Патент на изобретение №2190806

Published by on




РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ



ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(19) RU (11) 2190806 (13) C1
(51) МПК 7
F23D5/00, F23N3/00
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

Статус: по данным на 28.04.2011 – прекратил действие

(21), (22) Заявка: 2001122741/06, 13.08.2001

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

13.08.2001

(45) Опубликовано: 10.10.2002

(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске:
RU 2132018 C1, 20.06.1999. RU 2171387 С2, 27.07.2001. SU 559070 A, 03.08.1977. SU 279850 А, 18.01.1971. SU 54697 A, 30.04.1939. GB 1448924 A, 08.09.1976. GB 1129794 A, 09.10.1968. US 3486696 А, 30.12.1969.

Адрес для переписки:

660025, г.Красноярск, пр. им. газ. “Красноярский рабочий”, 95, КГАЦМиЗ, отдел промышленной собственности

(71) Заявитель(и):

Красноярская государственная академия цветных металлов и золота

(72) Автор(ы):

Дьяконов М.Н.,
Дьяконов Н.Г.,
Мамина Л.И.

(73) Патентообладатель(и):

Красноярская государственная академия цветных металлов и золота

(54) ГОРЕЛОЧНОЕ УСТРОЙСТВО


(57) Реферат:

Изобретение может быть использовано для сжигания различных видов жидкого топлива в нагревательных установках. Горелочное устройство содержит трубопровод подачи воздуха в зону горения, сопло и кольцевую топливную камеру, связанную топливоподающими радиальными каналами с горловиной сопла, трубопровод подачи воздуха оснащен подвижной подпружиненной гильзой, охватывающей участок трубопровода и образующей с ним подвижную замкнутую полость, внутри которой установлено кольцо со втулкой, взаимодействующей с отверстиями, снабженными фильтрами, выполненными на участке трубопровода подачи воздуха внутри указанной полости, при этом полость через дополнительные трубопроводы соединена с трубопроводом подачи воздуха через обратный клапан, бак-аккумулятор и датчик давления. Изобретение позволяет обеспечить подачу необходимого количества воздуха в зону горения, стабилизацию и регулирование этого расхода. 1 ил.


Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано для сжигания различных видов жидкого топлива в нагревательных установках, например, для сушки разнообразных сыпучих материалов.

Известна газовая горелка (авт. св. СССР 1802271, МПК F 23 D 14/24, 1991), содержащая корпус с кольцевой форсункой, лопаточный завихритель, конический обтекатель с топливовоздушным завихрителем и устройство регулирования подачи газа и воздуха в зону горения в виде центральной трубы с тангенциальными ребрами на наружной поверхности.

Недостаток указанного устройства – невозможность регулирования подачи газа и воздуха вследствие изменения скоростных параметров за счет изменения величины сечений, а не расходных, следовательно, низкая эффективность работы устройства.

Наиболее близким техническим решением из известных к изобретению является горелочное устройство (Патент РФ 2132018, МПК F 23 D 5/00, 1999), содержащее трубопровод подачи воздуха в зону горения в виде воздушного короба, конфузорно-диффузорное сопло, кольцевую топливную камеру, связанную топливоподающими радиальными каналами с горловиной сопла, регулировочный конус, в котором выполнена полость конфузорно-диффузорного профиля и размещена топливоподающая трубка, при этом конус установлен на продольной оси сопла с возможностью контактирования с его поверхностью.

Недостатком известного устройства является низкая эффективность и узкий диапазон его устойчивой работы и плохое качество сжигания топлива из-за невозможности подвода необходимого количества воздуха в зону горения, т.к. при работе происходит регулирование скоростных, а не объемных параметров за счет перемещения регулировочного конуса вдоль оси сопла.

Задача, на решение которой направлено заявляемое решение, выражается в повышении эффективности, устойчивости работы горелочного устройства и качества сжигания топлива.

Технический результат, получаемый при решении поставленной задачи, выражается в обеспечении подачи необходимого количества воздуха в зону горения, стабилизации и регулировании этого расхода.

Поставленная задача решается тем, что в горелочном устройстве, содержащем трубопровод подачи воздуха в зону горения, сопло и кольцевую топливную камеру, связанную топливоподающими радиальными каналами с горловиной сопла, трубопровод подачи воздуха оснащен подвижной подпружиненной гильзой, охватывающей участок трубопровода и образующей с ним подвижную замкнутую полость, внутри которой установлено кольцо со втулкой, взаимодействующей с отверстиями, снабженными фильтрами, выполненными на участке трубопровода подачи воздуха внутри указанной полости, при этом полость через дополнительные трубопроводы соединена с трубопроводом подачи воздуха через обратный клапан, бак-аккумулятор и датчик давления.

Сопоставительный анализ признаков заявленного решения и признаков аналога и прототипа свидетельствует о соответствии решения критерию “новизна”.

Таким образом, предлагаемое горелочное устройство принципиально отличается от прототипа: наличием подпружиненной полой гильзы, внутри которой установлено кольцо со втулкой и системой для регулирования подачи или отвода избыточного воздуха, соединенной с трубопроводом подачи воздуха через фильтры, что позволяет обеспечить подвод необходимого количества воздуха в зону горения.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где показано горелочное устройство, которое включает кольцевую топливную камеру 1, впрыскивающее отверстие 2, сопло 3, стабилизатор воспламенения 4. Внутренняя полость сопла 3 плавно переходит в трубопровод подачи сжатого воздуха 5. На участке трубопровода подачи сжатого воздуха 5 смонтирована подвижная полая гильза 6. Полость гильзы разделена на две части А и В кольцом 7, жестко закрепленным к гильзе и снабженным цилиндрической втулкой 8, охватывающей трубопровод подачи сжатого воздуха 5, в котором выполнены отверстия для установки фильтров 9. Для исключения утечки сжатого воздуха установлены уплотнения 10. Торцевая часть 11 гильзы 6 выполнена подвижной при помощи мягкой вставки 12. Полость А гильзы 6 сообщается через отверстия и фильтры 9 с трубопроводом подачи сжатого воздуха 5 и соединена через дополнительный трубопровод 13 и обратный клапан 14 с баком-аккумулятором 15. Бак-аккумулятор 15 через дополнительный трубопровод 16 и исполнительный механизм 17 соединен с трубопроводом подачи сжатого воздуха 5. Исполнительный механизм 17 соединен с датчиком давления 18 и далее с полостью В гильзы 6. К баку-аккумулятору 15 подсоединен дополнительный трубопровод с запорным вентилем 19. Подвижная гильза 6 с другого торца опирается на пружину сжатия 20.

Горелочное устройство работает следующим образом.

Сжатый воздух в горелочное устройство подается по трубопроводу подачи сжатого воздуха 5 и, достигая участка трубопровода, имеющего отверстия с фильтрами 9 в зависимости от реального давления, или проходит весь в зону горения топлива, или частично попадает в полость А и В гильзы 6, при этом гильза 6 вместе с кольцом 7 и цилиндрической втулкой 8 перемещается вправо или влево, перекрывая определенное количество отверстий с фильтрами 9, обеспечивающих очистку воздуха перед попаданием его в бак-аккумулятор 15. Величина передвижения подвижной гильзы 6 зависит от давления поступающего воздуха, от степени сжатия пружины 20, при этом степень сжатия пружины регулируется и может быть протарирована на необходимое количество воздуха.

Количество неперекрытых отверстий для отвода избыточного воздуха в полость А зависит от взаимодействия пружины сжатия 20 и давления сжатого воздуха, т.е. при повышении давления воздуха в трубопроводе подачи сжатого воздуха 5 при определенной степени сжатия пружины, соответствующей определенному давлению воздуха, количество фильтрующих отверстий, сообщающих с полостью А гильзы 6, увеличивается, и количество сжатого воздуха, уходящего в полость А гильзы 6, увеличивается, при этом давление воздуха в трубопроводе подачи сжатого воздуха 5 упадет до номинального. При уменьшении давления воздуха в трубопроводе подачи сжатого воздуха 5 уменьшается давление внутри полости А гильзы 6, и подвижная гильза 6, двигаясь вправо, перекрывает отверстия с фильтрами 9, сообщаемые с полостью А, при этом давление в полости В и соответственно в трубопроводе 5 также повышается до заданного.

При повышении давления в трубопроводе подачи сжатого воздуха 5, когда подвижная гильза 6 движется влево и когда фильтрующие отверстия сообщаются с полостью А, воздух из полости через дополнительный трубопровод 13 и клапан 14 движется в бак-аккумулятор 15, последний может быть предварительно запитан на определенное давление через вентиль 19.

При уменьшении давления в трубопроводе подачи сжатого воздуха 5 соответственно уменьшается давление в полости В гильзы 6, при этом показания датчика давления 18 передаются на механизм 17, который открывает дополнительный трубопровод 16, и сжатый воздух из бака-аккумулятора 15 подается в трубопровод подачи сжатого воздуха 5, за счет чего давление в нем повышается до номинального. Работа исполнительного механизма отрегулирована на заданное давление, т.е. воздух по дополнительному трубопроводу 16 подается в трубопровод подачи сжатого воздуха 5 при заданном давлении.

Таким образом, существует динамическое равновесие между исходным давлением и соответственно количеством подаваемого воздуха в трубопровод и баком-аккумулятором, обеспечивающее подачу строго заданного количества сжатого воздуха в зону горения для получения оптимальных параметров горения. При этом отсутствуют какие-либо потери сжатого воздуха, что всегда бывает при различных известных устройствах, регулирующих давление и расход воздуха.

Кроме того, режим розжига горелочного устройства может осуществляться подачей воздуха только из бака-аккумулятора, предварительно запитанного сжатым воздухом с необходимыми параметрами и необходимыми присадками, способствующими эффективному возникновению температуры воспламенения.

Формула изобретения


Горелочное устройство, содержащее трубопровод подачи воздуха в зону горения, сопло и кольцевую топливную камеру, связанную топливоподающими радиальными каналами с горловиной сопла, отличающееся тем, что трубопровод подачи воздуха оснащен подвижной подпружиненной гильзой, охватывающей участок трубопровода и образующей с ним подвижную замкнутую полость, внутри которой установлено кольцо со втулкой, взаимодействующей с отверстиями, снабженными фильтрами, выполненными на участке трубопровода подачи воздуха внутри указанной полости, при этом полость через дополнительные трубопроводы соединена с трубопроводом подачи воздуха через обратный клапан, бак-аккумулятор и датчик давления.

РИСУНКИ

Рисунок 1


MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 14.08.2003

Извещение опубликовано: 27.09.2004 БИ: 27/2004


Categories: BD_2190000-2190999