початок розділу Виробничі, аматорські радіоаматорські Авіамодельний, ракетомодельного Корисні, цікаві	хитрощі майстру електроніка фізика технології винаходи	таємниці космосу таємниці Землі таємниці Океану хитрощі Карта розділу
Використання матеріалів сайту дозволяється за умови посилання (для сайтів - гіперпосилання)

ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2013729

ТЕПЛОГЕНЕРАТОР

Ім'я винахідника: Макаренко Валерій Леонідович
Ім'я патентовласника: Макаренко Валерій Леонідович
Адреса для листування:
Дата початку дії патенту: 1992.03.17

Використання: для отримання газу заданої температури або парогазової суміші при спалюванні палива в повітряному потоці з наступним охолодженням продуктів згоряння. Суть винаходу: теплогенератор містить повітродувку, трубу для підготовки топліворазделітельной суміші, в якій співвісно з кільцевих зазором встановлено роздільник потоку, виконаний у вигляді дифузора з колектором для подачі палива. На зовнішній поверхні дифузора встановлений лопатковий завихритель, а в порожнині - стабілізатор полум'я, виконаний у вигляді перфорованого конуса, основа якого примикає до більшого основи дифузора і направлено в сторону камери згоряння.

ОПИС ВИНАХОДИ

Винахід відноситься до енергетичних установок для отримання високотемпературного газу шляхом спалювання палива в повітряному потоці з наступним (або при необхідності без нього) охолодженням продуктів згоряння до заданої температури диспергує водою, в результаті чого утворюється парогазова суміш.

Такі установки широко використовуються при гасінні пожеж в шахтах, при виробництві будівельних матеріалів (випал, пропарювання, сушіння), при тепловлажностной дезінфекційної обробки тваринницьких приміщень і в інших галузях промисловості.

Відома установка, де газ отримують шляхом спалювання в вихлопних газах турбореактивного двигуна, який використовується в якості повітродувки, додаткової кількості палива з подальшим охолодженням продуктів згоряння водою. Установка включає послідовно зістиковано між собою турбореактивний двигун, канал для підігріву і випаровування додатково вводиться палива, камеру допалювання, в яку топливовоздушная суміш надходить через перфоровані днище - стабілізатор полум'я, і ​​камеру охолодження [1].

Недоліком цієї установки є те, що при роботі на малій продуктивності має місце перекидання полум'я з камери допалювання назустріч набігаючого потоку в канал для підігріву і випаровування палива.

Цей недолік усунуто в генераторі інертного газу, який містить повітродувку, в якості якої використаний турбореактивний двигун, канал для підготовки суміші, камеру згоряння, вхід до якої перекритий перфорованим днищем - стабілізатором полум'я, і ​​камеру охолодження, де в результаті впорскування води утворюється парогазова суміш . Для запобігання перекидання полум'я з камери допалювання в канал для підготовки паливоповітряної суміші генератор забезпечений роздільником потоку, виконаним у вигляді дифузора, який співвісно встановлений в каналі підготовки паливоповітряної суміші на певній відстані від перфорованого днища - стабілізатора полум'я, що перекриває вхід в камеру згоряння. Усередині дифузора встановлений колектор для подачі палива. З дифузора надходить переобогащенная топливовоздушная суміш, що і перешкоджає поширенню полум'я назустріч набігаючого потоку [2].

Однак на ділянці між дифузором і перфорованим днищем - стабілізатором полум'я потік паливоповітряної суміші частково змішується з повітрям, що рухається в спутном напрямку по каналу. В результаті цього на поверхню стабілізатора полум'я надходить топливовоздушная суміш істотно неоднорідного складу.

На периферії камери у бічних стінок суміш бідна, ближче до осі потоку вона збагачується паливом, в деякому перетині близька до стехіометричної, а в ядрі переобогащена паливом.

Унаслідок неоднорідності складу суміші перфоровані днище - Стабілізатори полум'я відчуває істотно різні теплові навантаження. Зокрема, в центрі і на периферії стабілізатора температура значно нижче, ніж в середній частині, де склад суміші близький до стехіометричної. Температурні напруги призводять до викривлення поверхні стабілізатора і передчасного виходу з ладу установки. Цьому ж сприяє те, що стабілізатор полум'я одночасно є днищем камери згоряння і жорстко закріплений в її корпусі.

Мета винаходу - забезпечення надійності пристрою за рахунок усунення нерівномірних теплових навантажень на поверхні стабілізатора полум'я.

Зазначена мета досягається тим, що в теплогенераторі, одержали повітродувку, канал для підготовки суміші, в якому співвісно з кільцевих зазором встановлено роздільник потоку, виконаний у вигляді дифузора з колектором для подачі палива, стабілізатор полум'я, виконаний у вигляді перфорованого конуса, зверненого вершиною в сторону роздільник потоку і камеру згоряння, відповідно до винаходу перфорований конус стабілізатора полум'я встановлений у внутрішній порожнині дифузора роздільник потоку з примиканням більшого підстави дифузора до основи конуса.

Введення конуса стабілізатора полум'я в порожнину дифузора роздільник потоку забезпечує однорідність складу суміші, що надходить на бічну поверхню стабілізатора. Профіль утворює дифузора і кут при вершині конуса вибираються таким чином, щоб забезпечувався однакова питома витрата паливоповітряної суміші на одиницю площі поперечного перерізу в основі конуса. При цьому досягається рівномірне поле швидкостей, а отже, і температур в зоні горіння, а й і на поверхні стабілізатора, що виключає його нерівномірний нагрів, викривлення і руйнування.

Навантаження на стабілізатор зняті ще і тим, що він не виконує роль днища, закріпленого на вході в камеру згоряння, а поміщений у внутрішню порожнину дифузора - роздільник потоку, тоді як сам дифузор закріплений в каналі підготовки паливоповітряної суміші за допомогою лопатки завихрителя, встановленого на його зовнішньої поверхні.

Таким чином, роль днища камери згоряння виконує лопатковий завихритель в сукупності з роздільником потоку і перфорованим конусом. Однак вони не відчувають високих температурних навантажень, так як лопатковий завихритель розташований в каналі підготовки паливоповітряної суміші і віддалений від зони горіння, а дифузор роздільник потоку і перфорований конус стабілізатора надійно захищені потоком паливоповітряної суміші.

На кресленні зображений загальний вид пропонованого теплогенератора.

Теплогенератор включає повітродувку 1, канал 2 для підготовки суміші, в якому співвісно з кільцевих зазором встановлено роздільник потоку, виконаний у вигляді дифузора 3 з колектором 4 для подачі палива і лопатковим завихрювачем 5, камеру згоряння 6 з встановленим на вході стабілізатором полум'я, виконаним в вигляді порожнього перфорованого конуса 7, встановленого всередині дифузора 3 так, що більше підставу дифузора 3 примикає до основи конуса 7. Камера згоряння 6 має сорочку охолодження 8, яка з'єднана трубопроводами з системою подачі води 9, а й через гідророзподільник 10 з повітродувкою 1. Колектор 4 з'єднаний з системою топлівопітанія 11.

Теплогенератор працює наступним чином. Повітря від повітродувки 1 надходить в канал 2. У каналі він розділяється дифузором 3 на два потоки, один з яких проходить всередині дифузора, а інший направляється по кільцевому каналу через лопатковий завихритель 5 в камеру згоряння 6. У потік повітря, який проходить всередині дифузора 3 , з системи топлівопітанія 11 через колектор 4 впорскується паливо, перемішується з повітрям і частково випаровується (якщо повітря попередньо нагрітий або якщо замість повітря використовуються вихлопні гази), в результаті чого утворюється топливовоздушная суміш. Потік паливоповітряної суміші розтинають вершиною перфорованого конуса 7 і, продовжуючи рух по кільцевій порожнині між конусом і дифузором, надходить всередину камери згоряння 6 у вигляді безлічі дрібних сформованих перфорацією конуса струменів, які по ходу руху змішуються в зоні горіння з повітрям, що поступає в камеру через лопатковий завихритель 5.

Для отримання парогазової суміші в потік продуктів згорання з системи подачі води 9 впорскується розпилена вода. Вода і надходить в сорочку охолодження 8, оберігаючи стінки камери згоряння від перегріву.

Для отримання сухих газів перекривають подачу води з системи 9 в потік продуктів згорання. При цьому охолодження стінок камери згоряння здійснюється повітрям, який відбирається з каналу повітродувки 1 і через гідророзподільник 10 подається в сорочку охолодження камери згоряння і далі в потік генеруються газів. Регулювання температури вихідних газів здійснюється зміною подачі палива. З камери згоряння гази по трубопроводу 12 направляються до об'єкта використання.

При такому конструктивному виконанні пристрою на зовнішню поверхню перфорованого конуса - стабілізатора полум'я з порожнини роздільник потоку надходить однорідна по всьому перетину (з однаковим коефіцієнтом надлишку повітря) топливовоздушная суміш, яка завдяки спеціальному профілю дифузора рівномірно розподіляється по поверхні конуса, захищаючи його від нерівномірного прогріву і пов'язаних з цим термічних напружень, що і забезпечує надійність пристрою.

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

ТЕПЛОГЕНЕРАТОР, що містить повітродувку, трубу для підготовки паливоповітряної суміші з коаксіально встановленим в ній роздільником потоку, виконаним у вигляді дифузора з колектором для подачі палива, стабілізатор полум'я, виконаний у вигляді перфорованого конуса, зверненого вершиною в бік роздільник потоку, і камеру згоряння, що відрізняється тим , що перфорований конус стабілізатора полум'я встановлений в порожнині дифузора роздільник потоку з примиканням свого заснування до більшого основи дифузора.

Версія для друку
Дата публікації 26.03.2007гг

НОВІ СТАТТІ ТА ПУБЛІКАЦІЇ
	Технологія виготовлення універсальних муфт для бесварочного, безрезьбовиє, бесфлянцевого з'єднання відрізків труб в трубопроводах високого тиску (мається відео)
	Технологія очищення нафти і нафтопродуктів
	Про можливість переміщення замкнутої механічної системи за рахунок внутрішніх сил
	Світіння рідини в тонких діелектричних каналох
	Взаємозв'язок між квантової і класичної механікою
	Міліметрові хвилі в медицині. Новий погляд. ММВ терапія
	магнітний двигун
	Джерело тепла на базі нососних агрегатів