Теплогенератор

СОЮЗ (.ОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ РЕСПУБЛИК623 А 4 Н 312 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ То ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР 1(71) Харьковский авиационный институт им. Н, Е.Жуковского(56) Авторское свидетельство СССР М 468062, кл. Р 24 Н 3/12, 1971.Авторское свидетельство СССР М 1673800, кл. Р 24 Н 3/12, 1989.(57) Использование: для получения газообразного теплоносителя. Во входную часть эжектора (Э) 3 от нагнетателя к коллектору 5 подводится топливо Щ, выбрасываемое черезфорсунки 6 в сторону наружной стенки сопла(С) 2. При работе камеры 1 сгорания наружные стенки С 2 нагреваются, поэтому происходит интенсивное испарение Т и подогрев топливо-воздушной смеси, Истекающие из наклонных отверстий 8 струи высокотемпературного газа являются источником тепла для воспламенения топливо-воздушной смеси в Э 3 и аэродинамическими стабилизаторами для стабилизации пламени в Э 3. Генерируемые в воздухонагревателе высокотемпературные газы затем подаются к нагреваемому объекту. Стенки С 2 и истекающие из С 2 струи имеют высокую температуру, поэтому в Э 3 происходит сгорание Т с высокой полнотой, что снижает содержание вредных веществ в продуктах сгорания и повышает тепловую мощность теплогенератора. 1 ил., 2 з;и, ф-лы. ЛС:Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к теплогенераторам, и может быть использовано в устройствах для нагрева воздуха, предназначенных для обогрева и сушки помещений, материалов, покрытий и других процессов.Известны нагреватели аналогичного значения, содержащие нагнетатель воздуха, нагнетатель топлива, теплогенератор и системы подвода топлива и воздуха к тепло- генератору и горячего газа к нагреваемому объекту.Тепловая мощность таких топливных воздухонагревателей определяется количеством подведенных в камеру сгорания теплогенератора топлива и воздуха. Так как при стехиометрическом или близком к стехиометрическому соотношении компонентов, обеспечивающем наиболее высокую .полноту сгорания топлива, воздуха подводится значительно больше, чемтоплива,и на нагнетание воздуха тратится значительно большие энергии, то-максимальная тепловая мощность нагревателя находится в прямой зависимости от предельной мощности нагнетателя воздуха.Известно также устройство, в котором колицество"горячего газа, подводимого к нагреваемому объекту, определяется не только мбщйостью нагнетателявоздуха, но и расходом тазов через эжектор,установленный на сопловой части,. камеры сгорания, Входной коллектор эжектора снабжен патрубками подвода технологических газов и наружного воздуха. В смесительной камере эжектора происходит догораниегорючих веществ,содержащихся в технологических газах, в результате чего тепловая мощность теплогенератора повышается. Однако дожигание горючих, содержащихся в технологйческих газах, скорее всего преследует экологические цели, а увеличение тепловой мощности теплогенератора незначитель. ное. Цель изобретения - повышение тепловой мощности теплогенератора без увеличения мощности нагнетателя воздуха.Для достижения этой цели теплогенератор, содержащий нагнетатель воздуха, на, гнетатель топлива и камеру сгорания с подключенным к соплу камеры эжектором, содержит топливный коллектор с форсунками, размещенный во входной части эжектора и сообщенный с нагнетателем топлива, и устройства стабилизации пламени, размещенные в экекторениже по потоку от топливного коллектора, при этом форсунки топливного коллектора ориентированы в направлении сопла камеры сгорания, а в сопле камеры сгорания под углом к продольной оси сопла выполнены отверстия,Новым в техническом решении являетсяприменение топливного коллектора во5 входной части эжектора. Топливо подводится, таким образом, не только в камеру сгорания, но и. в эжектор, засасывающийнаружный воздух. Следовательно, при сжигании топлива в эжекторе повышается об 10 щее количество высокотемпературного.газа, генерируемого в воздухонагревателе.В предлагаемом устройстве за счет сжигания в эжекторе топлива достигается но 15 вый положительный результат: повышаетсятепловая мощность теплогенератора безувеличения подачи сжатого воздуха. Поэтому в предлагаемом техническом решенииприменен не просто эжектор для перемеши 20 вания продуктов сгорания с эжектируемымвоздухом, а дополнительная камера сгорания, в которую подводятся топливо и атмосферный воздух, при этом подвод воздухаосуществляется по принципу эжекции по 25 средством высокотемпературных газовыхструй, истекающих из сопла основной камеры сгорания. Для улучшения распыла и смесееобразования форсунки, размещенные натопливном коллекторе, ориентированы в30 сторону сопла основной камеры сгорания,Так как приработе сопло камеры сгоранияимеет высокую температуру, то происходитинтенсивное испаренйе топлива, подавае-.мого на горячие наружные стенки сопла, что .35 способствует более высокой полноте сгорания топлива в эжекторе, А истекающие изнаклонных отверстий сопла струи высокотемпературного газа являются эффективными аэродинамическими стабилизаторами40 для горения топлива в эжекторе и источником тепла для воспламенения топливо-воздушной смеси в эжекторе,На чертеже изображена схема теплогенератора, продольный разрез,45 Теплогенератор содержит камеру 1 сгорания с выходным соплом 2 и эжектор 3.Выходное сопло 2 заведено в полость эжектора 3. К камере 1 сгорания подсоединенывоздухопровод 4 для подвода сжатого воз 50 духа от нагнетателя (не показан) и топливный коллектор 5, подводящий" жидкоетопливо к форсункам 6, В полости эжектора3 вокруг выходного сопла 2 размещены дополнительные форсунки 7, подключеннве к55 топливному коллектору 5, В боковых стенках выходного сопла 2 имеются отверстия 8,направленные под углом к его продольнойоси, а дополнительные форсунки 7 наклонены в сторону отверстий 8.При работе теплогенератора впрыскиваемое форсунками 6 в камеру 1 сгорания1751623 количество эжектируемого воздуха может в несколько раэ превышать количество получаемого в основной камере 1 сгорания зжектирующего газа, Следовательно, тепловая мощность теплогенератора может быть повышена. соответственно во столько же раз без увеличения мощности нагнетателя воздуха, При этом полный напор высокотемпературных газов остается достаточным для подачи этих газов к нагреваемому объекту,Составитель Х. Бут Редактор А, Долинич Техред М.Моргентал Корректор М ДемчикЗаказ 2685 . Тираж 341 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 жидкое топливо смешивается с подводимым по воздухопроводу 4 сжатым воздухом и сгорает; высокотемпературные газы исте кают иэ камеры сгорания с высокой скоростью через выходное сопло 2 и через отверстия 8 в боковых стенкахсопла 2, при этом стенки сопЛа нагреваются. Эжектор 3 представляет собой дополнительную каме ру сгорания, в которую жидкое топливо из коллектора 5 впрыскивается форсунками 7, а воздух для сгорания топлива вводится в полость эжектора по принципу эжекции посредством высокоскоростных газовых 15 струй, истекающих из выходного сопла 2 камеры 1 сгорания. Для улучшения распыла и смесеобразования дополнительные форсунки 7 наклонены в сторону отверстий 8 в боковых стенках выходного сопла 2. Так как 20 при работе боковые стенки сопла 2 имеют высокую температуру, то происходит интенсивное испарение топлива, подаваемого форсунками 7 на горячие наружные стенки сопла 2, что способствует высокой полноте 25 сгорания топлива. Истекающие из наклонных отверстий 8 струи высокотемпературного газа являются источником тепла для . воспламенения топливо-воздушной смеси и аэродинамическими стабилизаторами для 30 стабилизации пламени в эжекторе, Получаемые в теплогенераторе высокотемпературные газы затем подаются к нагреваемому объекту.Применение высоконапорного нагнета теля воздуха (компрессора) позволяет получить высокий коэффициент эжекции: Формула изобретения 1. Теплогенератор, содержащий подключенную к нагнетателю воздуха и топливному коллектору камеру сгорания с форсунками и выходным соплом, заведенным в полость эжектора, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения тепловой мощности без увеличения мощности нагнетателя, он содержит стабилизатора пламени, размещенный в выходном сопле камеры сгорания, и дополнительные форсунки, подключенные к топливному коллектору и установленные в полости эжектора вокруг упомя нутого выходного сопла,2. Теплогенератор по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что стабилизатор пламени выполнен в виде системы отверстий в боковых стенках выходного сопла камеры сгорания, направленных под углом к его продольной оси.3, Теплогенератор по пп.1 и 2, о т л ич а ю щ и й с я тем, что дополнительные форсунки наклонены в сторону упомянутых отверстий стабилизатора пламени.