Устройство для сжигания топлива Советский патент 1991 года по МПК F23C11/00 

Изобретение относится к топочным устройствам, применяемым для сжигания,, твердого, жидкого, газообразного и многокомпонентных топлив, преимущественно низкореакционных и высоковольтных продуктов, и может найти применение в энергетических установках различных типов и значений, например в котельных, двигателях внутреннего сгорания газотурбинных установках и т.п.

Известно горелочное устройство, содержащее камеру сгорания с установленным в ней ионизатором, выполненным в виде электродов, к которым подводится высокое напряжение

Устройство характеризуется недостаточной надежностью. Это связано с тем, что для ионизации топливной смеси к электродам подводится высокое напряжение, а также это связано и с расположением

электродов, которые находятся в золе вот действия потока топливной смеси

Известно также устройство для сжигания топлива, содержащее камеру сгорания с патрубками для подачи топлиза и окислителя, а также ионизаторы, выполненные в виде электродов, подключенных к источнику высокого напряжения.

Недостатком данного устройства является его сложность, а также невысокая надежность. Это обусловлено тем, что ионизаторы, выполненные в виде электродов, подключенных к источнику высокого напряжения, требуют усложнения устройства из-за необходимости обеспечения особо надежной изоляции.

Причиной низкой надежности является также и то,- что ионизаторы конструктивно расположены в зоне воздействия потока топливной смеси. Это приводит к активному абразивному износу электродов, снижению

сл о

электроизоляционных свойств из-за налипания частиц топлива (используется напряжение порядка 20 650 кВ).

В известном устройстве для защиты электродов от воздействия высокой температуры предусматриваются дополнительные меры защиты, например охлаждение электродов путем их отдувки Указанные об- йтоятельства приводят к усложнению устройства и снижению его надежности.

Целью изобретения является упрощение устройства и повышение его надежности

Поставленная цель достигается тем, что и известном устройстве, содержащем камеру сгорания с патрубками для подачи топлива и окислителя, например атмосферного боздуха, а также ионизаторы, подключенные к источнику напряжения, камера снабжена отверстиями, против которых с нешней стороны камеры расположены ионизаторы, выполненные в виде источников ультрафиолетового излучения и прикрепленные к стенкам камеры с помощью изолирующих защитных кожухов.

Упрощение устройства обеспечивается За счет того, что для возбуждения ионизирующего ультрафиолетового излучения, например с помощью ламп дуговых трубчатых ДРТ-220, ДРТ-375, ДРТ-1000, ДРТ- : 800Т2, расположенных с внешней стороны камеры, не требуется источников высокого напряжения. Ионизаторы в виде источни- JCOB ультрафиолетового излучения не требуют особых мер защиты от температуры. Эти обстоятельства позволяют избежать приме- ния специальных мер по охлаждению Ионизаторов и повышению качества применяемых в устройстве изолирующих материалов.

В предлагаемом изобретении камера сгорания снабжена отверстиями, против которых с внешней стороны камеры расположены, ионизаторы (т.е. ионизаторы расположены вне зоны действия потока топливной смеси). Такое расположение ионизаторов устраняет вредное влияние на них потока топливной смеси (активный абоазив- ный износ, налипание частиц топлива, приводящее к ухудшению электрической изоляции устройства), в результате чего повышается надежность устройства.

В прототипе при вынесении электродов (ионизаторов) из зоны действия потока и расположения их снаружи камеры сгорания становится невозможным получение положительного эффекта, связанного с ионизацией потока.

На чертеже схематично изображено предлагаемое устройство для сжигания топлива, продольный разрез (пример устройства с двумя ионизаторами)

Устройство содержит камеру 1 сгорания с патрубками 2 и 3 для подачи топлива и

окислителя соответственно, снабженную отверстиями, против которых с внешней стороны камеры расположены ионизаторы А, выполненные в виде источников ультрафиолетового излучения и прикрепленные к

0 стенкам камеры с помощью изолирующих защитных кожухов 5. В качестве ионизаторов - источников ультрафиолетового излучения можно использовать, например, лзмпы дуговые трубчатые различной мощ5 ности ДРТ-375, ДРТ-220, ДРТ-1000, ДРТ- 2800Т2, которые подключают к В через пусковое устройство 6.

Устройство работает следующим образом.

0В камере 1 сгорания происходит сгорание топлива, подаваемого через патрубок 2 с одновременным подводом окислителя, например атмосферного воздуха через патрубок 3. Окислитель, например атмосферный

5 воздух, попадая в камеру 1 сгорания, подвергается воздействию ультрафиолетового излучения, источниками которого являются ионизаторы 4. В процессе облучения топливной смеси, содержащийся в ней окисли0 тель, например кислород воздуха, преобразуется из молекулярного состояния Оа, неактивного с точки зрения протекания процесса окисления, в озонированное состояние Оз. активное с точки зрения процес5 са окисления. При этом образуется значительное количество химически активных радикалов. Озон, являющийся сильным окислителем, интенсифицирует и стабилизирует процесс горения, повышает полноту

0 сгорания топлива. Излучение внутрь камеры проникает через отверстия в ее стенках. Расположение ионизаторов с внешней стороны камеры устраняет вредное влияние на них потока топливной смеси (абразивный

5 износ, налипание частиц топлива, приводящее к ухудшению элект р оизоляции, утечкам тока с электродов), в результате чего повышается надежность устройства Вместе с этим имеет место и упрощение консгрук0 ции, гак как данное техническое решение позволяет отказаться от особых мер защиты ионизаторов от температуры (не требуется принудительного охлаждения) и повышенного качества изолирующих материалов.

5 Применение предлагаемого устройства по сравнению с устройством-прототипом позволяет добиться упрощения устройства и повышения его надежности. Особенно эффективно применение устройства з условиях высокогорья, где ценность и значение

каждой единицы высокоактивного окислительного объ ема для поддержания проиес- са горения возрастает. Перспективной областью применения предлагаемого изобретения являются тепловые двигатели всех систем, двигатели внутреннего сгорания, авиационные газотурбинные двигатели, судовые силовые установки и т.д. Формула изобретения Устройство для сжигания топлива, содержащее камеру сгорания с патрубками

подачи топлива и окислителя, а также ионизаторы, подключенные к источнику напряжения, отличающееся тем. что, с цс-лью повышения эксплуатационной надежности путем упрощения конструкции, в стенгэх камеры выполнены отверстия, напротив ко торых с внешней стороны камеры размещены ионизаторы, выполненные в виде источников ультрафиолетового излучения и прикрепленные к стенкам камеры с по мощью изолирующих защитных кожухов

Изобретение относится к топочным устройствам, применяемым для сжигания топлива, и может быть использовано в энергетических установках различных ш пов. Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности путем упрощения конструкции. Устройство содержит камеру сгорания, патрубки для подачи топлиаз и окислителя, ионизаторы, установленные з противолежащих стенках камеры и закрепленные при помощи изолирующих зашит- ных кожухов напротив отоерстий, выполненных в стенках камеры В ионизаторов используются источники улы- рафиолетового излучения. 1 ил