Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Пальник для спалювання рідкого палива або його суміші з газом, що складається з корпуса, в якому розташовано стабілізатор полум'я з форсунками, що розділяє його на два повітряні канали, який відрізняється тим, що дві стінки стабілізатора, які утворюють повітряні канали, порожнисті та разом з торцевою стінкою з форсунками та корпусом утворюють центральну порожнину, яка має вихід в "хвостовій" частині стабілізатора, причому порожнини в стінках сполучено з системою подачі газу та з повітряними каналами через отвори в стінках, які утворюють ці канали.

2. Пальник за п. 1, який відрізняється тим, що форсунки розташовано рівномірно по ширині стабілізатора.

3. Пальник за п. 2, який відрізняється тим, що відношення відстані між форсунками (t) до відстані від форсунок до кромки стабілізатора (h) складає t/h = 0,5-2,0.

4. Пальник за п. 1, який відрізняється тим, що кожний повітряний канал розділено перегородкою по висоті у співвідношенні між площинами відповідних перерізів S1/S2 = 0,2-03.

5. Пальник за п. 1, який відрізняється тим, що кромка стабілізатора має вирізи, осі яких співпадають з осями форсунок.

6. Пальник за п. 1, який відрізняється тим, що отвори на протилежних зовнішніх стінках стабілізатора розташовано на однаковій відстані від кромки так, що відношення відстані між отворами (to) до їхнього діаметра (d) складає to/d = 2,5-5,0.

Текст

1. Пальник для спалювання рідкого палива або його суміші з газом, що складається з корпуса, в якому розташовано стабілізатор полум'я з форсунками, що розділяє його на два повітряні канали, який відрізняється тим, що дві стінки стабілізатора, які утворюють повітряні канали, порожнисті та разом з торцевою стінкою з форсунками та корпусом утворюють центральну порожнину, яка має C2 2 (19) 1 3 дачі палива з випускним соплом, які з'єднані з загальною камерою з соплом, крізь яке розпилений двофазний струмінь, подається в камеру горіння. [Л.А. Витман, БД. Кацнельсон, И.И. Палеев. Распыливание жидкости форсунками. "Государственное энергетическое издание", МЛ., 1962]. Найбільш близьким до винаходу є пальник для спалювання рідкого палива, який виконано прямотечійним, з повітряними каналами у вигляді плоскої або кільцевої щілини. У корпусі пальника розташовані один або декілька колекторностабілізаторних блоків, що мають у поперечному перерізі зовнішній профіль типу "поганообтічне тіло". У середині такого блока розташовано дві порожнини, які виконують функції колекторів палива та розпилювача, відповідно, і з'єднані між собою попарно каналами розпилювача і палива, що перетинаються. Випускні сопла каналів розпилювача мають вихід в зону горіння на торці (в кормі) стабілізатора. Паливо подається в обидві сторони від горизонтальної плоскості симетрії пальника двома рядами двофазних струменів (паливо-розпилювач), рівномірно розташованих по усій його ширині. При цьому на початку свого шляху паливні струмені проходять крізь кореневу частину зони рециркуляції, яка утворюється за кормою стабілізатора і далі виходять у розділений на дві частини повітряний потік [Патент України на винахід № 73215,F23D11/10;11/12,15.06.2005p.]. Ця конструкція забезпечує високу рівномірність розподілення палива у поперечному перерізі пальника, можливість керувати глибиною проникнення палива в повітряний потік, що дає можливість збільшення коефіцієнта зміни робочої потужності, мінімізації коефіцієнта надлишку повітря. Однак особливості експлуатації виявили два недоліки цієї конструкції. По-перше, для підвищення рівномірності розподілення палива у поперечному перерізі пальника необхідна велика кількість форсунок (що найменше два ряди). Для можливості якісного регулювання потрібно зменшувати діаметри паливних каналів, а це може призводити до їх забивання. Велика кількість форсунок практично унеможливлює виконувати їх розбірними для прочистки та обслуговування. Другий недолік обумовлений тим, що розпилене рідке паливо виходить під кутом до потоку окислювача, проходячи тільки через кореневу частину зони рециркуляції за стабілізатором, тому при відхиленні від режиму деякі краплі палива можуть перетинати потік повітря та не потрапляти до зони стабілізації, що може значно збільшувати довжину факела та критичний коефіцієнт надлишку повітря. Задачею винаходу є усунення цих двох недоліків, розширення робочого діапазону зміни навантаження, підвищення економічності та робочого ресурсу пальника. Для вирішення поставленої задачі пальник виконаний прямотечійним, з повітряними каналами у вигляді плоскої або кільцевої щілини. У повітряному каналі розташовані один або декілька колекторно-стабілізаторних блоків, що мають у попереч 96023 4 ному перерізі зовнішній профіль типу "поганообтічне тіло" з двома протилежними подвійними стінками з порожнинами, що виконують функцію газового колектора, та утворюють центральну порожнину, яка з'єднана з об'ємом камери згоряння або топки. В торцевій частині такого стабілізатора розташована одна або декілька форсунок, які подають розпилене паливо в центральну порожнину стабілізатора, з якої воно виходить в зону рециркуляції паралельно потоку окислювача. Форсунки рівномірно розташовано по усій ширині стабілізатора. Для досягнення більшої рівномірності поля концентрацій в зоні рециркуляції біля торцевої кромки стабілізатора форсунки розташовуються якомога глибше відносно торцевих кромок. Чим глибше від торцевої кромки розташовано форсунки, тим більше часу розпилене паливо перебуває в зоні рециркуляції за стабілізатором і тим більша його частина в ній випаровується, що підвищує температуру безпосередньо в зоні стабілізації факела. При такій схемі, чим більше висота стабілізатора, тим більше об'єм зони зворотних потоків за ним та чим більша швидкість потоку повітря, що набігає, тим більша швидкість зворотного потоку, що випаровується та підпалює свіжу суміш. Це дві ключові обставини, що обумовлюють високу інтенсивність і повноту спалювання палива при заданих значеннях коефіцієнта надлишку повітря у широкому діапазоні зміни навантаження на пальники. Додатково для інтенсифікації процесу переносу тепла в зоні стабілізації факела стінки стабілізатора біля торцевої кромки можуть мати вирізи у вигляді, наприклад, рівнобедрених трикутників. При такому рішенні значно збільшується довжина кромки стабілізатора та, як наслідок, розміри зони рециркуляції. Від прототипу цей винахід відрізняється конструкцією стабілізатора, а саме взаємним розташуванням форсунок та газових колекторів, а також наявністю центральної порожнини, яка дозволяє значно збільшити об'єм зони зворотних потоків, що прискорює початковий прогрів палива в цій зоні та забезпечує випаровування палива ще до зони горіння, далі інтенсивне і повне спалювання. Розташування газових колекторів дозволяє при спалюванні низькореакційних палив оточити факел рідкого палива розвиненим фронтом полум'я газового факела та практично виключити хімічну неповноту згоряння на всіх режимах. Всі отвори, які з'єднують повітряний канал пальника з порожниною у подвійній стінці розташовані біля кромки стабілізатора. Газ системою струменів виходить в потік окислювача, далі суміш потрапляє в зону рециркуляції за стабілізатором. На фіг.1 зображено типовий варіант пропонованого пальника з одним стабілізатором. Поздовжній вертикальний розріз пальника на фіг. 2. На фіг.2 зображено розріз площиною Б-Б на фіг. 1. Пальник складається з корпуса 1, стабілізатора 2 з подвійними протилежними стінками, форсунок 3, нерегульованого каналу первинного повітря 4 та регульованого по площі каналу вторинного 5 повітря 5 (усі вузли мають загальну горизонтальну площину симетрії. Форсунки 3 з'єднані між собою загальним колектором рідкого палива 6 та розпилювача 7. Співвідношення між відстанню форсунок та кромки стабілізатора (h) та кроком (t) форсунок наступне: t/h = (0,5-2,0). Порожнини між подвійними стінками стабілізатора з'єднані загальним колектором подачі газу 8. Відношення відстані між отворами на зовнішніх стінках (to) до їхнього діаметра (d) складає: to/d = (2,5-5,0). Співвідношення між площиною перерізів каналів первинного та вторинного повітря складає: S1/S2=0,2-0,3. Пальник працює наступним чином. Рідке паливо з колектора 6 надходить по каналах пального у форсунки 3, куди подається роз 96023 6 пилювач з колектора 7. Через випускні сопла форсунок паливо подається у зону рециркуляції і далі змішується з повітрям, де при розрахункових значеннях коефіцієнта надлишку повітря відбувається швидке утворення рівномірної по концентрації горючої суміші і її швидке та повне спалювання. Випробування дослідно-промислового пальника такого типу з одним колекторно-стабілізаторним блоком на печі крекінгу нафти на НПЗ "Кіровоградська нафтова компанія" показали наступні результати: коефіцієнт зміни навантаження 4,5; проти 2,5 у варіанті з штатними пальниками; коефіцієнт використання палива у всьому робочому діапазоні 96-97 %, що на 6,0-7,0 % вище проектних значень для таких печей з існуючими пальниками; коефіцієнт надлишку повітря у робочому діапазоні 1,07-1,15 замість 1,2-1,35. 7 Комп’ютерна верстка І. Скворцова 96023 8 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

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Burner unit

Автори англійською

Kryzhanovskyi Yurii Volodymyrovych

Назва патенту російською

Горелочное устройство

Автори російською

Крижановский Юрий Владимирович

МПК / Мітки

МПК: F23D 11/10, F23R 3/28, F23D 17/00

Мітки: пальниковий, пристрій

Код посилання

<a href="https://ua.patents.su/4-96023-palnikovijj-pristrijj.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Пальниковий пристрій</a>

Подібні патенти