Циклонная топка

(71) Заявитель Учреждение образования Брестский государственный технический университет(72) Автор Северянин Виталий Степанович(73) Патентообладатель Учреждение образования Брестский государственный технический университет(57) Циклонная топка, состоящая из цилиндра с отверстиями по оси, с камерой пульсирующего горения, аэродинамический клапан которой направлен на одно из отверстий, отличающаяся тем, что имеет тангенциальное сопло с суживающейся и расширяющейся частями, в которое с зазором введен конец резонансной трубы камеры пульсирующего горения, в который входит топливопровод.(аналог). 2. А.с. СССР 1242682, МПК 23 С 11/04 (прототип). 3. Технологическое пульсационное горение / Под. ред. В.А. Попова. - М. Энергоатомиздат, 1993. - С. 254-281. 976 Циклонная топка относится к промышленной теплоэнергетике и может быть использована как генератор теплоты для котлов на тепловых электростанциях или в котельных. Известны циклонные топки 1 (аналог), состоящие из горизонтального цилиндра, на одном торце которого расположена горелка, другой торец подсоединен к камере охлаждения с тепловоспринимающими поверхностями в виде экранных труб, ширм, котельных пучков. По образующей цилиндра установлены воздушные сопла, оси которых касательны к цилиндру. Ими создается вихревое течение, благодаря которому интенсифицируется процесс горения. Недостаток аналогов - большие затраты энергии на подачу воздуха (скорости в соплах 100-150 м/с, требуется высоконапорный вентилятор). Известна циклонная топка 2 (прототип), в которой вихревой поток создается камерой пульсирующего горения 3, подсоединенной тангенциально к цилиндру. Циклонная топка состоит из цилиндра из огнеупорного материала, в торцах - отверстия одно для подачи воздуха, другое - для удаления продуктов сгорания. Аэродинамический клапан камеры пульсирующего горения направлен в первое отверстие, а выхлопная труба (резонансная) входит непосредственно в цилиндр, касательно относительно его поперечного сечения. Основное топливо подается на конец резонансной трубы, вспомогательное топливо - в камеру пульсирующего горения. Недостаток прототипа - плохое смесеобразование на выхлопе из резонансной трубы, так как в этом месте не хватает воздуха, что может затянуть воспламенение. Задача, на решение которой направлена данная полезная модель, состоит в том, чтобы организовать интенсивное смешение основного топлива с воздухом на входе в циклон, в начале вихря, уменьшить потребление энергии на подачу воздуха в топку. Технический результат при этом - создание высокофорсированной циклонной топки для котлов и других теплотехнических объектов с минимальным расходом энергии на подачу воздуха в топку. Это достигается тем, что циклонная топка, состоящая из цилиндра с отверстиями по оси с камерой пульсирующего горения, аэродинамический клапан которой направлен на одно из отверстий, имеет тангенциальное сопло с суживающейся и расширяющейся частями, в которое с зазором входит конец резонансной трубы камеры пульсирующего горения, в который входит топливопровод основного топлива. На чертеже обозначено цилиндр - 1, сопло - 2, камера пульсирующего горения - 3, резонансная труба - 4, аэродинамический клапан - 5, топливопровод - 6, форсунка - 7. Циклонная топка состоит из цилиндра 1 из жаропрочного огнеупорного материала,имеющего водяное охлаждение. Тангенциально подсоединено сопло 2 из суживающейся и расширяющейся частей. Вне цилиндра 1 смонтирована камера пульсирующего горения 3,причем ее резонансная труба 4 входит в сопло 2 (диаметр резонансной трубы 4 меньше самой узкой части сопла 2), а аэродинамический клапан 5 направлен на торцевое отверстие цилиндра 1.конец резонансной трубы 4 введен топливопровод 6. Камера пульсирующего горения 3 снабжена форсункой 7 и электрозапальником. Циклонная топка действует следующим образом. В камеру пульсирующего горения 3 форсункой 7 подается топливо на предварительно включенный электрозапальник. Из резонансной трубы 4 выходит высокоскоростной поток газов (средняя скорость 800100 м/с, пульсации 2050 м/с, температура 8001200 С). В сопло 2 извне эжектируется (засасывается) воздух благодаря действию струи из резонансной трубы 4, эта смесь воздуха и топлива входит в цилиндр 1. Из аэродинамического клапана 5 воздействие пульсаций создает поток воздуха в отверстие цилиндра 1. Затем топливопроводом 6 на выхлоп резонансной трубы 4 подается основное топливо (мазут, угольная пыль и т.д.), оно воспламеняется, в циклоне 1 образуется вихрь пламени и продуктов сгорания, которые выходят из цилиндра 1 на объекты воздействия (котельные пучки и т.д.). Таким образом, подача воздуха в топку обеспечивается камерой пульсирующего горения,чем достигается уменьшение расхода энергии на работу топки. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.