ПАРОГЕНЕРАТОР Советский патент 1935 года по МПК F22B27/08 

Предлагаемый парогенератор состоят из нескольких концентрических цилиндров, нижняя часть внутреннего из которых приспособлена для сжигания твердого топлива.

Топливо подается через питатели под плиту, снабженную спиральным каналом для прохода охлаждающего ее воздуха, выходящего затем через сопла в камеру для дожигания газов, поступающих в нее из зоны горения черев спиральную щель в плите, удерживающей частицы твердого топлива от уноса из зоны горения.

На чертеже изображен парогенератор, вертикальный разрез.

Твердое топливо загружается в камеру 1 зоны горения через питатели 2. Воздух поступает в зону горения твердого топлива через канал 3 и сопла 4, где поддерживается температура выше температуры плавления золы топлива. Расплавленные шлаки из зоны горения стекают в воронку 5, откуда через задвижку 6 давлением 2-3 атм, имеющимся в топке, выдавливаются в атмосферу.

Воздух через слой топлива зоны горения проходит со сверхвысокими скоростями (до 100 м/сек) через спиральный канал плоской жесткой жароупорной плиты 7 с спиральной щелью 8 для прохода из слоя горения летучих и недогоревших газов. Струи этих газов пересекаются струйками завихренного воздуха, проходящего из спирального канала горелки через большое количество сопел 9.

Таким образом охлаждаемая воздухом плита служит перегородкой, задерживающей частицы твердого топлива от уноса из зоны горения твердого топлива сверхвысокими скоростями газа.

Часть вторичного воздуха поступает через сопла 10.

Газы сгорают в камере 11 и полностью догорают в концентрической камере 12. Из последней газы со скоростью, близкой к звуковой, проходят в цели 13, 14, образованные беструбными прямоточными цилиндрами 15-17 парогенератора.

Газы, пройдя щели и диффузоры 18 на конце их поступают в газовую турбину 19, а затем возвращаются в щели 20 и 21 парогенератора, после чего последовательно проходят еще щели 22, 23 и пучок (поперечно обтекаемый) труб в камере 24, откуда через трубу 25 в атмосферу.

Между щелями 20 и 21 расположен воздухонагреватель, представляющий из себя два цилиндра из листового железа, между которыми по концентрической щели проходит воздух. Воздух в подогреватель подводится из камеры 26 по трубам 27 и отводится через трубы 28 в камеру 29. В камеру 26 воздух подается компрессором 30 приводимой во вращение газовой турбиной.

К наружному цилиндру 31 парогенератора с внутренней стороны приделаны прямоточные каналы, и образованный таким образом прямоточный змеевик служит водоподогревателем. Питательная вода, пройдя змеевик цилиндра 31, переключается последовательно в другие прямоточные змеевики цилиндров 32, 33. Цилиндры 15-17 с максимальной тепловой нагрузкой служат пароиспаряющей частью парогенератора. Размеры щелей между прямоточными цилиндрами фиксируются продольными полосками 34.

Прямоточные беструбные цилиндры могут быть выполнены различными способами. Приваркой спиральной полоски между двумя цилиндрами из листовой стали, а также приваркой спецпрофиля к цилиндру (контактной, точечной и автогенной сваркой). Все прямоточные цилиндры разделены пополам на две секции.

Камера горения твердого топлива заключена также в прямоточный цилиндр 35, охлаждаемый рабочим телом и включенный в систему парогенератора.

Верхний торец 36 камеры горения охлаждается спиральным каналом, который также включен в систему парогенератора.

В зоне горения твердого топлива за счет сверхвысокой скорости воздуха под давлением достигается чрезвычайно большая скорость горения твердого топлива, а благодаря хорошему перемешиванию и завихрению с помощью плиты и давлению в камере 11 очень интенсивно также сгорают летучие и окись углерода.

Сравнительно большой напор, необходимый для преодолений сопротивлений слоя твердого топлива (при сверхвысоких скоростях) можно получить благодаря наддуву газовой турбиной.

Парогенератор, состоящий из концентрических пустотелых цилиндров, отличающийся тем, что нижняя часть внутреннего цилиндра приспособлена для сжигания твердого топлива с подачей его через питатели под плиту, охлаждаемую воздухом, проходящим по спиральному каналу плиты с последующим выходом его черев сопла в камеру для дожигания газов, входящих в нее через спиральную щель в плите.