Пристрій для спалювання важкого рідкого органічного палива

Реферат: Пристрій для спалювання важкого рідкого органічного палива, який містить камеру згоряння з відкритим верхнім і закритим нижнім торцями, вентилятор і форсунку, причому в нижній частині камери на висоті 0,25-0,30 діаметра камери від нижнього її торця встановлена трубка подачі повітря з закритим торцем, яка зігнута у вигляді кільця радіусом 0,8-0,9 від радіуса корпусу камери, при цьому другий торець трубки з'єднано з системою підводу повітря, а на внутрішній поверхні трубки виконані отвори з соплами для виходу повітря, осі яких зорієнтовані всередину кільця під кутом виходу 45° до радіуса кільця, при чому діаметр отворів сопел складає 0,1-0,2 від внутрішнього діаметра трубки і кількість сопел становить не менше 10, причому пристрій обладнано баком живлення, з якого паливо самопливом подається до камери згоряння через регулятор, який утримує рівень палива над нижнім торцем в межах 0,1-0,15 від діаметра камери. UA 76806 U (54) ПРИСТРІЙ ДЛЯ СПАЛЮВАННЯ ВАЖКОГО РІДКОГО ОРГАНІЧНОГО ПАЛИВА UA 76806 U UA 76806 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель стосується спалювання відпрацьованого масла, некондиційного дизельного пального та їх сумішей для нагрівання повітря і може знайти застосування для обігріву ангарів, гаражів та інших приміщень, а також для приготування їжі. Відомий пальниковий пристрій, який містить камеру згоряння з отворами для підведення до неї повітря, на вході якої встановлено випарний елемент, який сполучається з каналом підведення палива; запалювальний елемент, розміщений на осі камери згоряння і встановлений в форкамері запалювання, в якій є отвори для підведення повітря, згідно винаходу, камера згоряння встановлена в корпусі з утворенням кільцевого каналу, що її охоплює з закритим вихідним торцем, який сполучається з системою підводу повітря, отвори для підведення повітря в камеру згоряння розміщено біля її вихідного перетину і оснащені соплами [Патент РФ RU (11) 48619 (13) U1, МКИ 7 F23 D 5/00. Горелочное устройство. Глебов Г.А. Красных В.Л. (RU) 2005117124/22; Заявл. 23.05.2005; Опубл. 27.10.2005// RU БИПM. - 2005. - № 10.]. Істотним недоліком відомого пальникового пристрою є наявність кільцевого каналу, який охоплює камеру згоряння. Це призводить до наступних негативних наслідків: 1. Частина повітря, не захоплена вхідними отворами для підведення повітря, не проходить біля поверхні палива, що випаровується. В зв'язку з цим суміш пари палива і повітря є далека від стехіометрії. 2. Внутрішня стінка кільцевого каналу частково екранує поверхню палива, що випаровується, від випромінювання факелу, чим зменшує пароутворення. 3. В зв'язку з тим, що частина повітря оминає зону випаровування палива, відсутнє саморегулювання процесу. Найбільш близьким до технічного рішення, що заявляється, і яке вибрано за прототип, є пристрій для спалювання відпрацьованого масла. [Патент України 38269 А МПК 7 F23G 5/30, 7/05 Пристрій для спалювання відпрацьованого масла. Хлєбніков О.Є., Борисов І.І., Варганов І.С., Халатов А.A. (UA) 2000063476; Заявл. 14.06.2000; Опубл. 15.05.2001//Бюл. №4]. Пристрій для спалювання відпрацьованого масла містить корпус камери згоряння з відкритим верхнім і закритим нижнім торцями, вентилятор, насос, і форсунку, в нижній частині корпусу камери згоряння розташовано завихрювач у вигляді направляючого апарата з лопатками аеродинамічної форми, а на відстані 0,30…0,35 висоти корпусу камери від нижнього торця на його внутрішній поверхні виконано теплопровідні ребра, які розташовано по гвинтовій лінії по ходу обертання вихору, і теплопровідні ребра на зовнішній поверхні по всій висоті корпусу камери, причому висота теплопровідних ребер становить 0,08-0,10 діаметра корпусу, а з зовнішньої сторони корпус камери закритий кожухом з поперечними прорізями, проміжок між якими утворює повітряний канал, при цьому форсунку виконано у вигляді кільця з прорізом посередині, а патрубок виведення продуктів згоряння із корпусу камери виконаний тангенціально і з'єднаний з гвинтовим каналом, кут піднімання якого є більше 45 градусів і має не менше двох витків, в пристрій додатково введено другий вентилятор, контактне реле і ємнісний датчик рівня відпрацьованого масла. Недоліком пристрою-прототипу є факельне спалювання палива, коли горіння відбувається в просторі з різко нерівномірним розподілом окислювача і палива. Біля внутрішніх стінок камери згоряння спостерігається надлишок повітря, в той час, як в центрі факелу існує зона з надлишком пари масла. Інтенсивне перемішування окислювача і палива відбувається лише біля границь факела. З цим пов'язана велика довжина факела, можливість його охолодження в кінцевій зоні і як результат - хімічний недопал палива. Витрата повітря, що подається для спалювання, не пов'язана з кількістю масла, що випаровується, в зв'язку з чим можливе згасання полум'я. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалення пристрою для спалювання важкого рідкого органічного палива шляхом організації його мікрофакельного горіння у вихровому потоці для покращення ступеня повноти згоряння палива. Поставлена задача вирішується тим, що в пристрої для спалювання важкого рідкого органічного палива, який містить камеру згоряння з відкритим верхнім і закритим нижнім випарним торцями, вентилятор і форсунку, згідно з корисною моделлю, в нижній частині камери на висоті 0,25-0,30 діаметра камери від нижнього її торця встановлена трубка подачі повітря з закритим торцем, яка зігнута у вигляді кільця радіусом 0,8-0,9 від радіуса корпусу камери, при цьому другий торець трубки з'єднаний з системою підводу повітря, а в площині кільцевої поверхні трубки виконані отвори з соплами для виходу повітря, осі яких зорієнтовані всередину кільця під кутом виходу 45° до радіуса кільця, причому діаметр отворів сопел складає 0,1-0,2 від внутрішнього діаметра трубки і кількість сопел становить не менше 10, причому пристрій обладнано баком живлення, з якого паливо самопливом подається до камери згоряння через 1 UA 76806 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 регулятор, який утримує рівень палива над нижнім торцем в межах 0,1-0,15 від діаметра камери. Пристрій з переліченими ознаками дозволяє вдосконалити процес спалювання завдяки тому, що зона горіння розбивається на велику кількість окремих факелів, що покращує перемішування палива та повітря, і, тим самим, досягається більша повнота згоряння. Крім того, тангенційне підведення повітря створює тороподібний вихор над поверхнею рідкого палива, що спричиняє утворення зони пониженого тиску в його центрі [Смульский И.И. Аэродинамика и процессы в вихревых камерах. - Новосибирск: ВО "Наука", 1992. - 300 с.]. Цим забезпечується рециркуляція продуктів згоряння до поверхні масла і його додатковий підігрів, випаровування і утворення паливної суміші. Регулятор, що стоїть на шляху від баку з паливом до камери згоряння, забезпечує плаский шар палива на нижньому торці, що дає змогу досконалого його прогріву. Розрахунки, проведені з урахуванням [Исаченко В.П., Осипова В.Α., Сукомел А.С. Теплопередача. Москва: "Энергия", 1975. - 487 с.], і налагоджувальні експерименти показали, що товстий шар палива внаслідок його низької теплопровідності не встигав прогріватися випромінюванням від факелів і зона випаровування з цієї причини зменшувалась. Усі відмінні ознаки запропонованого пристрою сприяють вдосконаленню процесу спалювання відпрацьованого масла шляхом організації його мікрофакельного горіння у вихровому потоці для покращення ступеня повноти згоряння палива. Пристрій для спалювання важкого рідкого органічного палива ілюструється кресленням. Пристрій складається з камери згоряння 1, на нижньому випарному торці якого знаходиться відпрацьоване масло 2. В трубку 3 з соплами 4 вентилятор 5 подає повітря. Камера згоряння закрита кришкою 6 і має вихідний патрубок 7. Пристрій обладнано паливним баком 8 і регулятором подачі 9. Пристрій працює наступним чином. Перед запуском пристрою відпрацьоване масло або інше тяжке рідке органічне паливо 2 заливають в паливний бак 8. Вмикають вентилятор 5 і повітря надходить по кільцевій трубці 3 через сопла 4, які розміщені під кутом 45°-50° до радіуса, утворюючи закручений повітряний потік з пониженим тиском в центрі. Пара масла підпалюється свічкою запалювання (на малюнку не показана). В корпусі камери згоряння утворюються численні факели полум'я, які виходять з кожного сопла. Цим досягається інтенсивне перемішування палива і окислювача. Продукти згоряння піднімаються угору, нагріваючи корпус камери згоряння, і виходять через патрубок 7 і димову трубу (на малюнку не показана) в атмосферу. Регулятор 9 підтримує рівень палива над торцем стабільним. Частина продуктів згоряння засмоктується в зону горіння з пониженим тиском в центрі кільцевої трубки 3 і підігріває масло, що призводить до додаткового його випаровування на постійному рівні інтенсивності. Таким чином відбувається саморегулювання процесу спалювання і забезпечується повнота згоряння на різних режимах роботи пристрою, що зменшує екологічну небезпеку і підвищує його ККД. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Пристрій для спалювання важкого рідкого органічного палива, який містить камеру згоряння з відкритим верхнім і закритим нижнім торцями, вентилятор і форсунку, який відрізняється тим, що в нижній частині камери на висоті 0,25-0,30 діаметра камери від нижнього її торця встановлена трубка подачі повітря з закритим торцем, яка зігнута у вигляді кільця радіусом 0,80,9 від радіуса корпусу камери, при цьому другий торець трубки з'єднано з системою підводу повітря, а на внутрішній поверхні трубки виконані отвори з соплами для виходу повітря, осі яких зорієнтовані всередину кільця під кутом виходу 45° до радіуса кільця, при чому діаметр отворів сопел складає 0,1-0,2 від внутрішнього діаметра трубки і кількість сопел становить не менше 10, причому пристрій обладнано баком живлення, з якого паливо самопливом подається до камери згоряння через регулятор, який утримує рівень палива над нижнім торцем в межах 0,1-0,15 від діаметра камери. 2 UA 76806 U Комп’ютерна верстка А. Крулевський 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