Способ сжигания жидкого топлива Советский патент 1992 года по МПК F23C9/00 

Изобретение относится к способам сжигания жидких топлив нефтяного происхождения/может быть использовано в народном хозяйстве и во всех областях техники, в которых применяются углеводородные топлива, и является усовершенствованием изобретения по авт.св. № 545824v

Известен способ сжигания путем испарения жидкого топлива кипением и подачи пара в набегающий поток окисляющего газа. . - . . ;-:: ,:/ -,.

Однако данный способ сжигания является недостаточно эффективным, так как при кипении топлива нефтяного проиехож. дения на внутренних станках трактов возможно выпадение твердых отложений, которые изменяют тепловой режим работы испарителя и со временем забивают проходные сечения трактов.

Известенспособ сжигания жидкого топлива путем предварительного его подогрева и выделения паровой фазы.

Недостатком известного способа является то, что яри его реализации значительно загрязняется окружающая атмосфере из-за

недостаточной полноты сгорания жидкого топлива и выброса в атмосферу продуктов неполного сгорания в виде угарного газа и окислов азота.

Наиболее близким к изобретению является способ сжигания жидкого топлива, включающий предварительный подогрев топлива, выделение паровой фазь с последующей подачей ее к форсункам, отвод жидкого остатка и подачу продуктов сгорания последнего в зону горения паровой фазы.. ;

Недостатком данного способа является то, что при его реализации значительно ухудшается экологическая обстановка за счет загрязнений окружающей атмосферы продуктами неполного сгорания топлив в виде угарного газа (СО) и окислов азота (N0).

Цель изобретения - повышение полноты сгорания топлива и снижение содержания вредных примесей в продуктах сгораний.

Цель достигается тем, то подогретое топливо подают s вихревой генератор пара.

&

Ј

О

о

$

N

где в поле центробежных сил происходит разделение жидкой и паровой фаз топлива. Затем жидкий остаток перед его сжиганием дегазируют, обезвоживают и насыщают углеводородным газом парафинового ряда, преимущественно пропаном, бутаном или их смесью, при этом часть углеводородного газа предварительно отводят на смешение с паровой фазой жидкого топлива перед ее

tJKWr 8 rt I40M

На чертеже представлена принципиальна схема устройстве, на котором реализуется предложенный способ.

Устройство содержит трубопровод 1 для подвода топливе в подогреватель 2 и трубопровод 3 для отводе топлива, вихревой генератор 4 ларе, а который поступает подогретое топливо по трубопроводу 3, служит для разделения жидкой и паровой фаз топлива в поде центробежных сия. Топливо в жидкой фазе поступает по каналу 5 последовательно в дегазаторы 6 и 7 и к группе форсунок 8, а топливо в перовой фазе по каналу 9 в смеситель 10 и к группе форсунок 1. Форсунки расположены в камере 12 сгорания.

При работе устройства жидкое топливо подают в подогреватель 2 под давлением, исключающим закипание топлива и выпадение твердых отложений на внутренних стенках топливных трактов. После подогрева топливо по трубопроводу 3 направляют в вихревой генератор 4 пара, в котором топливу придают вращательное движение. При этом давление в толще вращающегося топлива падает от периферии к ос вращения и образуется вращающийся кипящий слой, в результате чего происходит выделение паровой фазы, которая состоит в основном из летучих фракций.

Жидкий остаток поступает по каналу 5 последовательно а дегазатор б, где его дегазируют и обезвоживают, а затем в дозатор 7, где его насыщают углеводородным газом парафинового ряда, преимущественно пропаном, бутаном или их смесью.

Топливо в паровой фазе поступает по каналу 9 в смеситель 10, в котором происходит смещение паровой фазы с частью углеводородного газа, поступающего в дозатор 7 для насыщения топлива.

Смесь топлива в паровой фазе с углеводородным газом подводят к группе форсунок 11 и сжигают в потоке окисляющего газа.

Дегазированный, обезвоженный и насыщенный углеводородным газом жидкий остаток подводят в камеру 12 сгорания через группу форсунок 8 и сжигают, направляя продукты сгорания в зону горения смеси паровой фазы с углеводородным газом.

Экспериментально установлено, что растворимость пропана и бутана в углееодородах приблизительно в 100 и 200 раз соответственно выше, чем у метана. Это позволяет растворять большое количество горючего газа в углеводородных топливах при низких давлениях. Так, например, при

барометрическом давлении в 1 я топлива растворяется 18л пропана и 32-34 л бутана, в то время, как для метана эта величина составит только 0,4 л газа {данные приведены на примере высокоплотнш теплив типа

Т-6).

В табл.1 представлены экспериментальные данные, полученные при насыщены топяив до атмосферного давления

при22°С,

Пример. Для проведения экспериментов используют топливо для реактивных двигателей Т-6, дизельное топливо Л, котельные топлива и автомобильные бензины

разных марок.

Подогретое топливо подают в вихревой генератор пара, где отделяют от него паровую фазу. Затем жидкий остаток дегазируют до остаточной концентрации газа 0,006 г/л,

обезвоживают (удаляют растворен ну ю воду) до 0.001 мас.% и насыщают углеводородным газом парафинового ряда преимущественно пропаном, бутаном и их смесью. Паровую фазу топлива подают в смеситель

10. где происходит смешение ее с частью углеводородного газа, подаваемого для насыщения топлива. Полученную парогазовую смесь подводят к группе форсунок и сжигают. Дегазированный, обезвоженный и насыщенный углеводородным газом жидкий остаток подводят в камеру сгорания через группу форсунок и сжигают, направляя продукты сгорания в зону горения парогазовой смеси.

При проведении экспериментов по сжиганию различных марок углеводородных топлив контролируют экономичность, дым- ность отработавших газов, содержание окиси углерода и углеводородов в отработавших

газах. Проводят контроль.

Сравнительные данные предлагаемого и известного способов представлены в табл,2.

Предлагаемый способ сжигания жидкого топлива открывает перспективу снижения Требований к химичее ому составу углеводородных топлив и обеспечивает значительное расширение сырьевой базы для получения топлив, применяющихся во всех типах двигателей.

Кроме того, экспериментально установлено, что предлагаемый способ сжигания жидкого топлива обеспечивает улучшения эксплуатационных свойств углеводородных топлив, а именно:

высокую термостабильность и фильтру- емость (за счет обескислороживания топлив); ;. :

улучшает характеристики низкотемпературной прокачиваемости (за счет удаления растворенной воды и снижения вязкости при насыщении легкорастворимыми газами);

снижает нагарообразовзние (за с,чет повышения полноты сгорания, обусловленной улучшенным распылом газонасыщенного; топлива в камере);.

улучшает экологическую обстановку (за счёт повышения полноты сгорания);

0

5

0

повышает коррозионную стойкость и износоустойчивость сопряженных поверхностей (за счет обезвоживания и обескислороживания топлив);

значительно снижает температуру застывания топлив.

Формула изобретения

Способ сжигания жидкого топлива по авт.св. №545824,отличающийся тем, что, с целью повышений полноты сгорания топлива и снижения содержания вредных примесей в продуктах сгорания, жидкий остаток перед его сжиганием дегазируют, обезвоживают и насыщают углеводородным газом парафинового ряда, преимущественно пропаном, бутаном или их смесью, при этом часть yrneeoflqpoflHoro газа предварительно отводят на смешение е паровой фазой жидкого топлива перед ее сжиганием. .

Изобретение относится к способам сжигания жидких то плив нефтяного происхождения и может быть использовано во всех областях техники, в которых используются углеводородные топлива. Цель изобретения - повышение полноты сгорания топлива и снижение содержания вредных примесей в продуктах сгорания. Это достигается тем, что жидкий остаток перед его сжиганием дегазируют обезвоживают и насыщают углеводородным газом парафинового ряда, преимущественно пропаном, бутаном или их смесью. При этом часть углеводородного газа предварительно отводят на смешение с паровой фазой жидкого топлива перед ее сжиганием. 1 ил.

П р и м е ч а н и е. В качестве смеси газов использовалась смесь 60% бутана + 38% пропана.

Способ сжигания жидкого топлива

Характеристика процесса сжигания

Известный

Предлагаемый

1р .щесс сжигания топлива эффективен, однако значительная часть продуктов сгорания выбрасывается в атмосферу, не успевая сгореть в камересгорания,

Процесс сжигания топлива в несколько раз эффективнее известного способа за счет насыщения жидкой и паровой фаз топлива природным горючим газом с растворимостью в топливе, т.е. в предлагаемом способе сжигается практически экологически чистое топливо и по этой причине существенно сокращается выброс продуктов неполного сгорания и значительно снижается нагарообразование. В результате анализа отработавши газов установлены следующие преимущества

предлагаемого дополнительного изобретения:.

выброс в атмосферу продуктов неполного сгорания в виде угарного газа (СО) и окислов азота (NOx) снижается в 2-2.5 раза, интенсивность

Таблица 1

Т а б л и ц а 2

Cfftfn

12

Продолжение табл. 2

ш

Ю