RU2270399C2

RU2270399C2 - Burner for combustion of liquid fuel

Info

Publication number: RU2270399C2
Application number: RU2004100456/06A
Authority: RU
Inventors: Сергей Фёдорович Саньков (RU); Сергей Фёдорович Саньков; Владимир Ильич Маланин (RU); Владимир Ильич Маланин; Пётр Фёдорович Трофимов (RU); Пётр Фёдорович Трофимов; Юрий Дмитриевич Сахаров (RU); Юрий Дмитриевич Сахаров
Original assignee: Сергей Фёдорович Саньков; Владимир Ильич Маланин; Пётр Фёдорович Трофимов; Юрий Дмитриевич Сахаров
Priority date: 2004-01-05
Filing date: 2004-01-05
Publication date: 2006-02-20
Also published as: RU2004100456A

Abstract

FIELD: applicable in municipal service for heating of water in boilers, as well as in construction, agriculture and food industry.

SUBSTANCE: the burner has a delivery branch made of minimum one bent pipe with a shaft positioned in it, an with a drive. The drive shaft is connected to the shaft with a tapered sleeve having an injector rigidly fastened on it. The inner surface of the sleeve is smoothly profiled, and radial and axial holes are made on the shaft, in the lower part, adjoining the sleeve for passage of fuel to the injector, and flow separators, for example, in the form of bent plates are made in the form of bent plates are made in the bent section of the delivery branch. The burner is simple in design, features a high efficiency.

EFFECT: improved protection of environment.

3 dwg

Description

Изобретение относится к горелкам для сжигания жидкого топлива и может быть использовано в коммунальном хозяйстве для нагрева воды в котлах, а также в строительстве, сельском хозяйстве и пищевой промышленности.The invention relates to burners for burning liquid fuel and can be used in utilities for heating water in boilers, as well as in construction, agriculture and the food industry.

Известна горелка для сжигания жидкого топлива, включающая вал с закрепленным на нем конусном стакане, с размещенной внутри его форсункой, причем стакан и форсунка закреплены на валу жестко, нагнетательный патрубок и привод (Патент РФ №2193140 F 23 C 11/00, F 23 D 11/04, от 09.01.01, опубл. БИ №32 от 20.11.02).Known burner for burning liquid fuel, comprising a shaft with a conical nozzle fixed to it, with a nozzle located inside it, the nozzle and nozzle fixed to the shaft rigidly, discharge pipe and drive (RF Patent No. 2193140 F 23 C 11/00, F 23 D 11/04, from 09.01.01, publ. BI No. 32 of 11/20/02).

Недостатком данной горелки является сложность конструкции, а также возможность недожигания топлива из-за того, что топливо, растекаясь по конусному стакану, на кромках его образуют капли, которые плохо сгорают, что снижает коэффициент полезного действия горелки, снижает чистоту отходящих газов, нанося вред окружающей среде.The disadvantage of this burner is the complexity of the design, as well as the possibility of underburning of the fuel due to the fact that the fuel, spreading over the conical glass, forms droplets on its edges that burn poorly, which reduces the efficiency of the burner, reduces the purity of the exhaust gases, harming the environment environment.

Известна горелка для сжигания жидкого топлива, содержащая нагнетательный патрубок, выполненный, как минимум, из одной изогнутой трубы, с размещенным внутри валом, вентилятором с приводом, причем вал привода соединен с валом, с жестко закрепленными на нем конусным стаканом и размещенной в нем форсункой (Патент РФ №2210701, F 23 C 11/00, F 23 D 11/06 от 07.06.01, опубл. БИ №23 от 20.08.03 - прототип).A known burner for burning liquid fuel containing an injection pipe made of at least one bent pipe with a shaft located inside the fan with a drive, and the drive shaft is connected to the shaft, with a conical nozzle rigidly mounted on it and a nozzle placed in it ( RF patent No. 2210701, F 23 C 11/00, F 23 D 11/06 of 07/07/01, publ. BI No. 23 of 08/20/03 - prototype).

Данная горелка имеет высокий коэффициент полезного действия, позволяет плавно регулировать горение. Однако, конструктивным недостатком стекания является резкий переход от конической внутренней поверхности к плоскому торцу, что должно привести к отрыву пленки топлива, образованию капель и, как следствие, к неполноте сгорания и снижению коэффициента полезного действия горелки.This burner has a high efficiency, allows you to smoothly control combustion. However, the constructive drawback of draining is a sharp transition from the conical inner surface to the flat end, which should lead to the separation of the fuel film, the formation of droplets and, as a consequence, to incomplete combustion and a decrease in the efficiency of the burner.

Замена конической части стакана и плоского торца на плавно спрофилированную поверхность позволит оптимизировать условия испарения пленки и стекания топлива с внутренней поверхности стакана, возможность срыва потока воздуха на изгибах нагнетательного патрубка и значительное снижение скорости потока воздуха, что приводит к неполному сгоранию топлива. Кроме того, так как топливо подается по полому валу, проходя через всю длину горелки, - это усложняет ее изготовление.Replacing the conical part of the cup and the flat end with a smoothly profiled surface will optimize the conditions of film evaporation and fuel dripping from the inner surface of the cup, the possibility of disruption of the air flow on the bends of the discharge pipe and a significant decrease in the air flow rate, which leads to incomplete combustion of fuel. In addition, since fuel is fed through the hollow shaft, passing through the entire length of the burner, this complicates its manufacture.

Задачей изобретения является упрощение конструкции горелки, повышение коэффициента полезного действия ее за счет плавного схода топлива с конусного стакана и исключения срыва потока воздуха в нагнетательном патрубке.The objective of the invention is to simplify the design of the burner, increase its efficiency due to the smooth descent of the fuel from the conical cup and to prevent disruption of the air flow in the discharge pipe.

Поставленная задача решается горелкой для сжигания жидкого топлива, содержащей нагнетательный патрубок, выполненный, как минимум, из одной трубы, с размещенным внутри валом, вентилятор с приводом, причем вал привода соединен с валом, на котором жестко закреплен конусный стакан и размещенная в нем форсунка, согласно изобретению, внутренняя поверхность стакана плавно спрофилирована, а на валу в части, прилегающей к стакану, выполнены радиальные и осевые отверстия для прохода топлива к форсунке, а в изогнутой части нагнетательного патрубка размещены разделители потока, например, в виде изогнутых пластин.The problem is solved by a burner for burning liquid fuel, containing an injection pipe made of at least one pipe, with a shaft located inside, a fan with a drive, the drive shaft being connected to a shaft on which the conical cup and nozzle are mounted, according to the invention, the inner surface of the glass is smoothly profiled, and on the shaft in the part adjacent to the glass, there are radial and axial holes for the fuel to pass to the nozzle, and in the curved part of the discharge pipe placed flow dividers, for example, in the form of curved plates.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 приведен схематический чертеж горелки, на фиг.2 - стакан с форсункой, на фиг.3 - часть вала, прилегающая к стакану.The invention is illustrated by drawings, where Fig. 1 is a schematic drawing of a burner, Fig. 2 is a cup with a nozzle, and Fig. 3 is a part of a shaft adjacent to the cup.

Горелка для сжигания жидкого топлива состоит из нагнетательного патрубка, выполненного, как минимум, из одной изогнутой трубы (количество труб может быть 2, 3 и т.д.).A burner for burning liquid fuel consists of a discharge pipe made of at least one bent pipe (the number of pipes may be 2, 3, etc.).

Внутри нагнетательного патрубка 1 размещен вал 2 вентилятора 3. На вентиляторе 3 закреплен привод 4. Вал привода 4 соединен с валом 2. На валу 2 жестко закреплены конусный стакан 5 и размещенная внутри него форсунка 6.A shaft 2 of a fan 3 is located inside the discharge pipe 1. A drive 4 is mounted on the fan 3. The drive 4 shaft is connected to the shaft 2. A conical cup 5 and a nozzle 6 located inside it are rigidly fixed.

Внутренняя поверхность стакана 4 плавно спрофилирована.The inner surface of the glass 4 is smoothly profiled.

На валу 2, в части, прилегающей к стакану 5, выполнены радиальные 7 и осевое 8 отверстия для прохода топлива к форсунке 6. В изогнутой части нагнетательного патрубка выполнены разделители потока, например, в виде изогнутых пластин. Разделители могут быть в виде спиралевидных изогнутых пластин в виде закрепленных прутков и т.д. Разделители исключают срыв потока, закручивают его, увеличивая подачу воздуха на горение.On the shaft 2, in the part adjacent to the cup 5, there are made radial 7 and axial 8 holes for the fuel to pass to the nozzle 6. In the curved part of the discharge pipe, flow dividers are made, for example, in the form of curved plates. Separators can be in the form of spiral curved plates in the form of fixed rods, etc. Separators eliminate flow stall, swirl it, increasing the flow of air to the combustion.

Кроме того, разделители сохраняют напор воздуха, уменьшают сопротивление воздушного тракта, повышают пропускную его способность.In addition, the separators retain air pressure, reduce the resistance of the air path, increase its throughput.

Горелка работает следующим образом.The burner operates as follows.

Открывается всасывающий патрубок (не показан), включается привод 4 вентилятора 3. Вал привода 4 начинает вращаться, а так как он соединен с валом 2, размещенным в нагнетательном патрубке 1, то вращается и вал 2. Воздух от вентилятора 3 по нагнетательному патрубку 1, через разделители потока 9, поступает к выходу из нагнетательного патрубка 1, обтекая конусный стакан 5. При этом воздух разделителями (если они выполнены в виде спиралевидных изогнутых пластин) закручивается и направляется к выходу из нагнетательного патрубка 1, где еще больше закручивается направляющими элементами (на чертеже не показаны). Закрученная струя воздуха, обтекая конусный стакан 5, поступает в топку. Одновременно подается топливо в замкнутое пространство (на чертеже не показано), в котором вращается вал 2 с радиальными 7 и осевым 8 отверстиями. Через радиальные отверстия 7 топливо поступает в осевое отверстие 8 и по нему поступает к форсунке 6. Форсунка 6 направляет топливо на внутреннюю вращающуюся спрофилированную поверхность стакана 5 и на ней образуется топливная пленка, которая плавно стекает с кромок стакана 5, закрученным потоком подается в топку и на кромке стакана встречается с вращающейся струей воздуха, при этом идет мелкодисперсное перемешивание топлива с воздухом.The suction pipe (not shown) opens, the drive 4 of the fan 3 is turned on. The shaft of the drive 4 starts to rotate, and since it is connected to the shaft 2 located in the discharge pipe 1, the shaft 2 also rotates. Air from the fan 3 along the discharge pipe 1, through the flow dividers 9, it enters the outlet of the discharge pipe 1, flowing around the conical cup 5. In this case, the air with the dividers (if they are made in the form of spiral-shaped curved plates) is twisted and sent to the exit of the discharge pipe 1, where there are more twists aetsya guide elements (not shown). A swirling stream of air flowing around the conical cup 5 enters the furnace. At the same time, fuel is supplied into an enclosed space (not shown in the drawing), in which shaft 2 rotates with radial 7 and axial 8 holes. Through radial openings 7, fuel enters the axial bore 8 and flows through it to the nozzle 6. The nozzle 6 directs the fuel to the inner rotating profiled surface of the cup 5 and a fuel film forms on it, which flows smoothly from the edges of the cup 5, is fed into the firebox by swirling flow, and on the edge of the glass it meets a rotating stream of air, while there is a finely mixed mixing of fuel with air.

Смесь топлива с воздухом поджигается (факелом, дугой и т.д.) и горелка начинает работать. После прогрева горелки увеличивается подача воздуха с одновременным увеличением подачи топлива. Далее горелка работает в рабочем режиме.The mixture of fuel and air is ignited (torch, arc, etc.) and the burner starts to work. After warming up the burner, the air supply increases with a simultaneous increase in fuel supply. Further, the burner operates in operating mode.

Таким образом, предложенная горелка проста по конструкции, обладает высоким коэффициентом полезного действия. Кроме того, улучшается экологичность горелки.Thus, the proposed burner is simple in design, has a high efficiency. In addition, environmental friendliness of the burner is improved.

Claims

A burner for burning liquid fuel, comprising a discharge pipe made of at least one bent pipe with a shaft located inside, a fan with a drive, the drive shaft being connected to a shaft on which the conical cup and nozzle located therein are fixed, characterized in that the inner surface of the glass is smoothly profiled, and on the shaft in the part adjacent to the glass, there are made radial and axial holes for the fuel to pass to the nozzle, and in the curved part of the discharge pipe, a separator is made stream, for example in the form of curved plates.