Пристрій для спалювання рідкого палива, переважно водовугільного суспензійного

1. Пристрій для спалювання рідкого палива, переважно водовугільного суспензійного, що містить утворену офутерованим вогнетривким корпусом вихрову камеру для спалювання рідкого палива з центральною форсункою для подачі розпилюваного палива, а також з пристроями ступінчастої подачі під тиском повітря для забезпечення розпалювання палива і підтримування процесу горіння та розпалювальним пальником з розпалювальними форсунками, який відрізняється тим, що фронтальна і тильна стінки циліндричного корпусу вихрової камери виконані конічними, у фронтальній стінці вихрової камери в направляючому апараті пристрою примусової подачі повітря встановлена центральна форсунка для розпилюваного палива, а на периферії корпусу розміщені розпалювальні пальники з розпалювальними форсунками, що оснащені принаймні одні U 2 52892 1 3 Недоліком вказаних пристроїв є їх складність і наявність крутих поворотів за траєкторією руху горючої суміші, що призводить до збільшення опору газоповітряного тракту і відкладення частини незгорілого палива в місцях повороту горючої суміші. Відомий також пристрій для спалювання рідкого палива, переважно водовугільного суспензійного (котлоагрегат), що має вихрову топку (камеру) для спалювання рідкого палива, переважно водовугільного, утворену офутерованим вогнетривким корпусом (обмуруванням) і екранами з трубами, що охолоджуються теплоносієм. Обмурування має перегородку з газовипускним вікном. У вихровій камері встановлена центральна форсунка для подачі розпиляного палива, вона встановлена з можливістю тангенціальної подачі розпиляного водовугільного палива. Крім того, в котлі є розпалювальний пальник з розпалювальними форсунками і набір типового устаткування для ступінчастої подачі під тиском повітря (тобто пристрої, що забезпечують формування потоків первинного і наступного, наприклад вторинного, дуття), що необхідно для забезпечення розпалювання палива і підтримки процесу горіння. Котел має газовипускне вікно, яке утворене колекторами, підключеними до контуру теплоносія за допомогою трубного екрану перегородки, а в нижній частині топки встановлені колосникові грати (Патент корисної моделі України 24033, F23C5/00, 2007, "Котлоагрегат", найближчий аналог). Недоліком вказаного пристрою є наявність крутих поворотів при русі горючої суміші за заданою траєкторією, що призводить до збільшення опору газоповітряного траншу і відкладення частини незгорілого палива в місцях повороту горючої суміші, що у свою чергу, призводить до ускладнення конструкції і оснащення її додатковими пристроями, наприклад, колосниковими ґратами. Наявність різких змін траєкторії руху горючої суміші призводить до погіршення процесу горіння із-за розподілу газоповітряної суміші, що погіршує її однорідність та наявності процесів сепарацій, що відбуваються під час різкої зміни напряму руху горючої суміші. Таким чином, основними недоліками найближчого аналога є низька ефективність по економічним і екологічним показникам процесу паління. У основу корисної моделі поставлено завдання усунення вказаних недоліків, а також спрощення конструкції пристрою. Поставлене завдання вирішується шляхом удосконалення вихрової камери пристрою для спалювання рідкого палива, переважно водовугільного суспензійного. Камера може бути виконаною в автономному муфельному передтопці котла. У пристрої, що заявляється, є утворена офутерованим вогнетривким корпусом вихрова камера для спалювання рідкого палива з центральною форсункою для подачі розпиляного палива і є пристрій ступінчастої подачі під тиском повітря. Крім того, в камері установлений розпалювальний пальник з розпалювальними форсунками. Фронтальна і тильна стінки циліндричного корпусу вихрової камери виконані конічними, при цьому кут на 52892 4 хилу, що утворений фронтальною конусною стінкою вихрової камери до подовжньої осі складає 30-90°, а тильній - 0-60°. У фронтальній стінці вихрової камери в направляючому апараті пристрою примусової подачі повітря, встановлена центральна форсунка для розпиляного палива, а на периферії корпусу розміщені розпалювальні пальники з розпалювальними форсунками, забезпечені, принаймні, однією термопарою. Пристрій ступінчастої примусової подачі повітря має центральні повітроподавальні канали, один з яких розміщений в порожнині центральної форсунки, а інший - в порожнині направляючого апарату і ще є периферійний повітроподавальний канал, причому офутерований вогнетривкий корпус вихрової камери встановлений в кожусі з проміжком для утворення вказаного периферійного повітроподавального каналу, вхідний патрубок якого розташований під розпалювальним пальником, цей канал пов'язаний з повітроподавальним вікном вихрової камери, виконаним в зоні сполучення його конусної тильної стінки з циліндричною, він забезпечений роздільником, розміщеним за вхідним патрубком на вході по усій висоті поперечного перерізу повітроподавального каналу. У корпусі направляючого апарату однієї із ступенів (первинного дуття) пристрою примусової подачі повітря на вихідному кінці встановлений завихрювач повітря, виконаний у вигляді радіальних лопаток, закріплених з можливістю повороту на кут 30-75° до вертикальної площини. Кожне повітроподавальне вікно вихрової камери виконане з нахилом до тильної конусної стінки відносно подовжньої осі вихрової камери під кутом 15-30°. Корисна модель пояснюється кресленням, на якому зображений загальний вигляд пристрою для спалювання рідкого палива, переважно водовугільного суспензійного, виконаний у вигляді муфельного передтопка. За конструкцією пристрій для спалювання рідкого палива, переважно водовугільного суспензійного, є вихровою камерою 1, що розташована в муфельному передтопці. Вихрова камера 1 являє собою офутерований вогнетривкий циліндричний корпус 2, у якого фронтальна 3 і тильна 4 стінки виконано конічними. Кут нахилу, що утворений фронтальною конусною стінкою вихрової камери до подовжньої осі складає 30-90°, а тильній дорівнює 0-60°. У торці фронтальної конусної стінки 3 розташована центральна форсунка 5 для подачі розпиляного водовугільного палива і периферійні розпалювальні пальники (пальники, розміщені на периферії корпусу) з розпалювальними форсунками 6, забезпечені, принаймні, однією термопарою 7. Крім того, вихрова камера 1 оснащена пристроями ступінчастої подачі під тиском повітря для забезпечення розпалювання палива і підтримки процесу горіння, вони представляють в основному набір типового устаткування (вентилятор, повітровід, повітроподавальні канали, шибери, насос з трубопроводами). Центральна форсунка 5 для подачі розпиляного водовугільного палива розміщена в направляю 5 чому апараті 8, що є в першій ступені пристрою ступінчастої подачі повітря під тиском. В корпусі форсунки 5 є патрубок 9 - це вхід першого ступеня (первинного дуття повітря). У корпусі вказаного направляючого апарату 8 є патрубок 10 - вхід другого ступеня (вторинного дуття повітря), на вихідному кінці встановлений завихрювач 11 повітря, виконаний у вигляді радіальних лопаток закріплених з можливістю повороту на кут 30-75° до вертикальної площини. Пристрої ступінчастої примусової подачі повітря мають два центральних повітроподавальних каналів, один з яких розміщений в порожнині центральної форсунки 5 (перший ступінь дуття), а інший – в порожнині направляючого апарату 8 (другий ступінь дуття), і має периферійний повітроподавальний канал (третій ступінь дуття) з вхідним патрубком 12. Периферійний повітроподавальний канал розміщений в порожнині між бічною стінкою офутерованого вогнетривкого корпусу 2 вихрової камери 1 і кожухом 13. Вхідний патрубок 12 може бути розташованим під розпалювальним пальником 6. Периферійний повітроподавальний канал пов'язаний з повітроподавальним вікном 14 вихрової камери 1, що виконане в зоні сполучення його конусної тильної стінки 4 з циліндричною 2, він забезпечений роздільником 15, розміщеним за вхідним патрубком 12 на вході повітроподавального каналу. Кожне повітроподавальне вікно 14 виконано з нахилом до тильної конусної стінки 4 відносно подовжньої осі вихрової камери 1 під кутом 15-90°, вони розташовані по дотичній до циліндричної частини і повернені по ходу руху горючої суміші. Вікна 14 призначені для формування підведення повітря третього ступеня (третинного дуття). Роздільник призначений для формування потоку до повітроподавальних вікон 14 третинного дуття. На циліндричній частині вихрової камери 1 змонтовані оглядові вікна 16. Такі ж вікна можуть бути змонтовані і на торцевій її частині. Пристрій працює таким чином. У корпус розпалювального пальника подається вентиляторне повітря, а в її форсунку 6 пода 52892 6 ється розпалювальне паливо і підпалюється. Відрегульовують необхідну потужність пальників кількістю палива, що подається, і повітрям, розігрівають офутерований корпус 2 вихрових камери 1. Досягають температуру достатню для займання водовугільного палива, що контролюється термопарами 7, через форсунку 5 подається горюча суміш, що складається з подрібленого компресорним повітрям водовугільного палива. Одночасно з подачею горючої суміші через направляючий апарат 8 подається повітря вентилятора, яке за допомогою лопаток 10 направляючого апарату 8 формується у вихор з віссю обертання співпадаючої з віссю вихрової камери 1 муфельного передтопка. Горюча суміш запалюється і, обертаючись у вихорі, рухається до виходу з муфельного передтопка, розігріваючи офутеровання корпусу 2. Розпалювальні форсунки 6 вимикаються і шляхом регулювання кількості палива і повітря другого ступеня, задають необхідну теплопотужність передтопка. При теплопотужності, що перевищує 15% від номінальної, через патрубок 12 подають повітря третього ступеня, яке, проходячи по периферійному повітроподавальному каналу в проміжку між офутерованим вогнетривким корпусом 2 вихрових камери 1 передтопка та кожухом 13, розділяється за допомогою роздільника 15 на два потоки, оточують корпус 2 і нагріваються від нього, та далі повітря подається до вікон 14 (третій ступінь дуття повітря). Повітря третього ступеня змішуючись з вихором паливоповітряної суміші, що горить, інтенсифікує процес горіння. Факел, що горить, виривається з корпусу вихрової камери передтопка та догорає в топці котлоагрегату, віддаючи тепло конвективній частині. За допомогою пристрою, що заявляється, створюється три зони горіння (запалювання, горіння та догоряння), які сприяють повноті згоряння паливної суміші за рахунок наявності трьох ступенів закручувальних повітряних потоків з різноманітним орієнтуванням до осьового напрямку, це які сприяє повноті згоряння паливної суміші. 7 Комп’ютерна верстка А. Рябко 52892 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601