Аппарат погружного горения Советский патент 1990 года по МПК B01D1/14 

Изобретение относится1 к устройствам для нагрева или упаривания жидкостей путем непосредственного контакта нагреваемой среды с продуктами сгорания топлива и может быть использовано в химической, пищевой, микробиологической и других отраслях промышленности.

Цель изобретения - интенсификация процесса нагрева жидкости и повышение производительности.

На чертеже изображен предложенный аппарат погружного горения.

Аппарат содержит корпус 1, внутри которого расположена барботажная решетка 2 и камера сгорания 3. Корпус снабжен патрубками 4 и 5 для ввода жидкости и вывода готового продукта, а также патрубком вывода

газов 6. Внутри камеры сгорания установлена горелка 7 для сжигания топливовоздушной смеси в непрерывном режиме. Кроме того, камера сгорания дополнительно снабжена генератором периодических ударных волн 8, выполненным в виде устройства пульсирующего горения.

Аппарат погружного горения работает следующим образом.

Нагреваемая или упариваемая жидкость поступает в корпус 1 через патрубок 4 под барботажную решетку 2. Топливовоздуюная смесь сжигается с помощью горелки 7, работающей в непрерывном режиме. Образующиеся высокотемпературные продукты сгорания поступают в камеру сгорания 3.

СЛ 00

со

СО

со

После этого включают генератор периодических ударных волн 8, работающий в релаксационном режиме: наколение - детонационное горение - выброс.

Генератор обеспечивает пульсацию скорости, плотности, температуры продуктов сгорания. Пульсирующий поток продуктов сгорания поступает под барботажную решетку 2 и вступает в контакт с жидкостью, образуя на решетке турбулированный газожидкостной слой. Охлажденные газы покидают an- парат через патрубок выхода газов 6, а упаренная жидкость удаляется через патрубок 5. Наличие генератора периодических ударных воли, введенного в камеру сгорания выше горелки, обеспечивает мгновенную скорость ударной волны в пределах 400-600 м/с, вызывающую локальные вихревые течения, что приводит к дополнительной деформации и дроблению пленок и капель жидкости, тем самым повышая локальные коэффициенты теплоотдачи и увеличивая поверхность контакта фаз, что в целом способствует интенсификации процесса нагрева жидкости; воздействие периодических волн на факел горелки для сжигания топливовоздушной смеси, что обеспечивает более полное сгорание, повышает его однородность, а также выравнивает градиент температур по всему сечению камеры сгорания что в целом позволяет увеличить ,темп прогрева, интенсифицируя процесс и повышая производительность аппарата; воздействие ударной волны на барботажную решетку, что предотвращает налипание и кристаллизацию при упа

Q j

0

5

0

5

0

ривании растворов, обеспечивая стабильную и надежную работу аппарата.

Экспериментальные исследования показывают, что оптимальная величина воздействия ударной волны на факел пламени горелки и на жидкость, находящуюся под барботажной решеткой, обеспечивается при выполнении выхлопного патрубка генератора ударных волн диаметром 0,1-0,3 диаметра камеры сгорания, при этом выхлопной патрубок должен быть расположен выше торца горелки на расстоянии 5-10 обоих диаметров.

Формула изобретения

1.Аппарат погружного горения, содержащий корпус, камеру сгорания

с размещенной в ней горелкой, барботажную решетку, патрубки ввода жидкости, вывода парогазовой смеси и готового продукта, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса нагрева жидкости и повышения производительности, он снабжен генератором периодических ударных волн, выполненным в виде устройства пульсирующего горения и установленным в камере сгорания выше горелки.

2.Аппарат по п,1, отличающий с я тем, что-диаметр выхлопного патрубка генератора ударных волн составляет 0,1-0,3 диаметра камеры сгорания.

3.Аппарат попп.1 и2, отличаю щийся тем, что расстояние от торца горелки до торца выхлопного патрубка генератора ударных волн составляет 5-10 диаметров выхлопного патрубка генератора.

Упаренная жидкость

Изобретение относится к устройствам нагрева и упаривания жидкости путем непосредственного их контакта с продуктами сгорания топлива, может быть использовано в химической, пищевой, микробиологической и других отраслях промышленности и позволяет интенсифицировать процесс нагрева жидкости и повысить производительность. Аппарат содержит корпус, внутри которого размещены камера сгорания и барботажная решетка. В камере сгорания выше горелки для сжигания топливовоздушной смеси установлен генератор периодических ударных волн, выполненный в виде устройства пульсирующего горения. На основе лабороторных испытаний выбраны оптимальные размеры выхлопного патрубка генератора ударных волн и расстояние между генератором и торцом горелки: диаметр выхлопного патрубка составляет 0,1-0,3 диаметра камеры сгорания, а расстояние находится в пределах 5-10 диаметров выхлопного патрубка. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.