Устройство для сжигания топлива Советский патент 1982 года по МПК F23C11/04 B01J19/10 

(S) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЖИГАНИЯ ТОПЛИВА

1

Изобретение относится к теплоэнер(гетике и может быть использовано в химической, энергетической и других видах промышленности для сжигания топлива.

Известно устройство для детонационного сжигания газообразных топлив, содержащее детонационную камеру сгорания, устройство поджига, кол- . лекторы подачи топлива и окислителя 1.

Недостатком данного устройства.является невозможность сжигания порошкообразных топлив в циклическом детонационном режиме.

Наиболее близким техическим решением к предлагаемому является устройство для сжигания топлива,содер жащее детонационную камеру сгорания, подключенную на выходе к выхлопной трубе и к одному из торцов бустерной емкости, имеющей патрубок подачи инертной среды и снабженной на другом своем торце диффузором 2.

Недостатком известного устройства является невозможность сжигания в циклическом детонационном режиме порошкообразных топлив, так как после формирования детонационной волны последняя обуславливает непрерывное горение порошкообразного топлива в месте смешения горючего и окислителя.

Цель изобретения - повышение эффективности путем расширения функ10циональных возможностей.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено дополнительной детонационной камерой сгорания, подключенной одним своим концом к

15 диффузору бустерной емкости, а другим - к выхлопной трубе на заданном расстоянии от зоны подключения к ней первой камеры сгорания, а между последней и бустерной емкостью установ20лен дополнительный диффузор, причем сумма длин бустерной емкости, дополнительной камеры сгорания и участка выхлопной трубы между зонами под396ключения к ней камер сгорания рассчитывается по формуле .в. где 2 - длина бустерной емкости; Уд- - скорость распрострауения детонационной волны; Мул - скорость распространения ударной волны по инертной среде через бустерную емкость. На чертеже схематично изображено предлагаемое устройство. Устройство содержит детонационную камеру 1 сгорания, подключенную на выходе к выхлопной трубе 2 и к одному из торцов бустреной емкости 3, имеющей патрубок k подачи инертной среды и снабженной на другом своем торце диффузором 5- Устройство снабжено ; ополнительной детонационной ка мерой 6 сгорания, подключенной одним своим концом к диффузору 5 бустерной емкдсти 3, а другим - к выхлопной трубе 2з. Между камерой 1 сгорания и бустерной емкостью 3 установлен дополнительный диффузор 7 Окислитель и порошкообразное топливо подаются по Натрубкам 8 .и 9Работа устройства осуществляется следующим образом. Детонационная камера 1 сгорания заполняется топливом и окислителем д выхлопной трубы 2. Полость между дву мя диффузорами 5 и 7 заполнена инерт ным газом, истекающим через диффузоры 5 и 7 в выхлопную трубу 2 и дополнительную детонационную камеру 6 сгорания. Через патрубки 8 и 9 подач окислителя и порошкообразного топлива детонационная камера 6 сгорания заполняется порошкообразной горючей смесью. В результате поджига гомоген ной горючей смеси в детонационной камере 1 сгорания образуется детона,чионная волна, распространяющаяся по гомогенной горючей в выхлопной трубе 2 и порошкообразной горючей смеси детонационной камеры 6 сго рания. Детонационная волна гомогенной смеси на первом диффузоре 5 переходит в ударную волну, которая обу славливает вытеснение инертного газа из бустерной емкости 3 чере второй диффузор 7 в полость смешения порошкообразного горючего и окислителя. Таким образом, к моменту подхода детонационной волны к полости смешения порошкообразного топлива, в последней образована негорючая смесь из инертного газа, предотвращающая воспламенение порошкообразной горючей смеси детонационной волной.. Вытеснение продуктов сгерания порошкообразной смеси из детонационной камеры 1 осуществляется порошкообразной горючей смесью через патрубки 8 и 9 и инертным газом через диффузор 7, причем, между продуктами сгорания и горючей смесью образуется газовая подушка из инертного газа объемом, соответствующим объему бустерной ёмкости 3. Поддержание постоянного давления в патрубках 8, 9 и t обеспечивает цикличность получения детонационной волны в порошкообразной смеси. Конструктивные параметры диффузоров 5 и 7 выбираются согласно режиму работы устройства, т.е. зависят от расходов гомогенных и гетерогенных (порошкообразных) горючих смесей в камерах сгорания, а также эффективного сечения трубопроводов. Частота работы устройства определяется расходами горючих смесей и может достигать 10 Гц. Устройство позволяет осуществлять циклическое сжигание порошкообразных горючих смесей в детонационном режиме, что обуславливает получение высоких значений излучательной энергии в полости распространения детонационной волны. Формула изобретения Устройство для сжигания топлива, содержащее детонационную камеру сгорания, подключенную на выходе к выхлопной трубе и к одному из торцов бустерной емкости, имеющей патрубок подачи инертной среды и снабженной на другом своем торце диффузором, о т л и ч а ю/щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности путем расширения функциональных возможностей, оно снабжено дополнительной детонационной камерой сгорания, подключенной одним своим концом к диффузору бустерной емкости, а другим к выхлопной трубе на заданном расстоянии от зоны подключения к ней первой камеры сгорания, а между последней и бустерной емкостью установлен дополнительный диффузор, причем сумма длин бустерной емкости, дополнительНОИ камеры сгорания и участка выхлопной трубы между ,зонами подключения к ней камер сгорания рассчитывается по формуле

€V

Д. В.

к - длина бустерной емкости; А.В. скорость распространения детонационной волны;

ЭА-в скорость распространения ударной волны по инертной среде через бустерную емкость .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР № 613799, кл. В 01 J 1/12, 197.