| 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) | |||
Навігація: => |
На головну / Каталог патентів / В розділ каталогу / Назад / |
|
ВИНАХІД
Патент Російської Федерації RU2066023
РАДІАЦІЙНИЙ ГОРЕЛКА
Ім'я винахідника: Александров В.А .; Барибін Н.Ф .; Мягков К.Г .; Попов Г.А .; Соловйов Е.С .; Якушин М.І.
Ім'я патентовласника: Науково-дослідний інститут прикладної механіки та електродинаміки Московського авіаційного інституту ім. С.Орджонікідзе
Адреса для листування:
Дата початку дії патенту: 1994.09.02
Використання: для побутових і промислових потреб в різних теплоенергетичних установках, наприклад, в побутових і комунально-побутових газових плитах, обігрівачах, сушарках, печах. Суть винаходу: в радіальної пальнику, що містить корпус 1 з перфорованої кришкою 4, забезпеченою в вихідному ділянці випромінюють насадкою 3, встановленим у ньому з утворенням розподільної камери 2, підключений до останньої на частини її поверхні інжекційні змішувач 5, виконаний у вигляді послідовно встановлених дифузора 9 , циліндричного перетискання і інжектора 8, на вході в який і в зоні воздуховодних вікон 7 встановлена паливна форсунка 6, інжектор змішувача 8 виконаний довжиною, що перевищує в 30 - 60 разів діаметр вихідного перерізу сопла форсунки 6, дифузор 9 довжиною, що перевищує в 1,5 - 3,5 рази діаметр його вихідного перетину, циліндричний пережим инжекторного змішувача довжиною, що становить 1,0 - 3,0 від діаметра вихідного перетину інжектора 8, в распpеделітельная камера 2 виконана з вихідним перетином у формі круга і довжиною, що становить 0,1 - 0,3 від діаметра її вихідного перетину. Паливна форсунка 6 може бути виконана многосопловой. Паливна форсунка 6 може бути виконана відцентрової, інжекторний змішувач 5 може бути виконаний роз'ємним. Радіаційна пальник може бути додатково забезпечена розподільником паливної суміші 11, розміщеним у вхідному ділянці розподільчої камери 2, розподільник паливної суміші 11 може бути виконаний з відхиляють елементів, зібраних в формі диска.
ОПИС ВИНАХОДИ
Винахід відноситься до теплоенергетики, а саме, до радіаційним випромінюють пальників і може застосовуватися для побутових і промислових потреб в різних теплоенергетичних пристроях, в побутових і комунально-побутових газових плитах, обігрівачах, сушарках, печах.
Відома випромінює пальник, що містить газову камеру, оточену корпусом, над якою встановлено нагрівальна пластина, виготовлена з вогнетривкого теплоізоляційного матеріалу з певним числом малих наскрізних отворів. Над нагрівальної пластиною встановлена сітка, що закриває всю зовнішню поверхню нагрівальної пластиною, при цьому інжекційні змішувач розташований паралельно поверхні горелной кераміки. Таке розташування інжекційного змішувача збільшує гідравлічний опір паливоподаючі тракту, що погіршує стійкість горіння при низькому тиску палива (патент США N 3488 137, кл. 431-329, 1970).
Найбільш близьким технічним рішенням є радіаційна пальник, що містить корпус з перфорованої кришкою, забезпеченою в вихідному ділянці випромінює насадкою, встановленої в ньому з утворенням розподільної камери, підключений до останньої на ділянці її площі інжекційні змішувач, виконаний у вигляді послідовно розташованих дифузора, циліндричного перетискання і інжектора , на виході в який в зоні воздуховходних вікон встановлена паливна форсунка (Іссерлін А.С. Газові пальники. Л. Надра, 1966, с. 60 63, рис. 22).
Згоряння паливо-повітряної суміші в цій пальнику відбувається в основному в приповерхневої зоні всередині каналів і на поверхні випромінюючої насадки, а дожигание незгорілих складових в просторі між насадкою та перфорованої кришкою і поблизу поверхні розжареної перфорованої кришки. Однак розташування инжекторного змішувача уздовж поверхні випромінюючої насадки збільшує гідравлічний опір тракту підведення паливної суміші, погіршує стійкість горіння на низькому тиску палива і зменшує діапазон робочих тисків пальника.
Завданням винаходу є підвищення екологічних і експлуатаційних характеристик пальника шляхом підвищення стійкості горіння в широкому діапазоні зміни тиску палива, зменшення гідравлічного опору тракту підведення паливної суміші, що, в свою чергу, забезпечує більш повне згоряння палива і зменшує кількість СО в продуктах згоряння. Крім того, рішення цієї задачі розширює функціональні можливості радіаційної пальника.
Поставлена задача вирішується тим, що в радіаційної пальнику, що містить корпус з перфорованої кришкою, забезпечений в вихідному ділянці випромінює насадкою, встановленої в ньому з утворенням розподільної камери, підключений до останньої на частини її перетину інжекційні змішувач, виконаний у вигляді послідовно встановлених дифузора, циліндричного перетискання і інжектора, на виході в який в зоні воздуховодних вікон встановлена паливна форсунка, інжектор змішувача виконаний з довжиною, що перевищує в 30 60 раз діаметр вихідного перерізу сопла форсунки, дифузор з довжиною, що перевищує в 1,5 3,5 рази діаметр його вихідного перетину, циліндричний пережим довжиною 1,0 3,0 від діаметра вихідного перетину інжектора, а розподільна камера виконана з вихідним перетином у формі кола довжиною 0,1 0,3 від діаметра її вихідного перетину.
Крім того, паливна форсунка виконана многосопловой.
Крім того, паливна форсунка виконана відцентрової.
Крім того, в радіаційної пальнику змішувач виконаний роз'ємним.
Причому пальник додатково забезпечена розподільником паливної суміші, розміщеним у вхідному ділянці розподільчої камери. При цьому розподільник виконаний з відхиляють елементів, зібраних в формі диска.
Для забезпечення стійкої роботи радіаційної пальника на инжекторном принципі з регулюванням тиску паливної суміші в широких діапазонах з високими експлуатаційними та екологічними характеристиками, що дозволяють використання цих пальників в побутових газових плитах, необхідно забезпечити хорошу инжекцию, змішання і розподіл паливної суміші на короткій ділянці і з мінімальними гідравлічним опором, згорання паливної суміші та зменшення СО. Допустима норма СО для побутових пальників становить 0,01
Основні завдання винаходу вирішені шляхом виконання инжекторного змішувача певних розмірів, які підтверджені експериментальними дослідженнями. Виконання інжектора змішувача довжиною, що перевищує в 30 60 раз діаметр вихідного перерізу сопла форсунки, що визначає кількість ежектіруемого повітря, якість змішування і стехіометрію, дозволяє забезпечити високі екологічні характеристики всередині зазначеного діапазону. Експериментально отримана величина СО дорівнює 0,006 що істотно нижче допустимої норми. Виконання довжини інжектора змішувача, що перевищує діаметр вихідного перерізу сопла форсунки менш, ніж в 30 разів, характеризується недостатньою ежекцію повітря, неповним згорянням паливної суміші і різким збільшенням вмісту СО, що перевищує допустимі 0,01
Виконання довжини інжектора змішувача, що перевищує діаметр вихідного перерізу сопла форсунки більш, ніж в 60 разів, призводить до погіршення згоряння через надлишок повітря, збільшення вмісту СО, що перевищує 0,01 і відриву зони горіння від випромінюючої насадки.
Зона змішування циліндричний пережим инжекционного змішувача виконана довжиною 1,0 3,0 від діаметра вихідного перетину інжектора, визначає якість перемішування палива і повітря, і рівномірність розподілу по поверхні випромінюючої насадки співвідношення газ-повітря і, отже, забезпечує високі екологічні характеристики радіаційної пальника. Для зазначеного діапазону довжини циліндричного перетискання отримане експериментальне вміст СО в продуктах згоряння складає 
0,008 Співвідношення довжини циліндричного перетискання менше 1,0 призводить до поганого перемішування палива і повітря, великий нерівномірності розподілу паливної суміші по поверхні пальникових випромінює плити і різкого зростання вмісту СО до 0,05 і вище.
Співвідношення довжини циліндричного перетискання більше 3 призводить до збільшення гідравлічного опору тракту і, відповідно, до збільшення габаритів радіаційної пальника.
Вихідний ділянку инжекционного змішувача виконаний у вигляді дифузора довжиною, що перевищує в 1,5 3,5 рази діаметр його вихідного перетину, що забезпечує якість перемішування палива і повітря і рівномірність поля швидкостей потоку по поверхні радіаційної пальника, що підтверджується отриманими значенням вмісту СО 0,008 Виконання довжини дифузора менше співвідношення 1,5 призводить до значної нерівномірності швидкостей паливної суміші в випромінюючої насадки і нерівномірності вмісту СО в продуктах згоряння, що перевищують значення СО по ГОСТу.
Виконання довжини дифузора більше співвідношення 3,5 призводить до збільшення гідравлічного опору і, як наслідок, до зростання габаритів радіаційної пальника. Виконання розподільної камери з вихідним перетином у формі круга і довжиною 0,1 0,3 від діаметра вихідного перетину забезпечує розподіл суміші по периферії випромінює насадки і високу якість згоряння в цій зоні.
Виконання довжини розподільної камери зі співвідношенням менше 0,1 призводить до зменшення площі прохідного перетину для паливної суміші, зменшення якості згоряння. Вміст СО збільшується і перевищує 0,1 Виконання довжини розподільної камери зі співвідношенням більше 0,3 призводить до значного збільшення габаритів вироби.
Використання в радіаційної пальнику паливної форсунки, виконаної многосопловой або відцентрової, істотно підвищує коефіцієнт інжекції повітря за умови хорошого змішування палива і повітря, що призводить до розширення діапазону питомих теплових потужності, а отже, до збільшення діапазону теплових потужностей радіаційної пальника.
Виконання змішувача радіаційної пальника роз'ємним забезпечує заміну або ремонт пальника, а й забезпечує доступ до паливної форсунки для її заміни або ремонту.
При великих теплових потужностях і великих діаметрах випромінює насадки у вхідному ділянці розподільчої камери встановлюється розподільник паливної суміші, який, зокрема, виконаний з відхиляють елементів, зібраних в форму диска, що відхиляють потік паливної суміші в напрямку периферії, при цьому відбувається додаткове перемішування паливної суміші і рівномірний розподіл по поверхні випромінюючої насадки.
Виконання инжекционного змішувача в зазначених співвідношеннях довжини його ділянок забезпечує надійне горіння, зменшує гідравлічний опір тракту, покращує екологічні характеристики радіаційної пальника.
 |
 |
 |
На фіг. 1 зображена радіаційна пальник; на фіг. 2 паливна форсунка многосопловая;
на фіг. 3 відцентрова паливна форсунка.
Радіаційна пальник містить порожнистий корпус 1 з розподільною камерою 2, на вихідному ділянці якої послідовно розміщені випромінює насадка 3, перфорована кришка 4 і встановлений на вході в розподільну камеру 2 інжекційні змішувач 5 з паливної форсункою 6, в зоні розміщення якої виконані воздуховходние вікна 7. Вхідний ділянку инжекционного змішувача 5 виконаний у вигляді інжектора 8 довжиною l 1, що перевищує в 30 60 раз діаметр вихідного перерізу сопла форсунки d 1, а вихідний ділянку инжекционного змішувача 5 виконаний у вигляді дифузора 9 довжиною l 3, що перевищує в 1,5 - 3,5 рази діаметр його вихідного перетину d 3, при цьому циліндричний пережим виконаний довжиною l 2, що становить 1,0 3,0 від діаметра вихідного перетину інжектора d 2.
Розподільна камера 2 виконана з вихідним перетином у вигляді кола і довжиною l 4, що становить 0,1 0,3 від діаметра вихідного перетину d 4.
Паливна форсунка 6 може бути виконана многосопловой з вихідними отворами 10.
Крім того, паливна форсунка 6 може бути виконана відцентрової.
Для забезпечення ремонту і заміни комплектуючих частин радіаційної пальника інжекційні змішувач 5 може бути виконаний роз'ємним. У вхідному ділянці розподільчої камери 2 встановлений розподільник паливної суміші 11, який, зокрема, виконаний з відхиляють елементів, зібраних в формі диска.
РАДІАЦІЙНИЙ ГОРЕЛКА працює наступним чином
Паливо закінчується з форсунки 6. Що утвориться при витіканні з високою швидкістю струмінь ежектує необхідну кількість повітря через воздуховходние вікна 7 в зоні інжектора 8. Потім паливо і ежектіруемий повітря змішуються в інжекційних змішувачі 5. Отримана паливо-повітряна суміш гальмується і перемішується в дифузорі 9 инжекционного змішувача і через розподільник 2 надходить в канали випромінює насадки 3. Від згоряння суміші відбувається в гирлі каналів і на поверхні випромінюючої насадки 3. Спалювання несгоревшей паливної суміші відбувається в просторі між насадкою 3 і перфорованої кришкою 4 і поблизу перфорованої кришки 4.
Використання многосопловую паливних форсунок 6 або відцентрових дозволяє істотно підвищити коефіцієнт інжекції повітря за умови хорошого змішування палива і повітря.
Розподільник паливної суміші 11 дозволяє додатково перемішувати паливну суміш, відхиляти паливну суміш в напрямку периферії випромінює насадки 3.
Запропонована конструкція инжекционного змішувача радіаційної пальника, виконана в заявлених розмірах, забезпечує хороше смесеобразование при малій його довжині і мінімальний гідравлічний опір потоку паливної суміші, що забезпечує стійку роботу радіаційної пальника, що підвищує екологічні та експлуатаційні характеристики пальника шляхом підвищення стійкості горіння в широкому діапазоні зміни тиску палива.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
1. Радіаційна пальник, що містить корпус з перфорованої кришкою, забезпеченою в вихідному ділянці випромінює насадкою, встановленої в ньому з утворенням розподільної камери, підключений до останньої на частини її перетину інжекційні змішувач, виконаний у вигляді послідовно встановлених дифузора, циліндричного перетискання і інжектора, на вході в який в зоні воздуховходних вікон встановлена паливна форсунка, яка відрізняється тим, що інжектор змішувача виконаний довжиною, що перевищує в 30 - 60 разів діаметр вихідного перерізу сопла форсунки, дифузор довжиною, що перевищує в 1,5 3,5 рази діаметр його вихідного перетину, циліндричний пережим довжиною, що становить 1,0 3,0 діаметра вихідного перетину інжектора, а розподільна камера виконана з вихідним перетином у формі круга і довжиною, що становить 0,1 0,3 діаметра її вихідного перетину.
2. Пальник по п.1, що відрізняється тим, що паливна форсунка виконана многосопловой.
3. Пальник по п.1, що відрізняється тим, що паливна форсунка виконана відцентрової.
4. Пальник по п.1, що відрізняється тим, що змішувач виконаний роз'ємним.
5. Пальник по п.1, що відрізняється тим, що вона додатково забезпечена розподільником паливної суміші, розміщеним у вхідному ділянці розподільчої камери.
6. Пальник по п. 5, що відрізняється тим, що розподільник виконаний з відхиляють елементів, зібраних в формі диска.
Версія для друку
Дата публікації 19.03.2007гг
Коментарі
Коментуючи, пам'ятайте про те, що зміст і тон Вашого повідомлення можуть зачіпати почуття реальних людей, проявляйте повагу та толерантність до своїх співрозмовників навіть у тому випадку, якщо Ви не поділяєте їхню думку, Ваша поведінка за умов свободи висловлювань та анонімності, наданих інтернетом, змінює не тільки віртуальний, але й реальний світ. Всі коменти приховані з індексу, спам контролюється.