ЗАВИХРИТЕЛЬ Советский патент 1972 года по МПК F23D14/24 

Изобретение касается завихрителей и может быть использовано IB паровых котлах электростанций, наротенераторах, камерах сгора«ия ГТУ, аппаратах химической промышлениости и т. д.

В .перечисленных областях техники в числе других горелочных устройств весьма часто применяют вихревые горелочные уст,ройства, в которых поступающий на горение воздух (весь или частично) закручивается в специальном кольцевом завихрителе (регистре), набранном из плоских или профил.ированных лонаток, закрепленных под углом к набегающему потоку воздуха.

Такие устройства образуют зоны обратных токов, обеспечивающие 1вирокий диапазон устойчивого горения топлива и создают высокую турбулизацию потока. Однако в потоке на выходе из завихрителя наблюдаются нульсации сравнительно крупного масштаба. Недостаточная интенсивность пульсаций малого масштаба приводит к затя.гиван.ию процесса горения в отдельных зонах и сажеобразованию. Поэтому желательно изменять спектр распределения масштабов пульсаций и выбирать наиболее олтимальнос их распределение в каждом конкретном случае в зависи мости от производительности единичной горелки, дисперсности распыливания и соответствия полей концентраций топлива и окислителя. Это

особенно важно в связи с тенденцией увеличения расхода топлива на единичную горелку. Кроме того, в связи с ростом размеров топочного объема котельных устройств ,и связанного с этим увеличения потока лучистой энергии, ноявляются затруднения с охлаждением лопаточного аппарата завихрителя подава-, емым на сгорание нагретым воздухом.

Для получения нужного распределения турбулентности и обеспечения надежного охлал дения в предложенном завихрителе лолатки перфорированы отверстиями разного диаметра. Отверстия являются источнико1М появления мелкомасштабной турбулентности, интенсифицируют охлаждение лопаток.

На чертеже изображен предложенный завихритель, продольный разрез.

Завнхритель содержит внутреннее кольцо /, внешнее кольцо 2 и лопатки 3 с отверстиями а.

Поток воздуха закручивается лопатками 3, одновременно часть воздуха истекает из одного межлопаточного канала в другой через отверстия а, благодаря имеюш,емуся перепаду давления воздуха между лицевой и тыльной

сторонами лоиаток 3. Основной лоток воздуха пронизывается в межлопаточнЕлх каналах поперечными струями. Взаимодействие основного потока и полеречных струй и является источником появления ;мелкомасштабной турсобствует существенному укорачиванию факела и одновременно интенсифицирует процесс охлаждения материала лопаток 3 завихрителя протекающим воздухом.

Спектр масштабов турбулентности определяется диаметром завихрителя, отношением диаметров внутреннего 1 и внешнего 2 колеп, размерами межлопаточных каналов, а также числом и размером отверстий в лопатках. Отверстия а расположены вдоль радиуса лопатки 5 в один или несколько рядов, причем при необходимости диаметр отверстия изменяют таким образом (при увеличении ,их диаметра от оси к периферии), что может быть получено желаемое распределение турбулентности вдоль радиуса лопатки.

В связи с тем, что протекающий через отверстия воздух уменьшает угол закрутки потока лопатками (в случае необходимости выдержать угол закрутки потока) можно увеличить угол установки лопаток в завихрителе.

Предмет изобретения

1.Завихритель, например, для газовой горелки, содержащий радиально установленные лопатки, отличающийся тем, что, с целью уменьшения длины факела и интенсификации

охлаждения лопаток, в лоследн.их выполнены отверстия, расположенные ;радиальными рядами.

2.Завихритель по п. 1, отличающийся тем, что отверстия каждого ряда имеют проходные

сечения, увеличивающиеся от оси к лериферии.

3.Завихритель ло п.п. 1 и 2, отличающийся тем, что отверстия соседних рядов каждой лопатки расположены в шахматном порядке.

Воздух