Stiahnuť PDF súbor.

Zhrnutie / Anotácia

Spôsob spaľovania palív v čiastočne uzavretom priestore, do ktorého sa z čelnej uzavretej strany čiastočne uzavretého priestoru privádza palivo a vzduch a z opačnej strany vystupujú splodiny spaľovania. Do čiastočne uzavretého priestoru sa privádza prídavný vzduch do oblasti maximálnych teplôt. Spaľovacia komora na uskutočnenie uvedeného spôsobu obsahuje plamenec (1) a čelo (2), v ktorom sú uložené horáky (3), z ktorých väčšina je rozmiestnená po kružnici, a ktoré zahrňujú víriče (4) vzduchu. V spaľovacej komore sú usporiadané nátrubky (6, 7) na prívod prídavného vzduchu, pričom os každého nátrubku (6, 7) pretína valcovú plochu prechádzajúcu osami horákov (3) vo vzdialenosti (S) v rozsahu poloviny až trojnásobku priemeru (d) víričov (4) vzduchu od čela (2) spaľovacej komory. Pomer celkovej plochy prietočného prierezu všetkých nátrubkov (6, 7) je k celkovej prietočnej ploche víričov (4) vzduchu je v rozsahu 40 až 90 %.

Text

Pozerať všetko

(19) Číslo prihlášky 2419-92 Dátum podania 04.08.92 Číslo prioritnej prihlášky 5008664 Dátum priority 23.10.91 Krajina priority RU ÚRAD Dátum zverejnenia 08.12.93 PRIEMYSELNÉHO VLASTNÍCTVA Dátum oznámenia o udelení vo Vestníku 06. | 2.95 SLOVENSKEJ REPUBLIKY Číslo PCT(73) Majitel patentu EKOL spol. s r. o., Bmo, CZ(72) Pôvodca vynálezu AKULOV Vladimír Alexejevič Ing. CSc., Sankt Peterburg, RU VINOGRADOV Jevgenij Dmitrijevič Ing. CSc., Sankt Peterburg, RU ZACHAROV Jurij Ivanovič Ing. CSO., Sankt Peterburg, RU SOKOLOV Konstantin Jurevič CSc., Moskva, SK SUDAREV Anatolij Vladimirovič protĺ Ing. CSc., Sankt Petcrbnrg, RU TREŤJąKOV Sergej Ivanovič Ing., Sanld Peterburg, RU VESELY Stanislav Ing. CS 0., Brno, CZ POSLUŠNY Gustav Ing., Bmo, cz(54) Názov vynálezu Spôsob spaľovania palív a spaľovucía komora na uskutočnenie tohto spôsobuSpôsob spaľovania palív v čiastočne izavretotn priestore, do ktorého sa z čelnej uzavretej strany čiastočne uzavretého priestoru privádza palivo a vzduch a z opačnej strany vystupujú splodiny spaľovania. Do čiastočne uzavretého priestoru sa privádza prídavný vzduch do oblastí maximálnych teplôt. spaľovania komora na itskutočnertie uvedeného spôsobu obsahuje platnenec (I) a čelo (2), v ktorom sú uložené horáky(3), z ktorých väčšina je rozmiestnená po kruàtici, a ktoré zahrňujú víriče (4) vzduchu. V spaľovacej komore sú usporiadané nátrubky (6, 7) na prívod prídavného vzduchu, pričom os každého nátnibku (6, 7) pretína valcovú plochu prechádzajúcil osamí horákov(3) vo vzdialenosti (S) v rozsahu poloviny až trojnásobku priemem (d) viričov (4) vzduchu od čela (2) spaľovacej komory. Pomer celkovej plochy príetočného prierezu všetkých nátmbkov (6, 7) je k celkovej prietočnej ploche víričov (4) vzduchu je v rozsahu 40 až 90 .Vynález sa týka spôsobu spaľovania palív v čiastočne Lzavretom priestore, do ktorého sa z uzavretej strany čiastočne uzavretého priestoru privádza palivo a vzduch a z opačnej strany vystupujú splodiny spaľovania. Tiež sa týka spaľovacej komory na uskutočňovanie uvedeneho spôsobu, ktorá obsahuje plamenec a čelo, v ktorom sú uložené horáky, z ktorých väčšina je rozmiestnenia po knižnici a ktoré załmiujú víriče vzduchu.Podľa znamych spôsobov spaľovania palív sa privádza do čiastočne uzavretého priestoru, ktorý spravidla predstavuje spaľovacia komora, z uzavretej strany palivo a vzduch. ktorý je múmym spôsobom rozvírený. Známe spaľovacie komory na uskutočňovanie týchto spôsobov,používané najmä v energetickom a chemickom priemysle a v doprave, pozostávajú z plamenca a čela spaľovacej komory, ktorá obsahuje horàk, vírič vzduchu a zariadenie na rozdeľovanie paliva - viď napríklad Pčelkin lM. Spaľovacie komory plynových turbín, ruské vydanie,Mašinostrojenie 1984, S 278. Nedostatkom takýchto spôsobov a spaľovacích komôr je vysoká toxicita splodín spaľovania, predovšetkým vysoká koncentrácia oxidu dusíka. Príčinou je najmä prívod všetkého paliva do jedného horáka, čo má za následok vytvorenie dlhého plameňa, predĺženie doby pobytu splodín spaľovania v oblasti vysokých teplôt a pritom intenzívnu tvorbu oxidu dusíka.Tento nedostatok je možné v značnej miere mížit tým, že sa palivo privádza do čiastočne uzavretého priestoru na viacerých miestach umvretej strany tohto uzavretého priestoru. Analogicky k tomu sa používa spaľovacia komora s väčším počtom horákov. Príkladom tohto riešenia je spaľovacia komora pre spaľovaciu turbíiíu,určena na pohon dúchadla prečerpávajíiceho plyn na kompresných staniciach diaľkových plynovodov - vid patentový spis ZSSR č.228379. Táto spaľovacia komora pozostáva z plamenca a čela komory, ktorá obsahuje viríče vzduchu a väčší počet plynových líorákov.Uvedená spaľovacia komora s väčším počtom horákov a spôsob spaľovania, ktorý v nej prebieha, má nižšiu toxicitu splodín než spaľovacia komora s jedným horákom. V dôsledku rozdelenia jedného veľkého lameňa na viac malých plameňov sa značne skracuje d žka plameňa. Príslnšne k tomu sa teda skracuje doba pobytu splodín spaľovania v oblasti vysokých teplôt, čo vedie ku zníženiu koncentrácii oxidov dusíka, vznikajúcich pri spaľovaní. Aj tak je obsah oxidov dusíka za touto spaľovacou komoron asi 750 mg.rn 3, čo mnohokrát prekračuje platné normy v nuiohých štátoch.Cieľom vynálezu je v čo najväčšej miere odstránil nevýhody znamych riešení a vytvorit spôsob spaľovania palív a spaľovaciu komom, nmožňujúcu spaľovanie s podstatne nižším podielom toxických látok v splodinách spaľovania.Uvedené nedostatky do značnej miery odstraňuje spôsob spaľovania palív v čiastočne uzavretom priestore, do ktorého sa privádza palivo a víreuý vzduch z čelnej uzavretej strany a z opačnej strany vystupujú splodi l 0ny spaľovania, pričom prevažná časť paliva sa privádza po knižnici v smere povrchových priarnok valcovej plochy, ktorého podstata spočíva v tom, že do čiastočne uzavretého priestoru sa privádza vzduch do oblasti maximálnych teplôt.Na dosiałmutie cieľa vynálezu je význarrme, že smer prídavného vzduchu sa pretína s valcovou plochou, ktorej niektoré povrchové priamky predstavujú smer prívodu paliva, vo vzdialenosti od vstupu paliva do čiastočne uzavretého priestoru, rovnajúcej sa polovici až trojnásobku priemeru víreného vzduchu, bezprostredne po jeho vstupe do uzavretého priestoru.Na odstránenie nedostatkov stavu techniky tiež prispieva spaľovacia komora na uskutočňovanie tohto spôsobu, ktora obsahuje plamenec a čelo, v ktorom sú uložené horáky s víričmi vzduchu, z ktorých väčšina je rozmiestnená na knižnici, ktorej podstata spočíva v tom, že v spaľovacej komore sú usporiadané nátrubky na prívod prídavného vzduchu, pričom os každého nátrubku pretína valcovú plochu prechádzajúcu osami liorákov vo vzdialenosti v rozsahu polovice až trojnásobku priemeru víričov vzduchu od čela spaľovacej komory.Z hľadiska kvality spaľovania je prínosom, že pomer celkovej plochy prietočného prierezu všetkých nátrubkov k celkovej prietokovej ploche víričov vzduchu je v rozsahu 40 až 90 .Výhoda vynàlezu spočíva predovšetkým v tom, že tunožňuje spaľovanie s podstatne zníženou toxicitou splodín spaľovania, najmä s podstatne niäím obsahom oxidu dusíka v splodinách spaľovania v porovnaní so mámymi spaľovacími komorami, a to pri zachovaní výkonných parametrov.Prehľad obrázkov na výkresochVynález je podrobnejšie vysvetlený na základe výkresu, kde obr.l predstavuje pozdĺžny rez A-A spaľovacou komoron naznačený na obr.2, obr.2 pohľad načelo spaľovacej komory V smere B naznačeilom na obr.l.Pri spôsobe spaľovania podľa vynálezu sa do čiastočne uzavretého priestoru, ktorý je predstavovaný spaľovacou komorou, privádza obvyklým postupom palivo na niekoľých miestach čelnej uzavretej strany čiastočne uzavretého priestoru, predstavovanej čelom spaľovacej komory, pričom smer prívodu paliva vstupujúceho do spaľovacej komory predstavuje pri väčšine miest povrchovú priamku valcovej plochy sústrednú s osou spaľovacej komory. Je možné použit kvapalné, plyrme i tuhé palivo, pri príklade uskutočnenia je výhodné plyime palivo. Smer postupu paliva je vzájomne v podstate rovnobežný. Rovnako tak vzájorrme rovnobežne sa privádza vzduch a pri vstupe do spaľovacej komory sa vlri, a tým sa rozviruje i palivo. Zo strany čiastočne uzavretého priestoru, opačnej k čelnej uzavretej strane, vystupujú splodiny spaľovania.Do spaľovacej komory sa do oblasti maximálnych teplôt splodín spaľovania tiež privádza prídavný vzduch, a to v smere sklonenom vzhľadom na smer prívodu paliva i na smer kolmý k prívodu paliva. Zväčšenie prebylku vzduchu V oblasti maximálnychteplôt znižuje maximálnu teplotu splodín spaľovania, čo značne znižuje rýchlosť tvorby oxidov dusíka, bez toho,aby sa pritom vytvárali iné nežiadúce splodirry spaľovania. Pritom na dosiahnutie cieľa vynálezu je nutné privádzať prídavný vzduch na počiatok oblasti maximálnych teplôt. Ak sa privedie prídavný vzduch do miesta za oblasť maximàlnych teplôt v smere prúdu spalín,potom od oblasti maximálnych teplôt až k tomuto miestu zostáva maximálna teplota na pôvodnej hodnote a tvorba oxidov dusíka sa neznižtrje alebo sa znižuje len nepatrne. Ak sa privádza prídavný vzduch do miesta pred oblast maximálnych teplôt, t.zrr. bliüie ku vstupu paliva,môže to spôsobil zhoršenie stability plameňa a nedokonalé spaľovanie.Podľa príkladu uskutočnenia sa prídavný vzduch privádza do procesu spaľovania na niekoľkých miestach a smer prívodu prídavného vzduchu zviera so smerom prívodu paliva uhol menší než 45 °, pričom hlavná zložka pohybu prídavného vzduchu má rovnaký zmysel ako prívod paliva. Na iných miestach sa prídavný vzduch privádza v smere, ktorý zviera s kolmicou na smer prívodu paliva uhol menší než 45 °, pričom menšia zložka pohybu prídavného vzduchu má opačný znysel než prívod paliva.Je írčelné, aby prídavný vzduch bol privádzaný do spaľovacej komory na rôznych miestach a pod rôznym sklonom, ako bolo opísané vyššie. Je však dôležité, aby sa smer prídavného vzduchu pretínal s valcovou plochou, z ktorej niektorými povrchovými priamkami sa kryje smer prívodu paliva, vo vzdialenosti od vstupu paliva do spaľovacej komory rovnajúcej sa polovičke až trojnásobku jednotlivého priemenr víreného vzduchu,Lzn. priemeru vírenélio vzduchu pri jednotlivých prívodoch paliva. Bolo dokázané, že v tejto vzdialenosti sa nachádza počiatok oblasti maximáluych teplôt.Na kvalitné spaľovanie je nevyhnutné, aby pomer množstva prídavného vzduchrr k celkovému množstvu vzduchu privàdzaného z čelnej uzavretej strany na zmiešanie s palivom bol v rozsahu 40 až 90 .Spaľovacia komora na uskutočňovanie uvedeného spôsobu pozostáva z plamenca l a čela 2, a tieto časti sú obklopené plášťom 8. V plameuci l je umiestnený obvodový vírič 10 vzduchu riešený na chladenie plamenca l. V čele 2 spaľovacej komory je usporiadaný väčší počet horákov 3, z ktorých väčšina je rozmiestnená na knižnici sústrednej s osorr spaľovacej komory. Osi horákov 3 rozrniestnených na knižnici sú totožné s povrchovými priarnkami valcovej plochy, súosové so spaľovacou komoron. Niektoré horáky sú runiestnené bližšie k osi spaľovacej komory, je ich výhodne nižší počet než horákov 3 rozmiestnených na knižnici sírstrednej s osorr spaľovacej komory. Napríklad na knižnici je rozmiestnených v pravidelných odstupoch šest horákov 3 a sírstredne s osorr spaľovacej komory je umiestnený jeden stredový horák 9. Každý horák 3 obsahuje vírič 4 vzduchu a mechanizmus 5 prívodu paliva. Vírič 4 je tvorený napríklad známym lopatkovým víričom alebo iným známym vyhotoveuím víriča a všetky víriče 4 najít rovnaký priemer. Obdobne je urobený i centrálny horák 9.V čele 2 spaľovacej komory sú runiestnené nátrubky 6 na prívod prídavného vzduchu a na obvode plamenca l sú rozmiestnené obvodové nátnrbky 7. Nátrubky 6 zvierajú s osou spaľovacej komory uhol menší než 45 ° a srr rozmiestnené po knižnici sústrednej s osou spaľovacej komory, prípadne s osou plameuca l alebo s osou stredového horáka 9. Na obr.l smeruje nátmbok 6 dostredivo k osi spaľovacej komory, je však možné riešenie, kdenátrubok 6 smeruje odstredivo. Rovnako tak je znožné,že jednotlivé nátrubky 6 zvierajú s osou spaľovacej komory rôzne ulily, vždy však menšie než 45 °, prípadne môžu byť rozmiestnené i inak než na jednej krubiici, napríklad môžu byt rrátrubky 6 umiestnené na dvoch kružniciach sústredných so spaľovacou komorou.Všetky nátrubky 6 sú však urobené a usporiadané tak, že os každého nátrubku 6 pretína valcovú plochu prechádzajúcu osami horákov 3 vo vzdialenosti S V rosahu polovice až trojnàsobku priemeru d víričov 4 vzduchu od čela 2 spaľovacej komory (obr. l ).obvodové uátrubky 7, upevnené v plamenci 1, sú ronniestneiré rovnomerne po obvode plarnenca l(obr.2) a zvierajú s kolmicou na os spaľovacej komory uhol menší než 45 °. Obvodová nátrubky 7 sú priklonené ku vstupom paliva, ale môžu byť riešené tiež odklonene od nich. Rovnako tak je mokré, aby bolí usporiadané v rôznych vzdialenostiach od čela 2 spaľovacej komory, napríklad môžu byť usporiadané v dvoch radoch. Všetky obvodové nátrubky 7 sú však vyhotovené a usporiadané tak, že os každého nátrubku 7 pretína valcovú plochu prechádzajúcu osami horákov 3 vo vzdialenosti S v rozsahu polovice až trojnásobku priemeru d víričov 4 vzduchu od čela 2 spaľovacej komoryVzdialenosť S priesečuíkov osi nátrubkov 6 s valcovou plochou od čela 2 môže byť zhodná, prípadne môže byť v rámci uvedeného rozpätia rôzna. To isté platí o vzdialenosti priesečníkov osí obvodových nátnrbkov 7 s valcovou plochou čela 2. Vzdialenosť S priesečnikov osí nátrubkov 6 s valcovou plochou od čela Z môže byt zhodná so vzdialenosťou S pricsečníkov osí nátnrbkov 7 s valcovou plochou od čela 2, ako je znázorncné na obr.l, môžu však byť tieto vzdialenosti rôzne,napríklad osi nátrubkov 6 pretínajú valcovú plochu vo vzdialenosti rovnajíicej sa jednému priemeru víričov 4 od čela 2 a osi obvodových uátrubkov 7 vo vzdialenosti rovnaj úcej sa dvom priemerom víričov 4.Na dosiahnutie cieľa vynálezu je tiež dôležité optimálne množstvo prídavného vzduchu. Ak sa privádza nedostatočne množstvo vzduchu, nezníži sa toxicita splodín spaľovania na požadovanú hodnotu. Ak sa privádza príliš veľké rnnožstvo prídavného vzduchu, znižuje sa účimiost spaľovania a môže dôjsť k nežiaducemu pulmčnému horeniu. Podiel prídavného vzduchu je určený predovšetkým prietokovým prierezom nátruhku 6 a obvodových nátmbkov 7 prívodu vzduchu. Bolo overené, že sa dosahuje potrebné zníženie toxicity splodín spaľovania, ked celková plocha prietokového prierezlr všetkých nátnrbkov 6, 7 je aspoň 40 celkovej prietokovej plochy víričov 4 vzduchu v čele 2 spalovacej komory. Pri zväčšení prietokovej plochy všetkých nátnrbkov 6, 7 nad hodnotu 90 z celkovej prietokovej plochy víričov 4 vzduchu však vznikajú nežiadúce nedopaly. Preto musí byt pre správnu činnost spaľovacej komory podľa vynálezu pomer celkovej plochy prietokovćho prierezu všetkých nálrubkov 6. 7 k celkovej prietokovej ploche víričov 4 vzduchu v rozsahu 40 až 90 .Spaľovacia komora fturguje taktoDo spaľovacej komory sa privádza vzduch priestorom medzi plamencom l a plášťom 8 k čelu 2 spaľovacej komory. Časť takto prívedeného vzduchu prechádza víričmi 4 horákov 3 a víričom stredového horáka 9 a rozvírený vzduch sa mieša s palivom privádzanýrn mechanizmom 5 prívodu paliva a tiež palivo roz SK 278077 B 6viruje. V dôsledku vytvorenia oblasti spätných tokov za víričmi 4 nnes paliva a vzduchu hon a za kabiým horákom 4, i za stredovým horàkom 9, sa vytvára stabilizovaný plameň. Ďalšia časť vzduchu sa z oblasti medzi plamencom l a plášťom 8 privádza obvodovým víričom 10 z vnútomej strany ku stenam plamenca l a ochladzuje ju.Ďalšia časť vzduchu predstavuje prídavný vzduch spaľovania. Pridavný vzduch prúdi nàtrubkami 6 a obvodovými natrubkaníi 7 do počiatku oblasti maximálnych teplôt plameňa, čo znižuje koncentráciu oxidu dusíka v splodinách spaľovania, ako bolo vyššie vysvetlené. Bolo overené, že spôsobom podľa vynalezu, uskutočňovaným v spaľovacej komore podľa vynálczu, sa dosahuje koncentrácia oxidu dusika ISO mgrn pri 15 kyslíka v splodinàch spaľovania a pri prepočte na N 02,čo je hodnota paťkrát nižšia, než sa dosahuje pri stave techniky, z ktoreho vynález vychádza.vynález môže byt využitý v energetickom priemysle,v doprave, pripadne i v iných oblastiach priemyslu, kde sa používajú spaľovacie komory.l. Spôsob spaľovania palív v čiastočne uzavretom priestore, do ktorého sa privádza palivo a vírený vzduch z čelnej uzavretej strany a z opačnej strany vystupujú splodiny spaľovania, pričom prevažnà časť paliva sa privádza v smere povrchových priamok valcovej plochy,vyznačuj úci sa tým,žedo čiastočne uzavretého priestoru sa privádza prídavný vzduch do oblasti rnaximálnych teplôt.2. Spôsob spaľovania podľa nároku l, v y z n a č u j ú c i s a t ý m , že smer prídavného vzduchu sa pretina s valcovou plochou vo vzdialenosti od vstupu paliva do čiastočne uzavretého priestoru rovnajúcej sa polovici až tmjnásobku jednotlivého priemeru vírenćho vzduchu bezprostredne po jeho vstupe do čiastočne uzavretého priestoni.3. Spôsob spaľovania podľa nároku l alebo 2, v y 1 nučujúclsatým,že smer prívodu prídavného vzduchu zviera so smerom prívodu paliva uhol menší než 45 °.4. Spôsob spaľovania podľa nároku l alebo 2, v y značujúci sa tým,ž.e smer prívodu prídavného vzduchu zviera so smerom kolmým na smer prívodu paliva uhol menší než 45 °.S. Spôsob spaľovania podľa nároku 3, v y z n a čujúci sa týmjehlavnázložkapohybuprídavného vzduchu má rovnaký zmysel ako prívod paliva.6. Spôsob spaľovania podľa nároku 4, v y z n a č u j ú c i s a tý m , že menšia zložka pohybu pridavneho vzduchu má opačný zmysel ako prívod paliva.7. Spôsob spaľovania podľa niektorého z predchadzajúcichnárokomvyznačujúci sa tým,že pomer nurožstva prídavného vzduchu k celkovému množstvu vzduchu, privádzanćho z čelnej uzavretej strany na miešanie s palivom, je v rozsahu 40 až 90 .8. Spaľovacia komora na uskutočnenie spôsobu podľa ktoréhokoľvek nároku l až 7, ktorá obsahuje platnenec a čelo, v ktorom sú uložené horáky s viričmi vzduchu, z ktorých väčšina je rozmiestnená na knižnici,vyznačujúci sa tým, že v spaľovacej komore sú mniestnené nátrubky (6,7) na prívod prídavného vzduchu, pričom os každého nátrubku (6, 7) pretina valcovú plochu, prechádzajúcu osami horákov (3), IOvo vzdialenosti (S) v rozsahu polovice až trojnásobku priemeru (d) víričov (4) vzduchu od čela (2) spaľovacej komory.9. Spaľovacia komora podľa nároku 8, v y z n a čujúci sa tým, že pomer celkovej plochy prictokových prierezov všetkých natrubkov (6, 7) k celkovej prietokovej ploche víričov (4) vzduchu je v rozsahu 40 až 90 .l 0. Spaľovacia komora podľa nároku 8 alebo 9,vyznačujúci sa tým,ženátrubky(7)sú upevnené v plamenci (l) a sú rozmiestnene rovnomerne po obvode plamenca (l) a zvierajú s kolmicou na os spaľovacej komory uhol menší než 45 .ll. Spaľovacia komora podľa nároku 8 alebo 9,vyznačujú ci sa tým,ženátrubky(6)sú upevnené v čele (2) a zvierajú s osou spaľovacej komory uhol menší než 45 ° a sú rozmiestnenć na kružnici sústrednej s osou spaľovacej komory.

MPK / Značky

MPK: F23R 3/04, F23R 3/06, F23R 3/02, F23R 3/08

Značky: tohto, uskutočnenie, palív, spaľovania, spôsob, komora, spaľovacia, spôsobu

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/5-278077-sposob-spalovania-paliv-a-spalovacia-komora-na-uskutocnenie-tohto-sposobu.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Spôsob spaľovania palív a spaľovacia komora na uskutočnenie tohto spôsobu</a>

Podobne patenty