Багатосопловий інжекційний пальник

Багатосопловий інжекційний пальник, що містить корпус із паливною насадкою, а також системи підведення повітря й палива, який відрізняється тим, що системи підведення повітря й палива виконані з умови забезпечення різноспрямованого завихрення потоків. (19) (21) u201107062 (22) 06.06.2011 (24) 10.01.2012 (46) 10.01.2012, Бюл.№ 1, 2012 р. (72) ШАПОВАЛОВ КОСТЯНТИН ПЕТРОВИЧ, ВАСИЛЕНКО СТАНІСЛАВ ЛЕОНІДОВИЧ, ГРІДАСОВ ОЛЕКСІЙ ПЕТРОВИЧ, КОРОВЧЕНКО ОЛЕКСАНДР ІЛЛІЧ, ШЕВЧЕНКО ВІТАЛІЙ ВІКТОРОВИЧ 3 одночасно, що сприяє отриманню гомогенної паливоповітряної суміші безпосередньо перед потраплянням у зону горіння. Недоліками даного пальника інжекційного є: - недостатня ефективність інжекції паливом повітря через бокові вікна і подальше створення у викидних газах оксиду вуглецю й оксидів азоту; - складність виготовлення деталей, що утворюють інжекційні зони; - забезпечення необхідного кількісного співвідношення палива і повітря тільки за рахунок конструктивних параметрів елементів пальника без можливості зміни цього співвідношення при роботі пальника. Зазначені недоліки, в кінцевому підсумку, негативно відбиваються як на собівартості виготовлення інжекційного пальника, так і на технікоекономічних показниках його роботи. За сукупністю суттєвих ознак описаний інжекційний пальник є найбільш близьким аналогом. В основу корисної моделі поставлено задачу створити багатосопловий інжекційний пальник з примусовою подачею повітря і зниженою витратою палива, у якому шляхом попереднього формування різноспрямованих потоків горючого газу та повітря досягається технічний результат, який полягає в отриманні високогомогенізованої горючої суміші. Для забезпечення зазначеного технічного результату багатосопловий інжекційний пальник виконано у вигляді корпусу, рухливо з'єднаного із паливною насадкою. Канал подачі палива сполучений із соплами за допомогою паливної камери, виконаної із тангенціальним підводом, а канал подачі повітря - з інжекційними камерами змішування за допомогою інжекційної повітряної камери, виконаної із тангенціальним підводом зворотного напрямку. Відомий і заявлений пристрої мають наступні подібні ознаки: багатосопловий інжекційний пальник, що включає корпус із паливною насадкою, а також системи підведення повітря й палива. Заявлений пристрій має такі відмітні ознаки: системи підведення повітря й палива виконані з умови забезпечення різноспрямованого завихрення потоків. Між відмітними ознаками корисної моделі й технічним результатом, що досягається, є причинно-наслідковий зв'язок. Виконання систем підведення повітря й палива із умови забезпечення різноспрямованого завихрення потоків дозволяє за рахунок підвищення якості змішування газів отримати високогомогенізовану горючу суміш, яка згоряє без утворення оксиду вуглецю та оксидів азоту. Це забезпечує зменшення вмісту продуктів неповного згоряння та зниження витрат газу. Тангенціальне виконання систем підведення каналів повітря й палива, виконаних таким чином, що потоки повітря й палива мають різновекторну спрямованість, дозволяє турбулізувати ці потоки. Інтенсивно розкручені потоки повітря й палива набувають значну різницю швидкостей, що забезпечує високу якість змішування повітря з паливом та отримання високогомогенізованої горючої суміші в камерах змішування. 66529 4 Застосування рухомого корпусу для стабілізації фронту займання дозволяє розширити межі регулювання потужності пальника. Крім того, за рахунок впровадження даного технічного рішення виключається необхідність використання завихрювачів лопаточного типу, що істотно спрощує конструкцію пальника і знижує собівартість його виготовлення. Заявлена корисна модель впроваджена в цеху 16 Новокраматорського машинобудівного заводу. Суть корисної моделі найбільш повно пояснюється за допомогою креслення, де показані на: фіг. 1 - багатосопловий інжекційний пальник; фіг. 2 - перетин А-А на фіг. 1; фіг. 3 - перетин Б-Б на фіг. 1. Багатосопловий інжекційний пальник, включає корпус 1 (фіг. 1) рухливо пов'язаний з паливною насадкою 2, а також системи підведення повітря й палива, які виконані з умови забезпечення різноспрямованого завихрення потоків. Система підведення палива включає паливну камеру 3 з тангенціальним підводом 4 (фіг. 2), сполучену із соплами 5 (фіг. 1), а система підведення повітря - інжекційну повітряну камеру 6 з тангенціальним підводом 7 (фіг. 3), сполучену з інжекційними камерами змішування 8 (фіг. 1). Багатосопловий інжекційний пальник працює наступним чином. При спалюванні природного газу з використанням даного пальника із примусовою подачею повітря реалізується кінетичний принцип спалювання, при якому горюча суміш готується до початку процесу горіння. Крім того, горюча суміш містить повітря в декілька більшій кількості, ніж необхідно за стехіометрією хімічних реакцій, що проходять при горінні (коефіцієнт надлишку повітря =1,02-1,05). Згоряння такої суміші проходить без видимих піролітичних процесів, що призводять до утворення оксиду вуглецю й оксидів азоту. Потік пального газу направляється тангенціальним підводом 4 (фіг. 2) в паливну камеру 3 (фіг. 1) проти годинникової стрілки й зі збільшенням швидкості виходить через сопла 5. Потік повітря спрямовується тангенціальним підводом 7 (фіг. 3) в інжекційну повітряну камеру 6 (фіг. 1) у протилежному напрямку й інжектується потоками пального газу, що виходять із сопел 5. В інжекційних камерах змішування 8 відбувається утворення однорідної паливоповітряної суміші з подальшою її подачею у порожнину корпусу 1. При цьому за рахунок гальмування паливоповітряного потоку біля стінок корпусу 1 швидкість виходу суміші з інжекційних камер змішування 8 наближається до швидкості поширення полум'я. Це сприяє утворенню стійкого кільцевого полум'я, яке підпалює основну частину паливоповітряної суміші. У підсумку, використання пропонованого пальника з примусовою подачею повітря дозволяє за рахунок підвищення якості змішування газів отримати високогомогенізовану горючу суміш, зменшити вміст продуктів неповного згоряння та знизити витрату енергоносіїв. 5 Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков 66529 6 Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601