Пальник для спалювання мазуту

Реферат: Пальник для спалювання мазуту містить камеру з соплами, встановленими у декількох площинах перпендикулярно до осі каналу подачі повітря. Сопла виготовляють з діаметрами, співвідношення величин яких D1:D2:D3 по напрямку подачі мазуту становить 1,0:0,3-0,5:0,6-1,5. Подачу повітря у канал здійснюють через заслінку з отворами у вигляді концентрично розміщених по колах щілин, сторони яких по напрямку подачі повітря утворюють кути на вході α1=(30-60)°, а на виході - α2=(90-120)°. Пальник містить додаткову камеру, з'єднану з першою камерою за допомогою горловини. У поперечному перерізі горловини виконані отвори ежекції з кутами їх нахилу до осі каналу пальника в напрямку руху полум'я β=(35-65)°. UA 106826 C2 (12) UA 106826 C2 UA 106826 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід належить до теплоенергетики, зокрема може бути використаний в топкових пристроях промислових і комунальних котлів. Відомий пальник (патент України на винахід № 76246, F23D 7/00, 2006), який для подачі мазуту має ряд сопел, встановлених у декількох площинах перпендикулярно до осі циліндричного каналу підводу повітря. При цьому, для покращення якості розпилювання мазуту і рівномірності сумішоутворення його з повітрям, сопла розташовують від протилежної стінки каналу на відстані більше 50d, де d - діаметр сопла. При русі мазуту, як в'язкої рідини, по циліндричному соплу потік складається із двох частин: приграничного шару у стінок і незбуреного ядра, в межах якого швидкість рідини по поперечному перерізу однакова. Тобто початкова ділянка руху мазуту по довжині сопла є ділянкою ламінарного потоку, так як їй відповідає однакове по всіх перерізах поле швидкостей рідини. Тому для кращого розпилення мазуту, необхідно, по-перше, перетворити ламінарний рух мазуту у турбулентний, при якому його частинки здійснюють несталий і невпорядкований рух по складних траєкторіях, в результаті чого відбувається інтенсивне змішування шарів рідини, а по-друге, з метою інтенсифікації процесу розпилення струмини, додатково збільшити її швидкість при подачі в канал. Крім того, для отримання однорідної робочої суміші необхідно створити умови для повного змішування мазуту з повітрям, пряма подача якого по циліндричному каналу не забезпечує цієї вимоги. Більш ефективним буде сумішоутворення, якщо потоки повітря при надходженні у канал будуть здійснювати вихровий рух. Відомий пальник для спалювання рідкого палива (патент № 68243, F23D 7/00. Бюл. № 6 від 23.03.2012 p.), що містить сопла, встановлені у декількох площинах перпендикулярно до осі каналу подачі повітря, при цьому сопла виготовляють з діаметрами, співвідношення величин яких D1:D2:D3 по напрямку подачі мазуту становить 1,0:0,3-0,5:0,6-1,5, а подачу повітря у канал здійснюють через заслінку з отворами у вигляді концентрично розміщених по колах щілин, сторони яких по напрямку подачі повітря утворюють кути на вході α1=(30-60)°, а на виході α2=(90-120)°. Недоліком відомого пальника є втрати тепла від хімічної неповноти згорання мазуту в зоні його горіння, що веде до пониження економічності його роботи. В основу винаходу поставлена задача удосконалення конструкції відомого пальника, яка забезпечить більш повне використання потенційної хімічної енергії мазуту шляхом його догоряння у другій камері за рахунок подачі додаткового повітря. Поставлена задача вирішується тим, що пальник для спалювання мазуту, який містить сопла, встановлені у декількох площинах перпендикулярно до осі каналу подачі повітря, згідно з винаходом, пальник для спалювання мазуту містить додаткову камеру, з'єднану з першою за допомогою горловини, у поперечному перерізі якої виконані отвори ежекції з кутами їх нахилу до осі каналу пальника у напрямку руху полум'я β=(35-65)°. Суть винаходу пояснюється кресленням. На фіг. 1 представлений загальний вигляд пальника; на фіг. 2 - розріз по А-А фіг. 1; на фіг. 3 - конструкція сопла; на фіг. 4 - поперечний переріз щілини заслінки. Для реалізації поставленої винаходом задачі використовують пальник, що містить першу 1 і другу 2 циліндричні камери, з'єднані горловиною 3, яка являє собою звужену частину каналу пальника. По периметру горловини 3 виконані отвори 4 для подачі додаткового повітря у другу 2 камеру. При цьому кути нахилу отворів до осі каналу пальника в напрямку руху полум'я беруть в межах β=(35-65)°. Для подачі мазуту служать сопла 5, розміщені в декількох площинах, перпендикулярних до осі каналу пальника. Для перетворення ламінарного руху у турбулентний сопла виготовляють з діаметрами, співвідношення величин D1:D2:D3 яких по напрямку подачі мазуту становить 1,0:0,3-0,5:0,6-1,5. Подачу повітря здійснюють через заслінку 6 з отворами у вигляді концентрично розміщених по колах щілин 7, сторони яких по напрямку його подачі утворюють кути на вході α1=30-60°, а на виході - α2=90-120°. Пальник працює наступним чином. Спочатку у першу 1 камеру подають через щілини 7 заслінки 6 повітря, нагріте до температури вище на (80-100)°С від температури запалювання мазуту, а потім під тиском нагнітають мазут, внаслідок чого відбувається запалювання і початкове горіння робочої суміші. В подальшому при проходженні полум'я через горловину 3 почергово ідуть процеси його стиснення, розширення і турбулізації з одночасним всмоктуванням додаткового повітря через отвори 4. Ежекція додаткового повітря безпосередньо в полум'ях забезпечує його хімічну повноту догорання. 1 UA 106826 C2 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 5 10 Пальник для спалювання мазуту, що містить камеру з соплами, встановленими у декількох площинах перпендикулярно до осі каналу подачі повітря, при цьому сопла виготовляють з діаметрами, співвідношення величин яких D1:D2:D3 по напрямку подачі мазуту становить 1,0:0,30,5:0,6-1,5, а подачу повітря у канал здійснюють через заслінку з отворами у вигляді концентрично розміщених по колах щілин, сторони яких по напрямку подачі повітря утворюють кути на вході α1=(30-60)°, а на виході - α2=(90-120)°, який відрізняється тим, що пальник містить додаткову камеру, з'єднану з першою камерою за допомогою горловини, у поперечному перерізі якої виконані отвори ежекції з кутами їх нахилу до осі каналу пальника в напрямку руху полум'я β=(35-65)°. 2 UA 106826 C2 Комп’ютерна верстка М. Шамоніна 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 3