Пристрій для допалювання продуктів неповного згоряння рідкого вуглеводневого палива

Реферат: Пристрій для допалювання продуктів неповного згоряння рідкого вуглеводневого палива містить топкову камеру з патрубками та соплами для подачі вторинного повітря і стабілізатор горіння, причому стабілізатор горіння виконаний V-подібної форми та встановлений в центрі топкової камери вздовж її горизонтальної осі з приєднанням до верхньої та нижньої стінок, а патрубки з соплами для подачі вторинного повітря встановлені тангенційно у вхідній частині топкової камери в одній площині. UA 110357 U (12) UA 110357 U UA 110357 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до пристроїв для спалювання специфічних залишків твердих та рідких палив, що не згоріли при первинному спалюванні. Пристрій може бути використаний в промисловості будівельних матеріалів, металургії, хімічній та інших галузях. 4 Відомий пристрій для допалювання відхідних газів [А.с. СССР № 1739168, М кл. F23G 7/06, 1992 г.], що містить футеровану топкову камеру, обладнану тангенційно встановленими пальниками і соплами подачі повітря, диском для перетискання відхідних газів, що утворюють з внутрішніми стінками корпусу кільцеву щілину, для рециркуляції відхідного і нагріваючого газів. В робочому просторі топкової камери встановлено інжекційний пристрій для уникнення підсмоктування повітря в робочий простір топкової камери. Пристрій оснащено пісковим затвором, що герметизує його з технологічним об'єктом (в нижній частині топкової камери) та кільцевою щілиною (у верхній частині топкової камери) для підсмоктування холодного повітря та зниження температури відхідних газів в димовій трубі. 4 Відомий пристрій для допалювання відхідних газів [А.с. СССР №1423860, М кл. F23G 7/06, 1988 г.], що містить футеровану топкову камеру циліндричного перерізу. В нижній частині камери тангенційно під кутом 45° до її вертикальної осі, в одній площині, встановлено сопла для подачі відхідних газів у вигляді отворів в камері. На зовнішній стороні камери розміщено циліндричний кільцевий колектор. В середині камери із зазором встановлено стабілізатор у вигляді диска. Сопла, кільцевий колектор та диск розміщені в одній площині в нижній частині камери. До дна камери по центральній осі приєднано пальниковий тунель, з'єднаний з пальником для спалювання первинного палива. При неповному згорянні вуглеводневого палива відхідні гази містять горючі компоненти, коксові, сажисті частинки, що виникають як при сублімації краплин палива, так і при піролізі горючих газів, проміжні сполуки вуглеводнів (ароматичні вуглеводні) та токсичні високомолекулярні сполуки (бенз(а)пірени С20Н12 та ін.), що утворюються внаслідок незадовільної організації спалювання та забруднюють навколишнє середовище. Відомий пристрій не дозволяє досягти високого ступеня змішування продуктів горіння палива з вторинним окисником, що призводить до їх неповного спалювання та викидів утворених шкідливих сполук в навколишнє середовище. При цьому для організації процесу допалювання відхідних газів необхідне спалювання додаткового первинного палива, що збільшує його вартість. В основу корисної моделі поставлено задачу вдосконалення пристрою для допалювання продуктів неповного згоряння рідкого вуглеводневого палива, в якому в результаті виконання стабілізатора горіння V - подібної форми та встановлення його в центрі топкової камери вздовж її осі, а також розташування на вході в топкову камеру тангенційно в одній площині патрубків з соплами для подачі вторинного окисника, забезпечується інтенсифікація процесів змішування продуктів неповного горіння з вторинним окисником та тепломасообміну, що призводить до повного згоряння палива, і за рахунок цього покращуються теплотехнічні та екологічні показники процесу спалювання рідкого вуглеводневого палива. Поставлена задача вирішена завдяки тому, що в пристрої для допалювання продуктів неповного згоряння рідкого вуглеводневого палива, який містить топкову камеру з патрубками та соплами для подачі вторинного повітря і стабілізатор горіння, згідно з корисною моделлю, стабілізатор горіння виконаний V-подібної форми та встановлений в центрі топкової камери вздовж її осі з приєднанням до верхньої та нижньої стінок, а патрубки з соплами для подачі вторинного повітря встановлені тангенційно у вхідній частині топкової камери в одній площині. Сукупність відмінних ознак запропонованого пристрою дозволяє покращити змішування продуктів неповного горіння з вторинним окисником за рахунок утворення вихрових потоків, які збільшують траєкторію руху твердих частинок і крапель рідкого палива, а відповідно і час їх перебування при оптимальній температурі в топковій камері. При цьому відбувається стабілізація та інтенсифікація процесу горіння паливоповітряної суміші в топковій камері, що призводить до повного згоряння палива. Пропонований пристрій дозволяє підтримувати оптимальний температурний режим спалювання рідкого палива, що знижує утворення концентрації оксидів азоту, оксиду вуглецю, сірчаного ангідриду тощо у відхідних газах, що викидають в атмосферу, оскільки вказані речовини є токсичними та наносять шкоду навколишньому середовищу. При двостадійному процесі спалювання рідкого палива: на першій стадії процес проводять в режимі неповного згоряння палива при низьких концентраціях оксидів азоту з утворенням підвищеного вмісту оксиду вуглецю та проміжних сполук неповного згоряння рідкого палива, а на другій - суміш продуктів неповного горіння змішують з надлишком вторинного окисника та допалюють при оптимальній температурі спалювання, що забезпечує повноту згоряння та задовільні екологічні показники. 1 UA 110357 U 5 10 15 20 25 30 35 40 Запропонований пристрій зображено в повздовжньому та поперечному А-А розрізах, відповідно на фіг. 1 та фіг.2. Запропонований пристрій для допалювання включає футеровану топкову камеру прямокутного перерізу 1. У нижній частині бокової стінки на вході в топкову камеру встановлено патрубок 2 для підведення вторинного окисника. У верхній частині протилежної бокової стінки на вході в топкову камеру встановлено патрубок 3 для підведення вторинного окисника. Патрубки 2, 3 розміщено тангенційно в одній площині. Вихідні торці патрубків оснащено соплами 4 струменевого розподілу вторинного окисника. Сопла розміщено тангенційно в одній площині. В середині камери, вздовж її горизонтальної осі, по центру вертикально встановлено стабілізатор горіння V - подібної форми 5, закріплений у верхній та нижній стінках камери. В нижній стінці камери встановлено патрубки відбору проб 6. Вхід в топкову камеру оснащено циліндричним переходом 7, що з'єднує її з основним пальником. Вихід топкової камери оснащено циліндричним переходом 8, що з'єднує її з технологічним агрегатом. Пристрій для допалювання встановлено герметично як додаткова ланка для спалювання рідкого вуглеводневого палива між основним пальником та технологічним агрегатом. Пристрій для допалювання працює наступним чином. Продукти неповного горіння рідкого вуглеводневого палива з основного пальника прямотоком надходять до топкової камери 1. У вхідну частину камери через патрубки 2, 3 та сопла 4 подають вторинний окисник (повітря) для його розподілу зустрічними струменями в двох паралельних площинах поперечного перерізу камери. Розподілені повітряні струмені утворюють вихрові потоки вторинного окисника, які подають у глибину основного потоку продуктів неповного горіння, турбулізуючи їх в об'ємі. Утворення турбулентності навколо стабілізатору процесу горіння 5 в середині камери дозволяє зменшити довжину факелу. Розрідження, що виникає за ним, в процесі горіння сприяє подальшому перемішуванню продуктів неповного горіння з вторинним окисником, а також підвищенню температурного рівня в середині камери, що стабілізує підпалювання паливоповітряної суміші, зменшуючи можливості відриву факелу. Внаслідок утворення вихрових потоків в топковій камері та їх рециркуляції навколо стабілізатора процесу горіння суттєво збільшують траєкторію руху твердих частинок, крапель рідкого палива, проміжних та токсичних сполук тощо, що збільшує час їх перебування у високотемпературній зоні топкової камери, що в свою чергу сприяє повноті їх допалювання. Продукти повного згоряння подають в основний технологічний агрегат. Пристрій для допалювання продуктів неповного згоряння рідкого вуглеводневого палива передано для використання в асфальтобетонній установці "Д-508-2А" для ООО "Труд" м. Запоріжжя. Пропонований пристрій дозволяє забезпечити умови для інтенсивного та ефективного змішування продуктів неповного згоряння рідкого палива з вторинним окисником, максимально збільшити час перебування продуктів неповного згоряння рідкого палива (проміжних сполук, твердих частинок, рідких крапель) у високотемпературному об'ємі топкової камери, забезпечити повноту спалювання рідкого палива, а відповідно і зменшення питомих витрат палива, забезпечити задовільні екологічні показники процесу спалювання, забезпечити гнучкість процесу спалювання рідкого палива. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 4550 Пристрій для допалювання продуктів неповного згоряння рідкого вуглеводневого палива, який містить топкову камеру з патрубками та соплами для подачі вторинного повітря і стабілізатор горіння, який відрізняється тим, що стабілізатор горіння виконаний V-подібної форми та встановлений в центрі топкової камери вздовж її горизонтальної осі з приєднанням до верхньої та нижньої стінок, а патрубки з соплами для подачі вторинного повітря встановлені тангенційно у вхідній частині топкової камери в одній площині. 2 UA 110357 U Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3