перпендикулярно пластинам и ходу воздушного потока. Далее воздух входит в завих- ритель 4j, которым формируется внутренняя пристенная воздушная струя, оттесняющая факел пламени от стенок пламенной трубы. Спиральные пластины 6 выполняются В1ысотой h исходя из условия

пл.тр 1

(т

ПЛ.ТР

- Ть) .

D

30

ПЛ.ТР

сС

где D - внутренний диаметр корпуса, м,

наружный диаметр пламенной трубы, м,

коэффициент линейного расширения,

температура пламенной трубы, ° С,

температура охлаждающего воздуха, °С,

образования стенок спиральных каналов, изолирующих их друг от друга

ПЛ.ТР

Т. 40

и предотвращающих прямоток охлаждающего воздуха в зазоре между корпусом ;и пламенной трубой. Предлагаемое решение позволяет управлять поступательно-вращательным движением потока охлаждающего возду- Камера сгорания работает следующим45 ха, предотвращая его размыв и сохраобразом.

Воздух в камеру сгорания подается двумя поток.ами. Час гь воздуха, участвующего в горении, вводится через горелочный узел 5, куда подается также жидкое топливо. Распыляясь, топливо взаимодействует с турбулентной струей воздуха, воспламе- цяется, образуется поверхность фронта пламени.

Другая часть воздуха поступает через улиточный патрубок 2 ввода охлаждающего воздуха в корпус 1, где .создается закрученная струя,которая.

50

55

няя стабильной интенсивность отвода тепла на всей длине контакта с пламенной.трубой. Назначением числа каналов и шага винтовой траектории пластин варьируется время взаимодействия потока воздуха с поверхностью трубы. Установка пластин, высота которых перекрывает расстояние между пламенной трубой и корпусом, позволяет дополнительно развить активную поверхность теплообмена.

Ребра, расположенные внутри каналов перпендикулярно пластинам с жестким крегшением к трубе, способ

с помощью спиральных пластин 6 распределяется по спиральным каналам 7. Двигаясь по спиральным каналам 7, воздух совершает вращательно-посту- пательное движение, активно омывает пластины 6 и поверхность пламенной трубы 3, снижая их температуру при этом до требуемого уровня. Существенному увеличению коэффициента тепло- восприятия способствует механизм разрушения пристеночного теплового слоя при обтекании струей воздуха продольных ребер 8, расположенных перпендикулярно пластинам и ходу воздушного потока. Далее воздух входит в завих- ритель 4j, которым формируется внутренняя пристенная воздушная струя, оттесняющая факел пламени от стенок пламенной трубы. Спиральные пластины 6 выполняются В1ысотой h исходя из условия

пл.тр 1

(т

ПЛ.ТР

25

- Ть) .

5

D

0

ПЛ.ТР

сС

где D - внутренний диаметр корпуса, м,

наружный диаметр пламенной трубы, м,

коэффициент линейного расширения,

температура пламенной трубы, ° С,

температура охлаждающего воздуха, °С,

образования стенок спиральных каналов, изолирующих их друг от друга

ПЛ.ТР

Т. 0

5

няя стабильной интенсивность отвода тепла на всей длине контакта с пламенной.трубой. Назначением числа каналов и шага винтовой траектории пластин варьируется время взаимодействия потока воздуха с поверхностью трубы. Установка пластин, высота которых перекрывает расстояние между пламенной трубой и корпусом, позволяет дополнительно развить активную поверхность теплообмена.

Ребра, расположенные внутри каналов перпендикулярно пластинам с жестким крегшением к трубе, способствуют разрушению пристеночного теплового слоя и существенному увеличению коэффициента тепловосприятия.

В предлагаемой камере сгорания наличие спиральных пластин, установленных по винтовой траектории, позволяет одновременно решить новую функциональную задачу - обеспечить управление вращательно-поступ атель- ным движением воздуха, т.е. временем взаимодействия.

I

Формула изобретения

Камера сгорания преимущественно для сушильной печи, содержащая корСоставитель И.Комарова Редактор А.Ворович Техред И. Попович . Корректор С.Шекмар

Заказ 7247/34

Тираж 635Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

. Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

пус и концентрично установленную внутри него пламенную трубу, снабженную на наружной поверхности продольными ребрами, отличающая- с я тем, что, с целью интенсификации процесса охлаждения пламенной трубы, ее наружная поверхность дополнительно снабжена спиральными пластинами, контактирующими с корпусом и расположенными по многозаходным винтовым траекториям с образованием между корпусом и пламенной трубой спиральных каналов, при этом спиральные пластины расположены перпендикулярно продольным ребрам.

Изобретение относится к бесфутеро- вочным топочным устр-вам преимущественно сушильных и нагревательных печей, работающих на тяжелом жидком топливе, и может быть использовано в производстве минеральных удобрений. промышленности строительных материалов, а также в химической игорнорудной областях. Цель изобретения - интенсификация процесса охлаждения пламенной трубы диаметром более 0,8 м. Спиральные пластины (II) 6 контактируют с корпусом 1 и расположены по многозаходным винтовым траекториям с образованием спиральных каналов 7. П 6 расположены перпендикулярно продольным ребрам 8. Такое выполнение позволяет управлять поступательно-вращательным движением потока охлаждающего воздуха, предотвращая его размыв и сохраняя стабильной интенсивность отвода тепла по всей длине контакта с пламенной трубой. Количеством каналов и шагом винтовой траектории варьируется время взаимодействия потока воздуха с поверхностью трубы. 1 ил. (Л i 3 ND 00 00 4 СО