Устройство автоматического регулирования процессом горения

ОЮЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 29522 3 Ь 5/ 51 ЕТЕЛЬСТ ового Красногонародов авиаТуполеваконов, Р. А. Га вига.4 Т,кетных 1980,4, кл. ТИЧЕССОМ литуды на ка- ченные(54) (57) УСТРО СКОГО РЕГУЛИ ГОРЕНИЯ, содер колебания давлен мере сгорания, п ЯСТВО АВТОМ ОВАНИЯ ПРОЦ ащее датчики ам я, установленные раллельно подкл рой усу Ю ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ(71) Казанский ордена ТруЗнамени и ордена Дружбьционный институт им. А. Н,(56) Алемасов В. Е. Теориятелей. М.: МашиностроениПатент Англии12881972. к анализатору, соединенному с фазовым инвертором, и излучатель колебаний, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности регулирования, оно снабжено компаратором, управляющим органом и источником тока, при этом излучатель колебаний выполнен в виде центробежной регулируемой форсунки, состоящей из цилиндрического электропроводного корпуса камеры закручивания топлива и диэлектрического корпуса с индуктивной катушкой, внутри которых установлен стержень из ферромагнитного материала с острым наконечником, обращенным к срезу форсунки, причем вход компаратора подключен к фазовому инвертору, первый выход через управляющий орган - к индуктивной катушке, а вто через источник тока - к стержню и корп камеры закручивания.Изобретение относится к области регулирования процессов горения и может быть использовано в энергетических установках для борьбы с возникшими при их работе в камере сгорания высоко- и низкочастотными акустическими колебаниями (высоко- и низкочастотной неустойчивостью).Цель изобретения - повышение эффективности регулирования.На чертеже представлена схема устройства автоматического регулирования.Устройство автоматического регулирования процессом горения содержит датчики 1 амплитуды колебания давления, установленные на камере 2 сгорания, и излучатель колебаний, выполненный в виде центробежной регулируемой форсунки 3. Центробежная регулируемая форсунка 3 содержит выполненный из электропроводного материала корпус 4 камеры закручивания топлива. Внутри корпуса по его оси расположен электроизолированный от корпуса 4 и подключенный вместе с ним к источнику 5 тока подпружиненный стержень 6, Последний выполнен из ферромагнитного материала с острым наконечником 7, обраценным к срезу 8 центробежной регулируемой форсунки. На корпусе 4 камеры закручивания топлива установлен диэлектрический корпус 9 с индуктивной катушкой 10, Стержень 6 расположен внутри индуктивной катушки 10. Управление индуктивной катушкой О осу. ществляется от управляющего органа 11. Датчики 1, регистрирующие характеристики высоко- и низкочастотных колебаний при их возникновении в камере сгорания во время работы энергетической установки, соединены через анализатор 12 и фазовый инвертор 13 с комиаратором 14, Компаратор 14 парал. дельно соединен с источником 5 тока и управ ляющим органом 11 индуктивной катуш ки 10. Устройство работает следующим образом При разбрызгивании центробежной ре. гул ируемой форсункой топлива в камере закручивания формируется равномерное вихревое движение жидкого топлива с осевой радиальной и тангенциальной составляющими скорости, определяющими его угол распыла и расход. Кольцевая щель, образовавшаяся между наконечником 7 стержня 6 и срезом 8 центробежной регулируемой форсунки 3, которая также определяет расход распыливаемого топлива, регулируется напряжением, приложенным к индуктивной катушкеО от управляющего органа 11.При воспламенении топлива в камере 2 сгорания и последующей работе энергетической установки в ней могут возникнуть высоко- и низкочастотные колебания, характеристики которых (амплитуда, частота и фаза) регистрируются датчиками 1, Анализатором 2, который может быть выполнен, например, ня основе анализатора амплитудно-частотных характеристик. из всего спект 2ра частот, возникших в камере 2 сгорания колебаний, выделяется несколько мод наиболее интенсивных колебаний, среди которых могут оказаться моды высокой и низкой частоты. Фазовый инвертор 13 преобразует выделенные колебания, сдвигая их фазу на 180. Компаратор 14 определяет, к какому виду колебаний (высоко- или низкочастот.ным) относятся преобразованные колебаниц и в зависимости от этого переключает их о воздействие на управляющий орган 11 илиисточник 5 тока.Для подавления низкочастотных колебаний достаточно изменять массовый расход топлива через форсунку 3 в противофазе к возникшим колебаниям. Этого добиваются 5 тем, что зарегистрированное и преобразованное низкочастотное колебание передается компаратором 1 на управляющий орган 11, который обеспечивает электрический сигнал определенной амплитуды с той же фазой и частотой, кяк у преобразованного колебания. Воздействие от управляющего органа1 передается на индуктивную катушку 10, составляющую вместе со стержнем 6 элект. ромагнитный регулятор расхода топлива.Электромагнитный регулятор расхода начи нает работать в режиме изменения массовогорасхода в противофазе к возникшим в ка.мере 2 сгорания низкочастотным колебаниям, обеспечивая акустические колебания одре- деленной амплитуды, частоты и фазы. Дикремент затухания генерируемых в камере 2 ЗО сгорания акустических колебаний зависитот отношения амплитуд генерируемых излучателем и камерой 2 сгорания колебаний,Если зарегистрированное и преобразованное колебание относится к высокочастотным колебаниям, то им модулируется приложенное к стержню 6 и к корпусу 4 камеры закручивания от источника 5 тока электрическое поле. Изменение электрического поля приводит к изменению радиальной и осевой составляющих скорости вихревого движения жидкости, что в свою очередь приводит к изменению угла распыла форсунки 3 (а значит, и к перемещению сформированной центробежной регулируемой форсункой зоны горения) с частотой воэ.никших высокочастотных колебаний, 45Снабжение устройства автоматическогорегулирования процессом горения компара.тором, управляющим органом и источником тока, а также выполнение излучателя колебаний в виде центробежной регулируемой форсунки, состоящей из цилиндрического электроироводного корпуса камеры закручивания топлива и диэлектрического корпуса с индуктивной катушкой, внутри которых установлен стержень из ферромагнитного материала с острым наконечником, обращеннымфк срезу форсунки, позволяет повысить эффективность регулирования процесса сорения за счет подавления сразу нескольких мод акустических колебаний различной час1229522 Составитель И. Аксенов Редактор Н. Тупица Техред И. Верес Корректор С, Черни 13 аказ 2221/37 Тираж 514 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий 3035, Москва, Ж - 35, Раущская иаб., д. 4/5 филиал ППП сПатеит, г. Ужгород, ул. Проектная, 4тоты, одновременное появление которых возможно при работе энергетической установки. Кроме того, устройство становится в одинаковой степени эффективно как в борьбе с низкочастотными, так и с высокочастотными акустическими колебаниями,Устройство отличается простотой конструкции и позволяет обеспечить высокую,безопасность работы энергетической уста новки, поскольку в случае непрекращаю 1 цегося развития по амплитуде акустических колебаний в камере сгорания, несмотря на оказываемое воздействие, устройство позволяет прекратить распыл компонента закрытием клапана, тем самым предупредив разрушение энергетической установки,