Номер патента: 1703934

Авторы: Акулов, Бут, Кулалаев, Пелых

ZIP архив

Текст

(51)5 Р 26 В 23/02 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ЕЛЬСТВ теплоэнергенагревателям . жного типа, соьный элементк открытому газогенератор повысить зфи надежность зон регулироегулирования. ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ С(71) Харьковский авиационный институт им.Н.Е,Жукрвского(56) Авторское свидетельство СССРМ 935675, кл. Е 23 О 14/02, 1979,Авторское свидетельство СССРМ 1513356, кл. Г 26 В 23/02, 1988.(54) ТЕПЛО ГЕ Н Е РАТОР (57) Изобретение относится тике, а именно к топливным (ТН) преимущественно погру держащим полый нагревател (НЭ) тупиковой конструкции концу которого присоединен (ГГ). Изобретение позволяет фективность, экономичность работы ТН, расширить диапа вания и упростить систему рЯО 1703934 А 1 С этой целью в НЭ 1 выполнены рассредоточенные по его поверхности отверстия 14 для выпуска высокотемпературных газов, истекающих во внутреннюю полость 3 НЭ 1 из сопла 2 ГГ 3. Продольные оси отверстия 14 наклонены к продольной оси НЭ 1 под различными углами и расположены веерообразно. Система регулирования ТН ссдержит кольцевой коллектор 10, расположенный в полости 9 НЭ 1 аксиально оси сопла 2, линию 11 подвода в коллектор 1 О сжа гого воздуха и установленный в этой линии регулятор расхода 13. В коллекторе 10 выполнены отверстия 12 для выпуска воздуха в истекающий из сопла 2 газовый поток, При работе процесс горения в ГГ поддержикают на оптимальном по полноте сгорания топлива режиме, а работу ТН регулируют путем изменения расхода воздуха, подводимого в полость 3 НЭ 1 по линии 11 и смешиваемого с продуктами сгорания, истекающими из ГГ. Перепады давлений на сопле 2 ГГ 3 и на отверстиях 14 НЭ 1 выдерживают равными или больше критических перепадов. 1 ил,Изобретение относитсятеплоэнергетике, а именно к теплогенераторам дпя нагрева и сушки различных материалов,Известные нагреватели отличаютсянизкой экономичностью использованиятепла продуктов сгорания, В теплоенераторе, содержащем воздухоподводящий корпус с осевым вентилятором и спрямпяющимлопаточным аппаратом, последовательноразмещенные в корпусе топливовоздушныйсмеситель с топливным патрубком, камерусгорания и камеру разбавления, отмечаетсянизкая эксплуатационная надежность и повышенные массогабаритные характеристики.Наиболее близкий к предлагаемомутеплогенератор содержит камеру сгоранияс топливоподающим узлом и камеру разбавления с выходным сопловым насадком, расположенную внутри воздухоподводящегокороба и сообщенную с последним отверстиями в боковых стенках, а также патрубкидля подачи воздуха о камеру сгорания ивоздухоподводящий короб. Регулированиеработы теплогенератора осуществляетсятолько путем изменения расхода топлива вузком диапазоне, обеспечивающем коэффициент избытка окислителя ак =1,Расширение диапазона регулированияприводит к снижению экономичности работы теплогенератора. Конструкция камерыразбавления не обеспечивает полное смецение продуктов сгорания с вторичнымвоздухом. Возможно неполное сгораниетоплива, особенно на режимах, отличных отИок 1.Целью изобретения является повышение экономичности работы теплогенератора и расширение диапазона егорегулирования.Укаэанная цель достигается тем, что втеплогенераторе, содержащем камеру сгорания с топливоподающим узлом и камеруразбавления с выходным сопловым насадкам, расположенную внутри воздухоподоодящего короба и сообщенную с последнимотверстиями в боковых стенках, а также патрубки для подачи воздуха в камеру сгоранияи воздухоподводящий короб, патрубки дляподачи воздуха снабжены регуляторамирасхода, на выходе иэ камеры сгорания дополнительно установлено сверхзвуковоесопло, а выходной сопловой насадок камеры разбавления выполнен в виде полусферической заглушки с радиальнымиотверстиями,Расширение диапазона регулированиятеплогенератора без снижения экономичности его работы обеспечивается тем, чтопатрубки подачи воздуха снебжены регуля 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 1 торами расхода, Камера сгорания рабогает на оптимальном режиме по полноте сгорания топлива, Для этого о камере сгорания псддержиоаетсп критическое и сверхкрити,еское давление пугем дополнительно востановленного сверхзвукового соила, Истекающая сверхзвуковая струя продуктов сгорания позволяет интенсифицировать процессы смешения, а установка полусферической заглушки на камеру разбавления приводит к окончательному догоранию топлива и выравниванию параметров теплоносителя,На чертеже представлена схема тепло- генератораТеплогенератор представляет собой нагревательный элемент 1 с полусферической заглушкой, прикрепленной к соплу 2 газогенератора 3, Для подачи в камеру 4 сгорания топливных компонентов к газогенератору подведены топливная магистраль 5 и воздушная магистраль 6, В магистралях 5 и б установлены дроссельные регуляторы Т и 8 соответственно для настройки и выдерживания заданного режима работы газогенератора 3. Полусферическая заглушка 1 и сопла 3 ограничивают камеру 9 разбавления, в которой размещен кольцевой коллектор 10, обхватывающий сопло 2 и расположенный аксиапьно оси сопла. К коллектору 10 присоединен трубопровод 11, другим. концом присоединенный к воздушной магистрали б перед дроссельным регулятором 8. В коллекторе 10 выполнены равномерно по окружности отверстия 12, направленные к продольной оси коллектора. В трубопровод 11 вмонтирован регулируемый дроссель 13, В нагревательном элементе 1 выполнены выпускные радиальные отверстия 14.Теплогенератор работает следуюгцим образом,При работе теплогенератора газогенератор 3 настраивают на оптимальный режим, используя для этого дроссельные регуляторы 7 и 8, и затем расход топлива и воздуха в камеру 4 сгорания не изменяют.Температуру струй, истекающих из камеры 9 разбавления, регулируют с помощью дросселя 13, изменяя расход воздуха оо внутреннюю полость камеры 9 разбавления. При увеличении расхода воздуха температура смеси продуктов сгорания с воздухом уменьшается. Подаваемый в коллектор 10 воздух охлаждает конструкцию сопловой части газогенератора 3, затем истекает через отверстия 12 в полость камеры 9 разбавления и перемешивается с истекающими из сопла 2 продуктами сгорания, Часть воздуха подается непосредственно о струю продук17031 34 Составитель С,АкуловРедактор В.Петраш Техред М,Моргентал Корректор М.Максимишинец Заказ 53 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 тов сгорания для создания некоторого избытка кислорода и догорания не сгоревше о в камере сгорания топлива, Существует некоторый минимальный расход воздуха в полость нагревательного элемента, доста точный для надежного охлаждения сопла и догорания не сгоревшего в камере сгорания топлива. Температура смеси продуктов сгорания с воздухом имеет при этом наибольшее значение. 10 Истекающие иэ отверстий 14 соплового насадка высокотемпературные газы направляют на нагреваемый объект. Высокая интенсивность нагревания обьекта обеспе чивается за счет обтекания его высокотемпературными газами с большой скоростью, При внешнем нагревании тепло передается обьекту также радиационным путем. Для нагрева жидкости нагреватель погружается 20 в жидкость; перемешивание высокотемпературных газов с жидкостью способствует интенсивной теплоотдаче, а создаваемая направленным потоком газовых струй циркуляция жидкости в ванне - равномерному 25 нагреву жидкости. Часть тепла передается нагреваемой жидкости через стенки нагревательного элемента теплопроводностью.Преимущества предлагаемого теплогенератора перед известным выражаются в 30 повышенной экономичности и надежности работы и расширении диапазона его регулирования. Последнее позволяет расширить область применения теплогенератора в различных технологических процессах.Конструктивное выполнение п редлагаемого теплоенератора позволяет подводимый в коллектор камеры разбавления воздух эффективно использовать для охлаждения наиболее теплонапряженной сопловой части камеры сгорания.Работа камеры сгорания на оптимальном режиме при высокой полноте сгорания обеспечивает повышение срока службы и надежности работы теплогенератора в результате уменьшения нагарообразования в камере сгорания и полости нагревательного элемента и в результате повышенной устойчивости процесса горения,Формула изобретения Теплогенератор, содержащий камеру сгорания с топливоподающим узлом и камеру разбавления с выходным сопловым насадком, расположенную внутри воздухоподводящего короба и сообщенную с последним отверстием в боковых стенках, а также патрубкидля подачи воздуха в камеру сгорания и воэдухоподводящий короб. о тл и ч а ю щи й с я тем, что, с целью повышения экономичности, патрубки для подачи воздуха снабжены регуляторами расхода, на выходе из камеры сгорания дополнительно установлено сверхзвуковое сопло, а выходной сопловой насадок камеры разбавления выполнен в виде полусферической заглушки с радиальными отверстиями,

Смотреть

Заявка

4480998, 05.09.1988

ХАРЬКОВСКИЙ АВИАЦИОННЫЙ ИНСТИТУТ ИМ. Н. Е. ЖУКОВСКОГО

АКУЛОВ СЕРГЕЙ НИКОЛАЕВИЧ, БУТ НИКОЛАЙ ПАНТЕЛЕЕВИЧ, КУЛАЛАЕВ ВИКТОР ВАЛЕНТИНОВИЧ, ПЕЛЫХ СЕРГЕЙ НИКОЛАЕВИЧ

МПК / Метки

МПК: F26B 23/02

Метки: теплогенератор

Опубликовано: 07.01.1992

Код ссылки

<a href="https://patents.su/3-1703934-teplogenerator.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Теплогенератор</a>

Похожие патенты