Способ подготовки жидкого топлива к сжиганию

Способ подготовки жидкого топлива к сжиганию

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ЖИДКОГО ТОПЛИВА К СЖИГАНИЮ путем его предварительного нагрева, введения в поток топлива присадок и формирования вращающегося потока смеси, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности, дополнительно нагревают наружный слой вращающегося потока, а внутренний охлаждают . 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что температуру нагрева наружного слоя поддерживают выще температуры кипения присадок при давлении в слое. (Л /J ОО 00 ОО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1070383

>u

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЪСТВУ 3

С Р

С4

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3499566/24-06 (22) 05.10.82 (46) 30.01.84. Бюл. № 4 (72) P. А. Липштейн, В. Н. Казанский, И. Ф. Пшениснов, С. Н. Азбукин и К. Е. Зегер (71) Уральский филиал Всесоюзного дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехнического научно-исследовательского института им. Ф. Э. Дзержинского (53) 621.311.18 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 802714, кл. F 23 К 5/00, 1979.

2. Азбукин С. Н. и др. Расчет статического вихревого смесителя.— «Теплоэнергетика», 1982, № 2, с. 75. (54) (57) 1. СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ЖИДКОГО ТОПЛИВА К СЖИГАНИЮ путем его предварительного нагрева, введения в поток топлива присадок и формирования вращающегося потока смеси, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности, дополнительно нагревают наружный слой вращающегося потока, а внутренний охлаждают.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что температуру нагрева наружного слоя поддерживают выше температуры кипения присадок при давлении в слое.

1070383

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано, например, при сжигании обводненного топлива или при введении присадок в камерах сгорания различныхх тепловых установок.

Известен способ подготовки жидкого топлива к сжиганию путем предварительного его подогрева, ввода присадок и диспергирования потока (1).

Указанный способ характеризуется низкой экономичностью ввиду недостаточной дисперсности полученной смеси.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ подготовки жидкого топлива к сжиганию путем его предварительного нагрева, введения в поток топлива присадок и формирования вращаюшегося потока смеси (2).

Известный способ также характеризуется низкой экономичностью ввиду недостаточной дисперсности смеси.

Цель изобретения — повышение экономичности.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу подготовки жидкого топлива к сжиганию путем его предварительного нагрева, введения в поток топлива присадок и формирования вращающегося потока смеси дополнительно нагревают наружный слой вращающегося потока, а внутренний охлаждают.

Кроме того, температуру нагрева наружного слоя предпочтительно поддерживают выше температуры кипения присадок при давлении в слое.

На фиг. 1 схематично показана система подготовки топлива, в которой может быть реализован предлагаемый способ; на фиг. 2-смеситель, продольное сечение; на фиг. 3— сечение А-А на фиг. 2.

Система подготовки топлива содержит последовательно установленные топл ивный бак 1, насос 2, подогреватель 3, фильтр 4, датчики 5 и 6 вязкости топлива и расхода и вихревой смеситель 7 с нагревателем 8 и охладителем 9.

На входе в вихревой смеситель 7 установлена труба 10 для подачи присадок, а на выходе — труба 11 для подачи топлива к форсункам (не показаны). Датчики 5 и 6 подключены к блоку 12 регулирования, а последний в свою очередь — к исполнительному механизму 13 задвижки,14. Вихревой смеситель 7 имеет цилиндрическую камеру 15 смешения и диафрагменный турбулизатор 16.

При работе системы жидкое топливо поступает из бака 1 к насосу 2, а затем

5 через подогреватель 3 и фильтр 4 в вихревой смеситель 7, куда одновременно подают присадки, в качестве которых могут использоваться, например, водостоки, подлежашие термическому обезвреживанию. Нагреватель 8 и охладитель 9 создают вдоль радиуса

10 положительный градиент температуры. Величина градиента регулируется расходом горячего теплоносителя через нагреватель 8 посредством воздействия на исполнительный механизм 13 задвижки 14 через блок 12 регулирования, сигнал которого формируется по импульсам датчиков 5 и 6.

Диспергированный поток топлива по трубе 11 подается к форсункам. Степень дисперсности топлива определяется в основном радиальным градиентом скорости во вращающемся потоке. Нагрев наружного слоя и охлаждение внутреннего слоя вращаюшегося потока увеличивает радиальный градиент скорости в слоях. Таким образом, радиальный градиент температуры прямым образом влияет на дисперсность топлива.

25 Наибольший эффект достигается в том случае, когда температура поверхности нагревателя поддерживается выше температуры кипения присадок при давлении в наружном слое. В этом случае присадки вскипают, а пузырьки проникают в холодное ядро потока, где конденсируются, образуя тонкодисперсную смесь с топливом.

Пример. Дизельное топливо ДТ (ГОСТ 1667-68) нагревают до температуры

1, = 88 С, фильтруют через металлотканый сетчатый фильтр с размером ячейки в свету

40 мкм, вводят =2 /o (по объему) воды и подвергают диспергированию в вихревом смесителе при «крутке» потока (мощности вихря) М =505 Вт.

При расходе топлива @=1,4 л/с получа4б ют эмульсию, показатели которой приведены в таблице.

Таким образом, лишь одновременное охлаждение внутреннего и нагревание внешнего пограничных слоев обеспечивает интенсивное дробление капель эмульсии.

4 Применение предлагаемого способа позволит существенно повысить экономичность работы топливосжигающих систем за счет снижения расхода присадок.

1070383

Дополнительный нагрев внешнего погранслоя

Отключено Отключено Включено Включено Включено

Дополнительное охлаждение внутреннего погранслоя

Отключено Включено Отключено Включено Включено

Температура внешнего погранслоя, С

110

102

110

88

Температура внутреннего погранслоя,оС

78

70

88!

Средний по массе диаметр капель эмульсии, мкм

24

33

35 — 40

Составитель Э. Языков

Редактор В. Петраш Техред И. Верес Корректор О. Билак

Заказ 1330/38 Тираж.539 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1!3035, Москва, % — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4