УСТРОЙСТВО ПУЛЬСИРУЮЩЕГО ГОРЕНИЯ Советский патент 1994 года по МПК F23C11/04 

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для очистки поверхностей нагрева оборудования теплоэнергетических установок, работающих на высокотемпературных и сильно запыленных газах, и является усовершенствованием изобретения по авт. св. N 1392992, которое в свою очередь является усовершенствованием авт. свид. N 1084533, согласно которым устройство пульсирующего горения содержит камеру сгорания с закрытым задним торцом и выходным соплом, а также топливоподводящую трубу с перфорированными боковыми стенками, установленную по оси камеры и сообщающуюся посредством топливного патрубка с камерой сгорания в зоне ее выходного сопла, введенного внутрь камеры по ее оси, и запальник, причем запальник установлен в патрубке, а вокруг выходного сопла со стороны торца камеры сгорания установлена дополнительная топливоподводящая перфорированная труба, заглушенная с обоих торцов и подключенная к топливному патрубку.

Недостатком известного устройства пульсирующего горения является невозможность его надежной работы при повышении температуры газов в теплоэнергетических установках до температуры воспламенения топливной смеси в связи с самопроизвольным воспламенением ее в камере сгорания, что влечет за собой уменьшение мощности выхлопа (при частичном выгорании смеси) или выхода устройства из строя (при полном выгорании смеси). Кроме того, при использовании такого устройства в установках с сильно запыленными газами происходит забивание выходного сопла частицами пыли, что также приводит к выходу устройства из строя.

Целью изобретения является обеспечение возможности использования устройства пульсирующего горения при температуре, превышающей темпеpатуpу воспламенения топливной смеси, и повышение надежности работы за счет предотвращения забивания выходного сопла частицами пыли.

Поставленная цель достигается тем, что устройство пульсирующего горения по авт. свид. N 1392992 дополнительно снабжено камерой охлаждения с подводящим охлаждающий агент патрубком, расположенной со стороны торца камеры сгорания вокруг выходного сопла, в котором выполнены отверстия для выхода охлаждающего агента в полость выходного сопла. Наличие камеры охлаждения, расположенной со стороны торца камеры сгорания вокруг выходного сопла, обеспечивает снижение температуры поверхности выходного сопла и его полости, что снижает температуру газов, попадающих в полость выходного сопла из агрегата, с которым контактирует устройство пульсирующего горения, до температуры ниже точки воспламенения топливной смеси и гарантирует его стабильную работу при температуре газов в агрегате, превышающей темпеpатуpу воспламенения топливной смеси. Кроме того, охлаждающий агент, проходя через отверстия выходного сопла в его полость, обеспечивает предотвращение забивания выходного сопла частицами пыли, попадающими в полость в период остановки устройства пульсирующего горения из агрегата, к которому оно присоединено за счет непрерывного их выдувания, что повышает надежность работы устройства пульсирующего горения.

Предлагаемое техническое решение имеет отличительные от авт. свид. N 1392992 признаки, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "Новизна".

Решений, содержащих признаки, сходные с отличительными признаками заявляемого технического решения, не выявлено, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "существенные отличия".

На чертеже показано устройство пульсирующего горения.

Устройство пульсирующего горения содержит камеру 1 сгорания с выходным соплом 2, топливоподающую трубу 3 с перфорированными боковыми стенками с отверстиями 4 для выхода газовой смеси в камеру 1 сгорания. Топливоподающая труба 3 сообщена с камерой 1 сгорания посредством топливного патрубка 5 с подводящей трубой 6, в которой установлен запальник 7, кроме того, вокруг выходного сопла 2 со стороны торца камеры 1 сгорания установлена дополнительная топливоподводящая труба 8 с отверстиями 9, заглушенная с обоих торцов и подключенная к топливному патрубку 5. Со стороны торца камеры 1 сгорания вокруг выходного сопла 2 расположена камера 10 охлаждения с подводящим охлаждающий агент патрубком 11, причем в выходном сопле 2 выполнены отверстия 12 для выхода охлаждающего агента в полость выходного сопла 2.

Устройство работает следующим образом. Через подводящую трубу 6 горючая смесь поступает в топливоподводящие трубы 3 и 8. Через отверстия 4 и 9 заполняется рабочая полость камеры 1 сгорания. После заполнения камеры 1 сгорания срабатывает запальник 7 и смесь воспламеняется одновременно с двух концов камеры 1 сгорания. Зона горения перемещается к середине камеры 1 сгорания, при этом давление в ней резко повышается и продукты сгорания через выходное сопло 2 выбрасываются в очищаемую зону присоединенного к устройству энергетического агрегата (на чертеже не показаны). Далее рабочий цикл повторяется. В камеру 10 охлаждения непрерывно подается по подводящему патрубку 11 охлаждающий агент, который, проходя через отверстия 12, охлаждает трубу выходного сопла 2 и снижает в ней температуру газов, попадающих в полость выходного сопла из контактирующего с устройством агрегата, до величины, меньшей температуры воспламенения топливной смеси. Одновременно с этим охлаждающий агент препятствует отложению частиц пыли в выходном сопле 2. Выбор количества охлаждающего агента, количество отверстий 12 и их сечение определяются расчетным путем в зависимости от температуры, запыленности газов в теплоэнергетической установке.

Использование предлагаемого устройства позволяет (по сравнению с изобретением по авт. св. N 1392992) обеспечить возможность использования его при температуре, превышающей температуру воспламенения топливной смеси; повысить надежность работы за счет предотвращения забивания выходного сопла частицами пыли при использовании его в установках с сильнозапыленными газами.

Использование: очистка поверхностей нагрева оборудования теплоэнергетических установок, работающих на высокотемпературных и сильно запыленных газах. Устройство содержит камеру 1 сгорания с выходным соплом 2, топливоподводящую трубу 3 с перфорированными боковыми стенками с отверстиями 4, топливный патрубок 5 с подводящей трубой 6 и запальником 7 и дополнительную топливопроводящую трубу 8 с отверстиями 9, заглушенную с обоих торцов. Труба 8 подключена к топливному патрубку 5. Вокруг выходного сопла 2 со стороны торца камеры 1 сгорания установлена камера 10 охлаждения с подводящим охлаждающий агент патрубком 11. В сопле 2 выполнены отверстия 12 для выхода охлаждающего агента в полость выходного сопла 2. 1 ил.

УСТРОЙСТВО ПУЛЬСИРУЮЩЕГО ГОРЕНИЯ по авт. св. N 1392992, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности использования при температуре, превышающей температуру воспламенения топливной смеси, и повышения надежности работы за счет предотвращения забивания выходного сопла частицами пыли, устройство дополнительно снабжено камерой охлаждения с подводящим охлаждающий агент патрубком, расположенной со стороны торца камеры сгорания вокруг выходного сопла, в котором выполнены отверстия для выхода охлаждающего агента в полость выходного сопла.