Горелочное устройство

.В.Дунай, О.В.Строя к энергетике и в различных теп" ах для сжигания Горелоч пус 1 с входн ва и воздуха зажигания 4 труба 3 устан цевым зазор отверстий 7 дл ных на входеышение наде и представле ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБ ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Казанский авиационныим.А,Н,Туполева и Институт выратур АН СССР(56) Авторское свидетельство СЬЬ 606033, кл. Г 23 О 14/02, 197(57) Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в различных теплотехнических устройствах для сжигания газообразного топлива. Цель изобретения - повышение надежности и качества сжигания. Воздух, подаваемый во входной узел 2 корпуса 1, распределяется на два потока. Первый поток воздуха через ряд отверстий 11, завихритель 14, кольцевую полость 16 и демпферную решетку 15 поступает на вход жаровой трубы 3, Второй поток через отверстия 1, завихритель 10 по кольцевому зазору 6, ограниченному конической торцовой стенкой 17, и систему хордальных отверстий Изобретение относитс может быть использовано лотехнических устройств жидкого топлива,Цель изобретения - по ности и качества сжигания На чертеже схематиче горелочное устройство. 11686260 А 1 18 и 19 поступает на выход жаровой трубы 3 в камеру дожигания 20, Топливо от коллектора 13 направляется в топливные форсунки 12; перемешивается с первым потоком воздуха с образованием смеси с составом, близким к стехиометрическому, поступает на вход жаровой трубы 3, воспламеняется свечой 4, образуя зону горения А, и далее интенсивно перемещивается с воздухом., поступающим через отверстия 18 и 19. После образования зоны А в жаровой трубе 3 в кольцевой зазор 6 через форсунки 8 подается топливо, которое смешивается с воздухом, поступающим через отверстия 7. Топливовоэдушная смесь в зазоре 6 нагревается от зоны А, что способствует прогреву и испарению капель топлива. Гомогенная смесь поступает через отверстия 18 и 19 в камеру дожигания 20 жаровой трубы 3, где воспламеняется потоком высокотемпературных продуктов сгорания из зоны А, образуя зону горения В. Образование двух последовательно расположенных зон горения А и В с раздельной подачей топлива в каждую из них и сжигание в каждой зоне гомогенной топливовоздушной смеси стехиометрического состава позволяет повысить надежность и качество сжигания. 1 ил,ное устроиство содержит корым узлом 2 для подвода топлии жаровую трубу 3 со свечой и выходным соплом 5. Жаровая овлена на оси корпуса 1 с кольом 6. Входной узел 2 имеет рядя подвода воздуха, выполнен- в кольцевой зазор б, в которыхустановлены топливные форсунки 8, подсоединенные к коллектору 9,Оси топливных форсунок 8 ориентированы вдоль кольцевого зазора 6, За форсунками 8 установлен завихритель 10, Входной узел 2 имеет ряд входных отверстий 11 для подачи воздуха, выполненных на входе в жаровую трубу 3 вокруг свечи зажигания 4, в которых установлена пс меньшей мере одна топливная форсунка 12, подключенная к второму топливному коллектору 13, Ось форсунки 12 ориентирована вдоль жаровой трубы 3. За форсункой 12 установлены завихритель 14 и демпферная решетка 15 с образованием между ними вокруг свечи зажигания 4 кольцевой полости 16,Кольцевой зазор 6 в выходном сечении жаровой трубы 3 ограничен конической торцовой стенкой 17, в которой выполнена система хордальных отверстий 18, В стенке жаровой трубы 3 непосредственно перед торцовой стенкой 17 выполнена система хордальных отверстий 19, За жаровой трубой 3 перед выходным сог:лом 5 установлена камера дожигания 20,Горелочное ус"ройство работает следующим образом,Воздух, поступающий от компрессора на фиг, не показан), распределяется на два потока, Первый поток воздуха через ряд отверстий 11, эавихритель 14, кольцевую полость 16 и демпферную решетку 15. поступает на вход жаровой трубы 3, Второй поток воздуха (по количеству превышающий первый в несколько раз, например в 8 раз) через ряд отвеостий 7, эавихритель 10 по кольцевому зазору, ограниченному конической торцовой стенкой 17, и систему хордальных отверстий 18 и 19 поступает на выход жаровой трубы 3 в камеру дожигания 20. Соотношение расходов воздуха, подаваемого в жаровую трубу и в кольцевой зазор, определяется заданным суммарным коэффициентом избытка воздуха, обеспечивающим минимально необходимый подогрев рабочего тела, Топливо от коллектора 13 поступает в топливные форсунки 12, интенсивно перемешивается с первым потоком воздуха в завихрителе 14 и в кольцевой полости 16 и проходит через решетку 15, в которой поток топливовоздушной смеси ламинизируется, Таким образом, подготовленная топливовоздушная смесь, близкая к стехиометрическому составу, поступает в жаровую трубу 3, где воспламеняется свечой зажигания 4, образуя зону горения А, и на выходе иэ жаровой трубы 3 интенсивно перемешивается с воздухом, вытекаю.цим иэ хордальных отверс ий 18 и 19,с В кольцевой полости 16 топливовоэдушная смесь, постоянно поступающая внее, нагревается от эоны горения А, что способствует испарению капель топлива и бо 5 лее интенсивному перемешиванию топливас воздухом, Предварительно подготовленная гомогенная смесь через демпфернуюрешетку 15 подается в зону горения А,После образования зоны горения А в10 жаровой трубе 3 в кольцевой зазор 6 черезфорсунки 8 подается топливо, которое смешивается с воздухом, поступающим в отверстия7, Процесс смешения интенсифицируется завихрителем 10, Топливовоздушная смесь в15 кольцевом зазоре нагревается отзоны горенияА, что способствует испарению капель топлива. Гомогенная смесь направляется черезсистему хордальных отверстий 18 и 19 вкамеру дожигания 20, где воспламеняется20 высокотемпературными продуктами горения из зоны горения А, образуя в камере 20зону горения В,Образование двух последовательнорасположенных эон горения с раздельной25 подачей топливовоздушной смеси в каждуюиз них, причем во вторую зону подаетсяколичество топлива и воздуха в несколькораз больше, чем в первую, и сжигание вкаждой зоне гомогенной топливовоздуш 30 ной смеси стехиометрического состава повышает теплопроизводительностьгорелочного устройства, Расширение диапазона устойчивой работы горелочного устройства по суммарному коэффициенту35 избытка воздуха при работе его на гомогенной топливовоздушной смеси достигаетсяпутем раздельной подачи топлива в зоныгорения А и В, Так, при подаче топлива взону горения А при работе ее на границе40 устойчивой работы по коэффициенту избытка воздуха а = 1,6 суммарный коэффициентизбытка воздуха увеличивается, например,в 8 раз ( а =. 12,4).При работе горелочного устройства эо 45 на горения А является источником тепла дляподогрева и испарения топаивовоздушныхсмесей, подаваемых как в зону горения А,так и в зону горения В. Это позволяет получить гомогенную топливсзоздушную50 смесь,Система отверстий 18 в конической торцовой стенке и система отверстий 19 в стенке жаровой трубы позволяют равномернораспределить топливовоздушную смесь55 или воздух при запуске на выходе из жаровой трубы 3, Выполнение отверстий 18 и 19хордальными за счет дополнительной закрутки обеспечивает однородность топли1686260 Составитель И.ЛысковТехред М,Моргентал едакт Корректор М,Максимишин знец Заказ 3589 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 вовоздушной смеси, подаваемой в зону горения.За счет сжигания гомогенной однородной топливовоэдушной смеси в двух зонах повышаются надежность и качество сжига ния. Формула и зоб ретен ия1. Горелочное устройство, содержащее корпус с входным узлом для подвода топли ва и воздуха, жаровую трубу со свечой зажигания, установленную по оси корпуса.с образованием кольцевого зазора, а также выходное сопло, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и каче ства сжигания, во входном узле выполнены отверстия для подачи воздуха, расположенные на входе в кольцевой зазор и на входе в жаровую трубу, все отверстия для подачи воздуха снабжены топливными форсункэми и завихрителями, при этом в жаровой трубе за завихрителем установлена демпферная решетка с образованием между ней и эавихрителем вокруг свечи зажигания кольцевой полости, кольцевой зазор в выходном сечении жаровой трубы ограничен конической торцовой стенкой, в которой выполнены отверстия, а в стенке жаровой трубы перед торцовой стенкой также выполнены отверстия, причем эа жаровой трубой перед выходным соплом расположена камера дожисания.2, Устройство по п.1, отл ича ю щеес я тем, что отверстия в торцовой стенке и в жаровой трубе перед торцовой стенкой выполнены хордальными.