Комбінований пальниковий пристрій

Корисна модель відноситься до галузі теплоенергетики, а саме до пальників, призначених для одночасного спалювання будь-яких видів рідкого палива і газоподібного палива в топках котлів середньої і малої потужності, і може бути використана в різних галузях промисловості, де використовуються пальникові пристрої. Відомий комбінований пальник для спалювання різного виду палива, що містить повітряний короб з розміщеною всередині трубою для аеросуміші, по осі якої встановлена мазутна форсунка, а по периферії газоподавальний вузол, при цьому вона додатково містить труби, що роздають воду, які встановлені з можливістю подовжнього переміщення і повороту навколо своєї осі і обладнані вихідними соплами, розташованими під кутом до осі форсунки [SU, №10246455А, кл. F23D17/00, опубл. 23.06.1983р.]. Використання відомого пальника в котлах середньої і малої потужності при спалюванні паливної емульсії, підготовленої з замазучених і замаслених стоків неефективно. Це обумовлено високим вмістом у паливній емульсії води і неякісним сумішоутворенням емульсії з газоподібним паливом і повітрям. Найбільш близьким аналогом корисної моделі, що заявляється, є ротаційний пальник для рідкого палива, що містить встановлений на корпусному елементі двигун, з порожнистім валом якого зв'язан змонтований співвісно розприскуючий стакан, в об'єм якої відкритий вихідний кінець паливо подавальної трубки, вхідним кінцем з'єднаної із системою подачі рідкого палива, і робоче колесо вентилятора подачі первинного повітря, закритого з тильної сторони корпусною стінкою, а з робочої сторони кожухом вентилятора, на якому коаксиально розприскуючому стакану встановлене сопло, пропущене через отвір опорної плити, зв'язаної з корпусним елементом, при цьому корпусний елемент виконаний L-образної форми з можливістю установки на його горизонтальну частину двигуна, вал якого виконаний з наскрізною співвісною проточкою, через яку пропущена паливо подавальна трубка, і з вихідним кінцем, на якому жорстко встановлені робоче колесо вентилятора і розприскуючий стакан, а до вертикальної частини корпусного елемента жорстко прикріплена корпусна стінка, що закриває з тильної сторони робоче колесо вентилятора, і шарнірно приєднана одна сторона опорної плити, протилежна сторона якої виконана з елементом її фіксації щодо корпусного елемента [RU, №2203449С1, кл. F23D11/04, опубл. 27.04.2003p.]. Ознаки найближчого аналога, що збігаються з суттєвими ознаками пропонованої корисної моделі: корпус; встановлений у корпусі двигун, порожнистий вал якого зв'язаний зі змонтованим співвісно розприскуючим стаканом; паливоподавальна трубка, що розміщена в порожнистому валу, вхідний кінець якої з'єднаний із системою подачі рідкого палива, а вихідний кінець - розташований в об'ємі розприскуючого стакана; установлене коаксиально розприскуючому стакану сопло, на внутрішній поверхні якої виконані закручуючі потік первинного повітря виступи; системи подачі первинного і вторинного повітря. Відомий пальник забезпечує стійке полум'я факелу при спалюванні багатьох видів рідкого палива. Однак при спалюванні паливної емульсії, підготовленої з замазучених і замаслених стоків, у котлах середньої і малої потужності не представляється можливим забезпечити її повне спалювання. Це викликано високим вмістом у паливній емульсії води (до 30%), що не дозволяє досягти необхідної температури для її випару і стійкого горіння паливної емульсії. Для можливості повного спалювання паливної емульсії потрібна подача висококалорійного палива з високою витратою, наприклад газоподібного. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення комбінованого пальникового пристрою, у якому за рахунок конструктивних особливостей забезпечується можливість повного спалювання паливної емульсії, підготовленої з замазучених і замаслених стоків, у котлах середньої і малої потужності при зниженні витрати газоподібного палива. Поставлена задача вирішується тим, що в комбінованому пальниковому пристрої, що містить корпус, із встановленим у ньому двигуном, порожнистий вал якого зв'язаний зі змонтованим співвісно розприскуючим стаканом, паливоподавальна трубка, що розміщена в порожнистому валу, вхідний кінець якої з'єднаний із системою подачі рідкого палива, а вихідний кінець - розташований в об'ємі розприскуючого стакана, коаксиально якому встановлене сопло, на внутрішній поверхні якого виконані закручуючі потік первинного повітря виступи, і системи подачі первинного і вторинного повітря, згідно корисної моделі частина корпуса с розташованим у ньому порожнистим валом і, зв'язаним з ним за допомогою нарізного з'єднання розприскуючим стаканом, виконана циліндричної форми, із зовнішньої сторони якої співвісно з зазором установлений циліндричний кожух, що утворює з нею кільцеву камеру, з'єднану із системою подачі газоподібного палива, у ви хідному торці якої встановлена насадка з виконаними в ній чергуючимися великими і малими отворами, система подачі вторинного повітря виконана у виді циліндричного короба, що охоплює кожух, постаченого вентилятором, у денці розприскуючого стакана виконані рівномірно розташовані по окружності щонайменше чотири отвори, на вихідному кінці паливоподавальної трубки розташована встановлена на валу за допомогою нарізного з'єднання гайка-живильник, з виконаним у бічній стінці отвором. Доцільно, щоб відношення сумарної площі малих отворів до сумарної площі великих отворів насадки дорівнювало 1:4. На рисунку представлений пропонований комбінований пальниковий пристрій, загальний вид. Комбінований пальниковий пристрій містить корпус 1, у якому встановлений електродвигун 2. Вал 3 електродвигуна 2 виконаний порожнистім. У порожнистому валу 3 розміщена паливо подавальна трубка 4, вхідний кінець якої з'єднаний із системою 5 подачі рідкого палива, а вихідний кінець - розташований в об'ємі розприскуючого стакана 6 конусоподібної форми. Порожнистий вал 3 з'єднаний за допомогою нарізного з'єднання з розприскуючим стаканом 6. Частина корпуса 1 з розташованими в ньому порожнистим валом 3 і розприскуючим стаканом 6 виконана циліндричної форми, із зовнішньої сторони якої співвісно з зазором установлений циліндричний кожух 7, що утворює з нею кільцеву камеру 8. Кільцева камера 8 з'єднана із системою 9 подачі газоподібного палива. У вихідному торці системи 9 подачі газоподібного палива встановлена насадка 10 з виконаними чергуючимися великими і малими отворами, при цьому відношення сумарної площі малих отворів до сумарної площі великих отворів насадки 10 дорівнює 1:4. Комбінований пальниковий пристрій містить систему 11 подачі первинного повітря і систему 12 подачі вторинного повітря. Система 11 подачі первинного повітря виконана у виді приєднаної до циліндричної частини корпуса 1 труби 13 із встановленим у ній шибером 14. Система 12 подачі вторинного повітря виконана у виді циліндричного короба 15, що охоплює кожух 7, постаченого вентилятором 16. У денці розприскуючої стакани 6 виконані рівномірно розташовані по окружності чотири отвори. На вихідному кінці паливо подавальної трубки 4 розташована встановлена на валу 3 за допомогою нарізного з'єднання гайка-живильник 17, з виконаним у бічній стінці отвором. Коаксиально розприскуючому стакану 6 установлене сопло 18, на внутрішній поверхні якого виконані виступи 19, що закручують потік первинного повітря. Комбінований пальниковий пристрій працює в такий спосіб. Рідке паливо у виді паливної емульсії, підготовленої з замазучених і замаслених стоків із системи 5 подачі рідкого палива під надлишковим тиском подається через паливо подавальну трубку 4 і гайку-живильник 17 на внутрішню поверхню розприскуючого стакана 6, установленого на вихідному кінці порожнистого вала 3. При обертанні порожнистого вала 3, що приводиться в рух двигуном 2, а, отже, обертанні розприскуючого стакана 6, під дією відцентрової сили, рідке паливо рівномірне розтікається по стінці розприскуючого стакана 6 у тонку плівку товщиною 0,14мм. Завдяки конусності, плівка переміщується до краю розприскуючого стакана 6 і, зриваючись з неї, розпадається на дрібні краплі. Одночасно з подачею рідкого палива із системи 11 подачі первинного повітря через трубу 13 із встановленим у ній шибером 14 у порожнистину корпуса 1 подається первинне повітря. Закручений за допомогою виступів 19 потік первинного повітря надходить до кінця сопла 18, підхоплюючи дрібні краплі рідкого палива. Газоподібне паливо у виді природного газу через систему 9 подачі газоподібного палива подається в кільцеву камеру 8 і через насадку 10 з великими і малими отворами струменями подається в топку котла середньої або малої потужності. Вторинне повітря із системи 12 подачі вторинного повітря через циліндричний короб 15 нагнітається вентилятором 16 у кільцеву щілину між кожухом 7 і стінкою топки. Пальна суміш утворюється шляхом змішування рідкого палива з первинним повітрям, що складає 10-15% від загальної кількості повітря, газоподібним паливом і вторинним повітрям. Пропонований комбінований пальниковий пристрій забезпечує дрібнодисперсне розпилення паливної емульсії. Спалювання газоподібного палива сприяє підтримці високої температури в топці. При досягненні температури кипіння води, вода в паливній емульсії закипає, збільшуючи свій об'єм, що приводить до розриву краплі паливної емульсії на дрібні частини, тим самим збільшується поверхня контакту палива з окислювачем. У такий спосіб досягається практично повне згоряння газоподібного і рідкого палива. Паливна емульсія подається в корінь факелу, виділяючи в паливному факелі дві зони горіння: 1-я зона - зона, у якій утворюється CO - окисна; 2-я зона - зона, у якій утворені CO перетворюються в СО2 - відновна. Зменшення температури ядра паливного факела в результаті подачі "холодної" паливної емульсії в зону утворення шкідливих речовин, у тому числі оксидів азоту, сповільнює реакції окислювання, що приводить до зниження утворення і викидів оксидів азоту і сірки в навколишнє середовище. Використання пропонованого комбінованого пальникового пристрою забезпечує можливість спалювання паливної емульсії, приготовленої з замазучених і замаслених стоків, і природного газу в кількості 12,5 і 87,5% відповідно.