Устройства, в которых сжигание происходит в импульсном режиме вследствие акустического резонанса в газовой массе – F23C 15/00

Изобретение относится к топочной технике и предназначено для сжигания твердых топлив в пульсирующем потоке, наиболее эффективно может быть использовано для сжигания твердых отходов, в том числе и брикетированных бытовых отходов. Устройство для сжигания твердых топлив в пульсирующем потоке содержит камеру горения, трубу, воздухозаборник, дверцу для загрузки топлива, воздухоподводы, решетчатый колосник, устройство воспламенения, отношение площадей поперечных сечений трубы и камеры горения, воздухозаборника и камеры горения соответствуют интервалу 1:(3-4), а решетчатый колосник выполнен с возможностью регулирования до 1/10 высоты камеры горения от ее нижнего среза в виде штока. Равномерное распределение воздуха, поступающего в зону горения, обеспечивается рассекателем конической формы, состоящим из не менее чем двух конических колец одинаковой высоты, установленных равноудаленно друг от друга под углом наклона конической части колец к вертикальной оси 40°-60°, размещенной в конической части воздухозаборника. Равномерное распределение воздуха, поступающего в зону горения, обеспечивается посредством использования днища, выполненного в виде усеченного конуса с равномерно распределенными в нем по площади отверстиями, при этом сумма площадей указанных отверстий соответствует площади сечения воздухозаборника. Изобретение позволяет повысить качество сжигания твердого топлива и поддерживать устойчивый режим автоколебаний. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области энергетики. Способ сжигания твердого топлива включает тангенциальный ввод окислителя, подачу твердого топлива и удаление продуктов сгорания, сжигание производят в детонационной волне путем создания непрерывно обновляемого детонационно-способного слоя смеси твердого топлива и окислителя (по величине, не менее критической для детонации), для этого создают сильно турбулизованное течение, сконцентрированное в плоском вихре, а твердое топливо используют в мелкодисперсном состоянии, при этом перед подачей в камеру сгорания твердое топливо смешивают с горючим газом и непрерывно газифицируют, образовавшуюся горючую смесь подают через профилированные отверстия в камеру сгорания, в которой потоком окислителя создают вихревое течение, обеспечивающее интенсивное перемешивание горючей смеси и окислителя, например воздуха, с последующим сжиганием образующейся смеси в детонационной волне, при этом твердое топливо подают в камеру сгорания непрерывно. Изобретение позволяет стабилизировать процесс сжигания, повысить надежность и технологичность работы камеры сгорания, а также улучшить условия труда и техники безопасности. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к устройствам розжига газовых горелок факельных установок и может быть использовано в нефтегазовой, нефтехимической и других отраслях промышленности при утилизации сбросных газов и многофазных систем промстоков. Технический результат изобретения заключается в повышении производительности электролизера, сокращении времени процесса розжига газовых горелок факельных установок и в повышении безопасности процессов добычи и переработки углеводородов. Указанный технический результат достигается в устройстве дистанционного розжига факельных газов, включающем высоковольтный генератор, генератор постоянного тока, подключенный к биполярному электролизеру, выполненному из ряда отдельных электролитических ячеек, изолированных друг от друга и заполненных электролитом, состоящим из водного раствора гидроксида щелочного металла, уксусной кислоты и дихромата калия, сепаратор, соединенный с биполярным электролизером, датчик давления, являющийся информационным элементом автоматической системы управления, электромагнитный клапан, служащий исполнительным элементом этой системы, соединенный с высоковольтным электроразрядником, а сам электроразрядник соединен с линией розжига. 1 ил.

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для сжигания различных видов топлив. Способ детонационного сжигания горючих смесей заключается в том, что в камеру сгорания подают один из реагентов горючей смеси (горючее или окислитель) через форсунки, а другой реагент (соответственно окислитель или горючее) подают сплошным потоком через щель в режиме эжекции, для чего в камере сгорания организуют детонационную волну, в волне разрежения которой эжектируют второй реагент в камеру из окружающего пространства, при этом смешение реагентов производят непосредственно в камере сгорания; причем всасывание второго реагента в камеру сгорания осуществляют из окружающей среды в волне разрежения, примыкающей к детонационному фронту, при этом реагент, подаваемый из форсунок в камеру сгорания, подают равномерно по окружности камеры сгорания под углом к сплошному потоку другого реагента, подаваемого через щель в направлении выхода из камеры. Изобретение позволяет устройству работать как в непрерывном спиновом режиме, так и циклическом с продольными волнами и не требует дополнительных устройств (например, клапанной системы). Кроме того, повышается экономичность камеры сгорания и надежность ее работы, а также улучшаются условия труда и техники безопасности. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к топкам шахтного типа для слоевого сжигания кускового топлива и может быть использовано в теплоэнергетических установках, в газификационных камерах для химической промышленности, в мусоросжигающих мини-заводах. Устройство для сжигания кускового твердого топлива в пульсирующем потоке, содержащее вертикальную шахту, слой сжигаемого топлива, трубу, установленную в шахте, сечение которой меньше сечения шахты, регулятор расхода теплоносителя, датчик температуры, шахта содержит одну горизонтально расположенную колосниковую решетку и два бункера, совмещенные с зольниками и расположенные друг против друга, систему непрерывной загрузки твердого топлива толкающего типа, трубу, верхняя часть которой выполняет функцию теплообменника, уловитель механических частиц. Изобретение позволяет снизить содержание вредных выбросов в атмосферу, снизить сажеобразование на холодных стенках теплообменной трубы. 2 ил.

Изобретение относится к устройствам для сжигания топлива, а именно к газовой и газокапельной детонации, и может быть использовано для инициирования детонации горючей смеси в различных технологических устройствах и энергетических установках, в частности в импульсных детонационных двигателях. Устройство для инициирования детонации в трубе с горючей смесью включает детонационную трубу, снабженную системой генерации первичной ударной волны, в которой установлено профилированное препятствие в виде суживающе-расширяющегося сопла, при этом суживающаяся часть сопла имеет криволинейный профиль с фокусом, лежащим в ядре течения горючей смеси, а расширительная часть сопла представляет собой усеченный конус, система генерации первичной ударной волны состоит из источника зажигания и турбулизатора для турбулизации и ускорения фронта пламени до видимой скорости пламени 550-750 м/с с образованием первичной ударной волны с числом Маха не выше 2.5-3.0, а перед соплом имеется участок трубы без препятствий длиной не менее L=V· , где V - видимая скорость пламени, - время задержки самовоспламенения горючей смеси при нормальном отражении ударной волны от жесткой стенки, обеспечивающий пространственное разделение турбулентного фронта пламени и фронта первичной ударной волны, при этом между суживающейся и расширительной частями сопла дополнительно установлена муфта с длиной вдоль оси трубы 1 _м не более 1.5 D, где D - гидравлический диаметр детонационной трубы. Усеченный конус расширительной части сопла выполнен прямым или криволинейным и его длина составляет не менее 9 D, где D - гидравлический диаметр детонационной трубы. В качестве турбулизатора использована спираль Щедкина. Изобретение позволяет осуществить переход горения в детонацию при минимальных затратах энергии на инициирование детонации и при минимальном преддетонационном расстоянии. 4 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.

Изобретения относятся к способам и устройствам для сжигания топлива, а именно к газовой и газокапельной детонации, и могут быть использованы для инициирования детонации горючей смеси в различных технологических устройствах и энергетических установках, в частности в импульсных детонационных двигателях. Способ инициирования детонации в трубе с горючей смесью включает генерацию первичной ударной волны (УВ) и последующее локальное многократное энергетическое воздействие на фронт бегущей ударной волны от очагов самовоспламенения горючей смеси, возникающих в результате взаимодействия ударной волны с криволинейной поверхностью, для генерации первичной ударной волны горючую смесь в трубе поджигают, фронт пламени турбулизуют и ускоряют при помощи турбулизатора до видимой скорости пламени 550-750 м/с с образованием первичной ударной волны с числом Маха не выше 2.5-3.0, затем пространственно разделяют турбулентный фронт пламени и фронт ударной волны, а локальное многократное энергетическое воздействие на фронт бегущей УВ осуществляют в возникшее пространство, разделяющее турбулентный фронт пламени и фронт ударной волны, путем организации дифракции первичной УВ на наветренной криволинейной поверхности расширяюще-сужающегося тела, помещенного в трубу в ядре течения горючей смеси, с последующим многократным отражением волн давления от стенок трубы и от подветренной криволинейной поверхности указанного тела, приводящим к ударному сжатию и самовоспламенению горючей смеси в пространстве между стенкой трубы и этой поверхностью, при этом в ядре течения горючей смеси с подветренной стороны указанного тела в ближайшей окрестности фронта ударной волны обеспечивают возникновение дополнительных очагов самовоспламенения вследствие кумуляции отраженных волн давления. Изобретение характеризуются более высокой технологичностью. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретения относятся к способам и устройствам для сжигания топлива, а именно к детонации, и могут быть использованы для инициирования детонации горючей смеси в различных установках, в частности в импульсных детонационных двигателях. Способ инициирования детонации в трубе с горючей смесью включает генерацию первичной ударной волны и последующее локальное многократное энергетическое воздействие на фронт бегущей ударной волны от очагов самовоспламенения горючей смеси, возникающих в результате отражения ударной волны от регулярных профилированных препятствий, установленных в трубе и имеющих форму зубьев, образованных пересечением кривых с фокусами, лежащими в ядре течения горючей смеси, путем организации периодической фокусировки отраженных волн давления в центральную часть фронта ударной волны в ближайшей окрестности фронта в ядре течения горючей смеси, для генерации первичной ударной волны горючую смесь в трубе поджигают, фронт пламени турбулизуют и ускоряют при помощи турбулизатора до видимой скорости пламени 550-750 м/с с образованием первичной ударной волны с числом Маха не выше 2.5-3.0, затем пространственно разделяют турбулентный фронт пламени и фронт ударной волны, а периодическую фокусировку отраженных волн давления в центральную часть фронта ударной волны в ближайшей окрестности фронта в ядре течения горючей смеси для локального многократного энергетического воздействия на фронт бегущей ударной волны осуществляют в возникшее пространство, разделяющее турбулентный фронт пламени и фронт ударной волны. В качестве турбулизатора используют спираль Щелкина. Профилированные препятствия имеют форму зубьев, образованных пересечением кривых различной или одинаковой геометрической формы с фокусами, лежащими в ядре течения горючей смеси. Изобретение характеризуется более высокой технологичностью, а также позволяет повысить эффективность многократного локального энергетического воздействия на фронт бегущей УВ за счет пространственного разделения турбулентного фронта пламени и фронта бегущей УВ при минимальных затратах энергии на инициирование детонации и минимальном преддетонационном расстоянии. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к топочной технике и может быть использовано для одновременного сжигания твердого и жидкого топлив в различных теплоэнергетических установках. Устройство для сжигания кускового твердого и жидкого топлив в пульсирующем потоке содержит шахту с двумя горизонтальной колосниковыми решетками, трубу, поверхность нагрева, топливоподающую трубку, топливный бункер, устройство воспламенения, причем поверхность нагрева удалена от зоны горения, топливоподающая трубка расположена вне шахты, ее свободный конец подключен к кольцеобразной тарелке, расположенной на расстоянии 1,5-2 диаметра шахты от ее нижнего среза. Изобретение позволяет повысить надежность работы топки, особенно на малых расходах жидкого топлива. 2 ил.

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для производства горячих газов в различных теплотехнических устройствах, а также при экологическом уничтожении различных горючих смесей. Способ сжигания топлива путем предварительного сжигания его части в потоке первичного воздуха в камере пульсирующего горения, смешения полученных продуктов сгорания с остальным топливом и подачи образовавшейся смеси, а также вторичного воздуха на дожигание в топку. Смесь и часть вторичного воздуха в топку подают соосно в виде тангенциальных струй в пульсирующем режиме, а оставшуюся часть вторичного воздуха - по центру вдоль оси топки. Смесь и часть вторичного воздуха в топку подают соосно в виде тангенциальных струй в соотношении, равном коэффициенту избытка воздуха, меньшем единицы, а истекающие из топки продукты неполного сгорания дожигают в пульсирующем воздушном потоке, формируемом инжекцией высоконагретых газов. Массовый расход смеси и части первичного воздуха в центральном осевом канале (патрубке), соединяющем основной кожух с топкой, регулируют заслонкой (дросселем) в ручном или автоматическом режимах. Изобретение позволяет повысить надежность, эффективность и экономичность работы топки; увеличить полноту и экологичность сжигания топлива. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области энергетики, в частности к топкам для сжигания жидкого топлива, может быть использовано в различных отопительных устройствах, в том числе транспортных средств, и позволяет при его использовании упростить конструкцию и повысить КПД сжигания топлива за счет улучшения качества образования топливно-воздушной смеси. Указанный технический результат достигается в пульсирующей вихревой топке, содержащей камеру сгорания, ограниченную цилиндрической оболочкой, открытым торцом с одной стороны и закрытым с другой, смесительное устройство, сообщающееся с камерой сгорания, в последней установлено запальное устройство для розжига, и трубопроводы подачи воздуха и топлива с дозирующими отверстиями и обратными клапанами, причем смесительное устройство размещено в продолжении трубопровода подачи воздуха путем сопряжения его с трубопроводом подачи топлива на уровне дозирующих отверстий, выполненных в продолжении трубопровода подачи воздуха, при этом канал подачи топливно-воздушной смеси из смесительного устройства в камеру сгорания одной стороной выполнен с тангенциальным направлением к цилиндрической оболочке камеры сгорания и смежной стороной совмещен с плоскостью ее закрытого торца, а запальное устройство установлено, например, на цилиндрической оболочке камеры сгорания рядом с каналом подачи топливно-воздушной смеси из смесительного устройства. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к способам дистанционного розжига факельных устройств вертикального и горизонтального типов и может быть использовано в нефтегазовой, нефтехимической и других отраслях промышленности при утилизации сбросных газов и многофазных систем промышленных стоков. Технический результат изобретения состоит в повышении надежности и оперативности розжига факельных установок при снижении ресурсо- и энергозатрат путем исключения использования добываемого газа для инициирования горения сбросных газов и промстоков. Указанный технический результат достигается в способе розжига факельных установок, включающем автоматическое формирование стехиометрической газовой смеси горючего и окислителя путем электролиза водного раствора гидроксида щелочного металла и инициирование высоковольтным разрядом в линии розжига детонационного горения этой смеси, пламенем которого осуществляют термическую утилизацию сбросных газов и промстоков, при этом линию розжига выполняют с разветвлением, отвечающим соотношению: , где D - внутренний диаметр трубки основной линии розжига; d - внутренний диаметр трубки ветви линии розжига; n - число ветвей, при этом n>1.

Изобретение может быть использовано для обезвреживания углеводородсодержащих газов. В корпус 1 засыпают слой катализатора. Реагентный газ, проходя через теплообменную рубашку 4, трубопровод 6 и коллектор 7, попадает через патрубки 8 в корпус реактора 1. Фильтруясь через слой катализатора 9, реагентный газ по трубопроводу 12 поступает в камеру сгорания по оси воздушного клапана 14 и воспламеняется запальником 13. После короткого промежутка времени камера пульсирующего горения, образованная камерой сгорания 2, резонансной трубой 3 и воздушным клапаном 14, выходит на устойчивый режим пульсирующего сжигания реагентного газа. Прогретый в рубашке 4 реагентный газ по трубопроводу 6, коллектору 7 и патрубкам 8 направляется на пиролиз в слой катализатора 9. В результате процесса пиролиза в корпусе 1 на катализаторе синтезируется углеродный материал и образуются газообразные горючие продукты, которые через трубопровод 12 вновь поступают в камеру сгорания 2, где утилизируются сжиганием. Изобретение позволяет улучшить качество получаемого продукта, повысить производительность, упростить конструкцию реактора и утилизировать газообразные продукты пиролиза. 1 ил.

Изобретение относится к энергетике, а именно к способам и устройствам для сжигания топлива, в частности, к способам инициирования детонации в горючих смесях и устройствам для их реализации. Способ инициирования детонации в горючих смесях включает подачу топлива (горючего и окислителя) и инициирование топлива в камере сгорания. Осуществляют вихревое течение топлива (топливной смеси, состоящей из горючего и окислителя) таким образом, что, помимо основного вихря, образуют систему вихрей, оси которых перпендикулярны плоскости потока, при этом подачу горючего и окислителя производят раздельно, а смешение их производят непосредственно в камере. Горючее подают (в камеру сгорания) раньше окислителя. Используют горючее в газообразном, жидком или твердом (мелкодисперсном) состоянии, а окислитель в газообразном состоянии. В качестве окислителя могут быть использованы, например, кислород, воздух, их смеси. Используют горючее и окислитель в соотношении, близком к стехиометрическому. Изобретение позволяет значительно упростить способ инициирования детонации в горючих смесях и устройство для его реализации и повысить их технологичность, а также улучшить условия труда и технику безопасности. При этом расширяются функциональные возможности, повышается быстродействие. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к устройствам розжига газовых горелок факельных установок и может быть использовано в нефтегазовой, нефтехимической и других отраслях промышленности при утилизации сбросных газов и многофазных систем промстоков. Технический результат изобретения состоит в повышении надежности розжига газовых горелок при снижении энергозатрат для создания стехиометрической смеси газов. Устройство дистанционного розжига факельных газов включает высоковольтный электроразрядник, трубу, по которой подается газообразное топливо, например природный газ, в газовую горелку, трубку, в которой формируется стехиометрическая смесь газов и осуществляется детонационное горение этих газов, пламенем которого поджигается природный газ, электролизер для автоматического создания стехиометрической смеси кислорода и водорода путем электролиза водного раствора гидроксида щелочного металла, при этом электролизер снабжен сепаратором для исключения попадания электролита в линию розжига. 1 ил.

Изобретение относится к сжиганию углеводородов, в том числе твердых бытовых отходов. Горелка содержит три сообщающихся камеры, в первую крайнюю из которых поступает поток воздуха для сгорания и во входное сечение которой вмонтирован завихритель, включающий элементы для закручивания этого потока, а также каналы для подачи топлива в среднюю камеру. Средняя камера служит для смешивания воздуха с топливом и горения, третья крайняя камера является камерой для организации выпуска потока отработавших газов, элементы закручивания потока в завихрителе установлены под углом к центральной оси горелки, каналы для подачи топлива расположены в первой и третьей крайних камерах, а соотношение эффективных диаметров входного и выходного коаксиальных отверстий на торцах средней камеры выбрано таким образом, чтобы обеспечить образование стоячих волн. Элементы закручивания потока в завихрителе выполнены в виде плоских пластин с увеличивающейся по ходу потока площадью. Охлаждающая рубашка охватывает поверхности средней и/или средней и крайней камеры. Поток воздуха для сгорания подается подогретым. Каналы для подачи твердого топлива в третьей крайней камере выполнены в виде направляющего патрубка. При подаче твердого неподготовленного топлива на входном коаксиальном отверстии средней камеры установлена решетка. Изобретение обеспечивает полное сгорание топлива и позволяет создать простую в эксплуатации горелку. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области нефтегазовой, нефтехимической и других отраслей промышленности и может быть использовано с целью повышения надежности розжига газовых горелок факельных устройств и снижения энергозатрат при термической утилизации токсичных продуктов производства. Технический результат изобретения состоит в повышении надежности розжига газовых горелок факельных устройств при снижении энергозатрат для создания стехиометрической смеси газов. Способ газодинамического розжига газовых горелок факельных устройств включает приготовление стехиометрической газовой смеси и инициирование детонационного горения. В качестве стехиометрической смеси используют смесь кислорода и водорода в интервале концентраций 20-90%, при этом скорость детонационной волны смеси кислорода и водорода равна 2800 м/с, а смесь создают посредством проведения электролиза водного раствора гидроокиси щелочного металла.

Изобретение предназначено для нагрева теплоносителя и может быть использовано в энергетике. Котел содержит камеру сгорания, выполненную в виде цилиндрической полости с закрытым торцом и открытым торцом, в котором выполнено, по меньшей мере, одно отверстие для отвода продуктов сгорания, емкость для нагреваемого теплоносителя, установленное в камере сгорания запальное устройство со свечой зажигания, а также смесительное устройство, дефлектор. Смесительное устройство через первые и вторые обратные клапаны и ресиверы подсоединено к устройствам подвода топлива и воздуха соответственно, а дефлектор расположен в камере сгорания с образованием кольцевой щели с полостью смесительного устройства. Устройство отвода продуктов сгорания связано с открытым торцом камеры сгорания посредством, по меньшей мере, одного змеевика, расположенного в полости емкости для нагреваемого теплоносителя. Запальное устройство выполнено съемным в виде размещенного на противоположном относительно камеры сгорания торце смесительного устройства фланца с центральным отверстием и шпильками, на концах которых закреплен дефлектор со свечой зажигания, электроды которой расположены со стороны камеры сгорания. Запальное устройство снабжено турбулизатором воздушно-топливной смеси, выполненным в виде крыльчатки, расположенной в полости смесительного устройства со стороны дефлектора. Обратный клапан воздуха расположен на противоположной от дефлектора стороне фланца. Также устройство отвода продуктов сгорания может быть связано с открытым торцом камеры сгорания посредством изогнутых труб, расположенных в полости емкости для нагреваемого теплоносителя, свеча зажигания может быть расположена в полости смесительного устройства, а запальное устройство может быть снабжено узлом поджига, включающем трубку подвода топлива, направленную в сторону свечи зажигания. Изобретение обеспечивает упрощение конструкции котлов, снижение габаритов и массы на единицу теплопроизводительности, повышение КПД, снижение уровня выброса вредных веществ при работе и сокращение затрат на отвод продуктов горения. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 5 ил.