Спосіб запалювання паливної суміші нагрітою поверхнею
Номер патенту: 46305
Опубліковано: 15.07.2003
Автори: Марчан Роман Анатолійович, Шнякін Володимир Миколайович
Формула / Реферат
Спосіб запалювання паливної суміші нагрітою поверхнею, одержуваною шляхом прискорення в соплі газоподібного компонента палива до надзвукової швидкості, гальмування його в резонаторі зі збудженням ударних хвиль і нагріванням, із наступним змішанням із другим компонентом у співвідношенні витрат, оптимальному для запалювання, із використанням для сумішоутворення акустичної камери і поступовим запалюванням паливної суміші, який відрізняється тим, що сумішоутворення локалізують в акустичній камері, а паливну суміш розділяють на частини, із яких першу спалюють у резонаторі, другу подають до нагрітої поверхні, підпалюють і отриманим факелом запалюють залишок паливної суміші.
Текст
Спосіб запалювання паливної суміші нагрітою поверхнею, одержуваною шляхом прискорення в соплі газоподібного компонента палива до надзвукової швидкості, гальмування його в резонаторі зі збудженням ударних хвиль і нагріванням, із наступним змішанням із другим компонентом у співвідношенні витрат, оптимальному для запалювання, із використанням для сумішоутворення акустичної камери і поступовим запалюванням паливної суміші, який відрізняється тим, що сумішоутворення локалізують в акустичній камері, а паливну суміш розділяють на частини, із яких першу спалюють у резонаторі, другу подають до нагрітої поверхні, підпалюють і отриманим факелом запалюють залишок паливної суміші о Винахід відноситься до енергетики і може бути використаний для розпалювання паливних сумішей, утому числі і двофазних ВІДОМІ способи запалення паливних сумішей, що використовують газодинамічне нагрівання (див Буторин Э А и др Экспериментальное исследование газодинамического воспламенителя Химическое и нефтяное машиностроение, №7, 1988, стр9-11), у яких сумішоутворення організують в акустичній камері Акустична камера - обмежений стінками обсяг, у який направляють надзвуковий газовий струмінь із сопла і де організують його взаємодію з вхідними крайками резонатора і його порожниною Організацією сумішоутворення в акустичній камері домагаються, при досягненні в зоні розігріву резонатора температури запалення, автоматичного спалювання там частини паливної суміші Таким чином, за рахунок зростання температури гальмування газу в порожнині резонатора внаслідок місцевого горіння, посилюють газодинамічне нагрівання Ефект посилення нагрівання використовують для підвищення надійності запалювання Крім того, подібним чином знижують величину вхідного тиску розігріваючого газу, необхідну для одержання достатніх для запалення температур Горіння паливної суміші ІНІЦІЮЮТЬ або гарячим газом у порожнині резонатора або гарячою ділянкою зовнішньої поверхні резонатора У способі, що патентується, для запалення використовують зовнішню поверхню резонатора Найбільше близьким технічним вирішенням до заявленого є спосіб запалення палива із поступовим запаленням паливної суміші - спочатку від нагрітої поверхні резонатора запалюють меншу частину паливної суміші, яку потім використовують як джерело запалення для більшої частини (див Способ воспламенения топлива А с СССР №1343997, кл F 23 Q 13/00) Цей спосіб принято за прототип До особливостей прототипу слід віднести наступне Спосіб призначений для запалення двофазної паливної суміші (газоподібний окислювач + двофазне пальне) Через розпнне сопло в акустичну камеру (ресивер) подають газоподібні компоненти палива, суміш яких, потрапляючи в порожнину резонатора, сприяє швидкому получению розігрітої зовнішньої поверхні резонатора Остаточний склад паливної суміші формують за межами акустичної камери (ресивера) підмішуванням ще одного компонента в рідкій фазі Головний недолік прототипу - послідовна організація сумішоутворення, як мінімум, у двох зо ю о со (О нах, що призводить до ускладнення способу При його реалізації цей недолік також спричиняє за собою необхідність підтримки в кожної з зон потрібного співвідношення компонентів палива Все це негативно позначається на надійності запалювання У основу винаходу поставлено завдання удосконалення способу запалення паливних сумішей на базі газодинамічного нагрівача шляхом локалізації сумішоутворення в акустичній камері, одержання в результаті паливної суміші оптимального для запалювання складу і використання останньої як для інтенсифікації нагрівання запалювальної поверхні, так і для одержання факелу, що дозволяє забезпечити підвищення надійності запалювання У винаході для запалення застосовують нагріту поверхню, отриману газодинамічним нагріванням при використанні ефекту інтенсифікації нагрівання за рахунок спалювання в порожнині резонатора частини паливної суміші ВІДМІТНИМИ ознаками винаходу являються - локалізація сумішоутворення в акустичній камері й утворення в ній паливної суміші оптимального для запалювання складу, - використання паливної суміші з однієї і тієї ж зони сумішоутворення, як для інтенсифікації нагрівання запалювальної поверхні, так і для одержання факелу У акустичній камері існують умови сприятливі для організації сумішоутворення такі, як акустичні коливання та кінетична енергія газоподібного компонента палива, який надходить через сопло у вигляді надзвукового струменя Тому, сумішоутворенням в акустичній камері, без уведення якихось додаткових заходів, покращують якість паливної суміші, яка обумовлюється дисперсністю і рівномірністю розподілу масового співвідношення компонентів палива Позитивний ефект від, сумішоутворення в акустичній камері особливо помітний у тому випадку, коли один із компонентів палива перебуває в рідкій фазі Порожнину акустичної камери використовують як єдину зону сумішоутворення та як єдине джерело паливної суміші як для інтенсифікації газодинамічного нагріву, так для одержання факелу, чим спрощують спосіб, запалення Таким чином, покращуючи якість паливної суміші та спрощуючи спосіб запалювання, підвищують надійність запалення На фігурі зображено схематично запалювальний пристрій, у якому може бути реалізований заявляємий спосіб Запалювальний пристрій складається із сопла 1 приєднаної до нього акустичної камери 2, резонатора 3, розташованого СПІВВІСНО соплу 1 і приєднаного до акустичної камери 2 та камері згоряння 4 таким чином, що його відкритий торець розташований усередині акустичної камери 2, а закритий торець усередині камери згоряння 4, форсунки 5, підключеної до акустичної камери 2, магістралей 6 і 7, що зв'язують порожнини акустичної камери 2 і камери згоряння 4 Спосіб здійснюють таким чином Газоподібний компонент палива, наприклад 46305 повітря, подають у сопло 1, за допомогою якого прискорюють його до надзвукових швидкостей Потім газовий потік у вигляді недорозширеного струменя направляють в акустичну камеру 2, де організують його взаємодію з вхідними крайками резонатора 3 і його порожниною Керуючи зазором між зрізом сопла 1 і вхідним перерізом резонатора З, домагаються максимального нагрівання ділянки резонатора 3, розташованої поблизу закритого торця Коли температура газу в порожнині резонатора 3 сягне температури достатньої для спалаху застосовуваної паливної пари, включають подачу другого компонента, наприклад гасу, в акустичну камеру 2 через форсунку 5 При цьому витрату другого компонента забезпечують у стехіометричному співвідношенні до витрати першого компонента Паливну суміш, що утворилася, ділять на частини Першу частину суміші, використовуючи наявність масообміну між акустичною камерою 2 і порожниною резонатора 3, подають у зону газодинамічного розігріву, де спалюють, а здобуте в наслідок горіння тепло використовують для прискорення процесу нагрівання і підвищення його температури Продукти згоряння, що утворилися, повертають в акустичну камеру 2 Другу частину суміші через магістраль 6 подають на розігріту зовнішню поверхню резонатора 3, розташовану в камері згоряння 4 За допомогою нагрітої поверхні суміш підпалюють, а факел, що утворився, спрямовують по тракту камери згоряння 4 Частину суміші, що залишилася, направляють з акустичної камери 2 по магістралі 7 у камеру згоряння 4, де її підпалюють факелом від горіння другої частини суміші і, таким чином, посилюють початковий факел У результаті на виході з камери згоряння 4 одержують факел, у якому бере участь уся витрата компонентів палива, що йде через запалювальний пристрій Приклад При роботі пристрою в сопло 1 подають газоподібний компонент палива, наприклад, повітря з витратою 0,020кг/с і абсолютним вхідним тиском 0,6МПа Надзвуковий недорозширений струмінь повітря із сопла 1 натікає у порожнину резонатора 3 виконаного у вигляді закритої з одного кінця трубки діаметром 6мм У резонаторі З виникають коливання ударних хвиль, унаслідок чого розігріваються його стінки Через 4 - 5 секунд із моменту початку подачі повітря включають подачу другого компонента палива, наприклад, гасу з витратою 0,0014кг/с і абсолютним вхідним тиском О.ЗМПа Гас розпорошують у порожнину акустичної камери 2 за допомогою струминної форсунки 5 Паливна суміш, що утворилася, подається по магістралях 6 і 7 у камеру згоряння 4, де запалюється через 3-4 секунди від моменту вмикання подачі гасу Таким чином, локалізація сумішоутворення в акустичній камері з наступним розподілом отриманої паливної суміші на частини, одна з яких використовується для інтенсифікації газодинамічного нагрівання запалювальної поверхні, а ІНШІ-ДЛЯ одержання факелу, дозволяє забезпечити надійне запалювання двохфазної паливної суміші 46305 Комп'ютерна верстка Е Ярославцева Підписано до друку 05 08 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюMethod for fuel mix ignition by heated surface
Автори англійськоюShniakin Volodymyr Mykhailovych
Назва патенту російськоюСпособ зажигания топливной смеси нагретой поверхностью
Автори російськоюШнякин Владимир Николаевич
МПК / Мітки
МПК: F23Q 13/00
Мітки: запалювання, суміші, поверхнею, спосіб, паливної, нагрітою
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/3-46305-sposib-zapalyuvannya-palivno-sumishi-nagritoyu-poverkhneyu.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб запалювання паливної суміші нагрітою поверхнею</a>
Попередній патент: Ковпак закриття для контейнера з фіксованим фланцем
Наступний патент: Газодинамічний запальник
Випадковий патент: Піперазини з or-заміщеною фенільною групою та їх застосування як інгібіторів glyt 1