Спосіб спалювання палива

Спосіб спалювання палива, що включає подачу палива і окислювача, утворення паливоокислювального потоку, його зміщення відносно поздовжньої осі і обертання навколо неї, який відрізняє ться тим, що у корені факела потік розділяють на внутрішні та зовнішні шари, які закручують у протилежних напрямках. (19) (21) u200704458 (22) 23.04.2007 (24) 10.08.2007 (46) 10.08.2007, Бюл. № 12, 2007 р. (72) Храпін Сергій Вікторович, Діамантопуло Костянтин Костянтинович (73) ПРИАЗОВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ 3 25607 ляють на внутрішні та зовнішні шари, які закручують у протилежних напрямках. Запропонована корисна модель забезпечує одержання технічного результату - підвищення якості спалювання і розширення технологічних можливостей. Обґрунтування підвищення якості спалення зумовлено впливом на паливоокислювальний потік штучного захаращення, яке в області кореня факела при відповідній формі захаращення призведе до інтенсифікації змішування переважно центральних складових потоків факела і обертанню уздовж вісі факела. Інтенсифікація змішування факела з повітрям робочого простору і турбулізація потоків факела, досягнуті утворенням штучного захаращення в області кореня факела, суттєво посилюють відхиленням і обертанням факела уздовж його вісі. Все це, при інших рівних умовах, без сумніву, підвищить повноту згорання палива, тобто якість спалювання при суцільному спрощенні здійснення запропонованого способу у порівнянні із способомпрототипом. Витрати газу при цьому суттєво зменшаться завдяки підвищеній повноті згорання палива. Енергетичні витрати, необхідні на здійснення способу, також будуть порівняно менші за рахунок використання для додаткової інтенсифікації змішування і турбулізації суміші потенційної кінетичної енергії рушійної маси факела. Одержаний ефект зумовлений тим, що у момент виходу паливо окислювального потоку при різних умовах тертя уздовж периметра устя сопла, наприклад, скошений торець устя сопла, сили реакції, діючі на потік з боку поверхонь отвору устя сопла виявляються некомпенсованими унаслідок відсутності поверхонь отвору з однієї сторони. Це призведе до появи горизонтальної проекції підсумкової усіх сил, діючих на потік, відмінної від нуля і спрямованої у напрямку більш високої сторони торця отвору устя сопла. Підсумкова сила викликає появу складової вектора швидкості потоку, який має той же напрямок, що й підсумкова сила. Ця додаткова складова швидкості призводить до розгортання вісі факелу на деякий кут від поздовжньої вісі потоку. Цей кут розгортання є функцією кута скосу торця устя сопла і швидкості потоку. Таке розгортання факелу відносно поздовжньої вісі паливоокислювального потоку, зумовлене різними умовами тертя уздовж периметра отвору устя сопла або мінливими складовими швидкості часток потоку у корені факелу і далі в самому факелі, призводить до додаткової турбулізації, переважно периферійних складових потоків факелу, що підвищує ефективність спалювання палива. Того ж позитивного ефекту досягають, переважно, для центральних складових потоків факелу при штучному захаращенні центру Комп’ютерна в ерстка А. Крулевський 4 отвору устя сопла на шляху паливоокислювального потоку в області кореня факелу та дезаксіального захаращення отвору устя сопла переважно для периферійних складових потоку факелу. Окрім зазначеного, ефективність спалювання палива, тобто якість згоряння, буде істотно вище, якщо периферійні або центральні складові потоки факелу будуть обертатися навколо вісі факелу, наприклад, назустріч один одному, (згідно з прототипом сам факел обертають навколо поздовжньої вісі паливоокислювального потоку). Обертання центральних складових потоків факелу навколо його вісі в ту чи іншу сторону, забезпечують штучним захаращенням в області кореня факелу, яке має відповідну форму, тобто: жорстко або з можливістю обертання навколо своєї вісі, закріплена по центру або з ексцентриситетом відносно осі отвору сопла, зігнута на зразок частини шнека пластина, яку обтікає та закручується корінь факелу і сам факел. Таким чином, додаткова турбулізація та обертання периферійних та центральних складових потоків факелу призводить до більш якісної паливоокислювальної суміші і, в решті решт, до більш ефективного згоряння палива. Спосіб здійснюється наступним чином. Приклад конкретного виконання способу. Спалювання палива здійснювали у апараті водонагрівальному проточному газовому побутовому моделі ВПГ-18-223-В 11-УХЛ, 2 ДСТУ 2356-94, заводський №005019, випуску 19.12.01, згідно з керівництвом з експлуатації 3204-00, ОО-ОКЕ ТзОВ "Львівський завод теплогазової апаратури". За технічними даними на апарат номінальний тиск природного газу 1274Па, теплота згорання 35400кДж/м 3±5%, теплова продуктивність апарата 18000Вт±5%, втрати газу 2,3нм 3/год; ККД 80%; витрати води 6,5л/хв. В області кореня факелу, який виходить з прямокутного отвору 1,2 x5мм, близько центра отвору, розташуємо штучне захаращення із тугоплавкого металу чи сплаву у вигляді скрученої смуги, завдяки чому потік поділяється на внутрішні та зовнішні шари, які закручуються у протилежних напрямках. Площа захаращення не перевищує, наприклад, 10% площі отвору, тобто 0,6мм 2. При цьому нагрівання бігучої води здійснюється підвищення температури з 14 до 47°С, тобто на 33°С. При цьому теплова продуктивність апарату склала: 4,19 × 65000× 33 = 18724Вт , 0,8 × 60 тобто зросла на 6,4% порівняно з плоскими торцями прямокутних отворів. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601