Способ сжигания топлива Советский патент 1990 года по МПК F23C11/00 

ш

с:

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в различных топочных устройствах с целью повышения качества сжигания топлива. В камеру 1 сгорания посредством смесительного устройства 2 подаются горючее и окислитель по трубопроводам 3, а продукты сгорания отводятся через коллектор 4. В небольших топочных устройствах акустические колебания возбуждаются с помощью электродинамической головки, а для топочных устройств, имеющих значительные размеры и высокую производительность, используют газодинамический пульсатор 6, возбуждающий колебания в полости 7 и отделенный от камеры 1 сгорания перфорированной стенкой. 2 ил.

J 5 7

4

Фиг. 2

Ю

Изобретение относится к энергетике, и может быть реализовано в различных топочных устройствах, и является усовершенствованием изобретения по авт.св. № 1361424.

Целью изобретения является повышение качества сжигания топлива.

На фиг. 1 изображено устройство для реализации способа с образованием стоячих волн, поперечных фронту горения; на фиг. 2 - устройство для образования стоячих волн, продольных фронту горения.

Устройство содержит камеру 1 сгорания, смесительное устройство 2, трубопроводы 3 для подачи горючего и окислителя, коллектор 4 для отвода продуктов сгорания. Для небольших или малопроизводительных топочных устройств акустические колебания могут возбуждаться с помощью электродинамической головки 5, для топочных устройств, имеющих значительные размеры или высокую производительность, используют

Если акустические колебания возбужда ют с помощью газодинамического пульса тора 6 (фиг. 2), на привод которого исполь зуется часть сжигаемого газа, то газ, попа g дая в полость 7, отделенную от камеры 1 пер форированной стенкой 8, и колеблясь отно сительно своей средней скорости с частотой задаваемой пульсатором 6, возбуждает в зоне горения волны давление в продольном фронту горения направлении.

По собственным частотам камеры 1 сго рания и амплитудно-частотной характерис тике факела определяют частоты, на которых следует возбуждать колебания давления и их амплитуды. Из всего спектра полученных частот выделяют лишь те, которые удовлетворяют условию ,2--1,0 (где Sk fd/Ua - критерий Струхаля; f - частота акустических колебаний; d - характерный размер струи, например диаметр сопла горе10

15

газодинамический пульсатор 6, возбуждаю- 20 ..HorV ойс Г щии колебания в полости 7 и ПТПРЛРННЫЙ пт ... характерная ско30

щий колебания в полости 7 и отделенный от камеры 1 сгорания посредством перфорированной стенки 8.

Способ осуществляют следую1дим образом.

В камеру 1 сгорания посредством смеси- тельного устройства 2 подают горючее и окислитель по трубопроводам 3. С помощью электродинамической головки 5 возбуждают акустические колебания с частотой, которая может плавно изменяться в заданном диапазоне частот. Регистрируя при этом колебания давления, строят амплитудно-частотную характери стику колебаний давления. Максимумы на этой зависимости соответствуют собственным частотам камеры I сгорания, кроме того, собственные частоты камеры 1 сгорания можно определить расчетным путем. Регистрируя одновременно с этим амплитудные значения колебаний тепловыделения, строят амплитудно-частотную характеристику факела.

35

рость, например скорость истечения газа). В этом диапазоне чисел Струхаля при воздействии на струю акустических колебаний повышается турбулентность в струе и качество сжигания топлива. На остальных частотах факел не подвержен влиянию внешнего динамического воздействия. При этом уровень внешнего воз,аействия поддерживают в диапазоне Дб по отношению к уровню исходного шума.

Формула изобретения

Способ сжигания топлива по авт.св. JVb 1361424, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сжигания, акустические колебания возбуждают на частотах, определяемых из условия ,2...1,0, где Sh -- критерий Струхаля, а уровень внешнего воздействия поддерживают в диапазоне 20...40 Дб по отношению к уровню исходного шума пламени.

J 2

Если акустические колебания возбуждают с помощью газодинамического пульсатора 6 (фиг. 2), на привод которого используется часть сжигаемого газа, то газ, попа- g дая в полость 7, отделенную от камеры 1 перфорированной стенкой 8, и колеблясь относительно своей средней скорости с частотой, задаваемой пульсатором 6, возбуждает в зоне горения волны давление в продольном фронту горения направлении.

По собственным частотам камеры 1 сгорания и амплитудно-частотной характеристике факела определяют частоты, на которых следует возбуждать колебания давления и их амплитуды. Из всего спектра полученных частот выделяют лишь те, которые удовлетворяют условию ,2--1,0 (где Sk fd/Ua - критерий Струхаля; f - частота акустических колебаний; d - характерный размер струи, например диаметр сопла горе0

5

0 ..HorV ойс Г ... характерная ско20 ..HorV ойс Г ... характерная ско30

5

рость, например скорость истечения газа). В этом диапазоне чисел Струхаля при воздействии на струю акустических колебаний повышается турбулентность в струе и качество сжигания топлива. На остальных частотах факел не подвержен влиянию внешнего динамического воздействия. При этом уровень внешнего воз,аействия поддерживают в диапазоне Дб по отношению к уровню исходного шума.

Формула изобретения

Способ сжигания топлива по авт.св. JVb 1361424, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сжигания, акустические колебания возбуждают на частотах, определяемых из условия ,2...1,0, где Sh -- критерий Струхаля, а уровень внешнего воздействия поддерживают в диапазоне 20...40 Дб по отношению к уровню исходного шума пламени.