RU2454611C1 - Intermittent combustion heat generator - Google Patents
Intermittent combustion heat generator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2454611C1 RU2454611C1 RU2010151900/06A RU2010151900A RU2454611C1 RU 2454611 C1 RU2454611 C1 RU 2454611C1 RU 2010151900/06 A RU2010151900/06 A RU 2010151900/06A RU 2010151900 A RU2010151900 A RU 2010151900A RU 2454611 C1 RU2454611 C1 RU 2454611C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- combustion
- combustion chamber
- pipe
- air supply
- combustion products
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для сжигания топливного газа с большим содержанием серы в пульсирующем потоке в различных подогревательных установках нефтяной жидкости.The invention relates to a power system and can be used to burn fuel gas with a high sulfur content in a pulsating flow in various heating installations of oil liquids.
Известно устройство пульсирующего горения (патент РФ №2062945, F23C 11/04, опубл. 27.06.1996), содержащее камеру сгорания, выполненную в виде удлиненной цилиндрической полости с одним закрытым торцом с отверстием для подвода топлива, и выхлопную трубу с охватывающей их рубашкой, выполненной с возможностью прохождения через нее воды, воспламенитель и трубки подачи топлива и воздуха, причем размеры трубки подачи топлива, камеры сгорания и выхлопной трубы выбраны из условия обеспечения заданного соотношения резонансной частоты трубки подачи топлива к резонансной частоте камеры сгорания вместе с выхлопной трубой.A device for pulsating combustion (RF patent No. 2062945, F23C 11/04, publ. 06/27/1996), containing a combustion chamber made in the form of an elongated cylindrical cavity with one closed end with an opening for supplying fuel, and an exhaust pipe with a jacket covering them, configured to allow water, an igniter, and a fuel and air supply pipe to pass through it, the dimensions of the fuel supply pipe, combustion chamber, and exhaust pipe being selected to provide a predetermined ratio of the resonant frequency of the fuel supply pipe to ezonansnoy frequency combustion chamber together with the exhaust pipe.
К недостаткам данного устройства следует отнести:The disadvantages of this device include:
- невозможность работы на сернокислом газе;- the inability to work on sulfuric gas;
- большое гидравлическое сопротивление контура теплоносителя;- high hydraulic resistance of the coolant circuit;
- химический недожог топлива вследствие плохого смешения (отсутствие смесительного устройства).- chemical underburning of fuel due to poor mixing (lack of a mixing device).
Наиболее близким аналогом-прототипом является устройство пульсирующего горения (патент РФ №2175422, F23C 11/04, опубл. 02.02.2001), содержащее камеру сгорания, выполненную в виде цилиндрической полости с одним открытым, а с другим закрытым торцом с отверстием, емкость для нагреваемого теплоносителя, установленное в камере сгорания запальное устройство, а также устройство подвода топлива, подвода воздуха и отвода продуктов сгорания, при этом камера сгорания снабжена смесительным устройством, двумя ресиверами, двумя обратными клапанами, дефлектором и устройством контроля продувки с двумя соответствующими датчиками.The closest analogue to the prototype is a pulsating combustion device (RF patent No. 2175422, F23C 11/04, publ. 02.02.2001), containing a combustion chamber made in the form of a cylindrical cavity with one open, and with the other closed end with an opening, a container for heated coolant, an ignition device installed in the combustion chamber, as well as a device for supplying fuel, air inlet and exhaust of combustion products, while the combustion chamber is equipped with a mixing device, two receivers, two non-return valves, a deflector and purge control device with two appropriate sensors.
К недостаткам данного устройства следует отнести:The disadvantages of this device include:
- невозможность работы на сернокислом газе вследствие сернокислой коррозии поверхностей конструкции, омываемых продуктами сгорания с температурой ниже точки росы серной кислоты;- the inability to work on sulfate gas due to sulfate corrosion of the surfaces of the structure, washed by combustion products with a temperature below the dew point of sulfuric acid;
- большую поверхность смачивания в области сварных швов, что, соответственно, затрудняет обеспечение герметичности по жидкому контуру;- a large wetting surface in the area of the welds, which, accordingly, makes it difficult to ensure tightness along the liquid circuit;
- сложная технология изготовления, связанная с наличием элементов, радиально прикрепленных к цилиндрическим полостям, установленных коаксиально относительно оси камеры сгорания и друг друга.- complex manufacturing technology associated with the presence of elements radially attached to cylindrical cavities mounted coaxially relative to the axis of the combustion chamber and each other.
Технической задачей предлагаемого устройства является создание высокоэффективного подогревателя нефтяной эмульсии, простого в изготовлении, основанного на камере пульсирующего горения (КПГ), обеспечивающего стабильную и устойчивую работу установки при работе на попутном газе с высоким содержанием сероводорода, полное сгорание топлива без сернокислой коррозии элементов конструкции.The technical task of the proposed device is the creation of a highly efficient oil emulsion heater, simple to manufacture, based on a pulsating combustion chamber (CNG), which ensures stable and stable operation of the installation when working on associated gas with a high content of hydrogen sulfide, complete combustion of fuel without corrosion sulfate structural elements.
Поставленная техническая задача решается предлагаемым устройством, включающим камеру сгорания, выполненную в виде цилиндрической полости с одним открытым, а другим закрытым с отверстием торцами, емкость для нагреваемого теплоносителя, устройство подвода топлива в виде патрубка и подвода воздуха с двумя соответствующими ресиверами, обратными клапанами, установленное в камере сгорания с закрытого торца запальное устройство со смесительным устройством, оснащенным дефлектором и сообщенным с устройствами подвода топлива, воздуха и отвода продуктов сгорания, и устройства контроля продувки и горения, выполненные в виде датчиков, установленных соответственно на входе устройства подвода воздуха и выходе устройства отвода продуктов сгорания, причем устройства для подвода воздуха и отвода продуктов сгорания выполнены в виде цилиндрических полостей, установленных коаксиально относительно камеры сгорания и друг друга, при этом устройство для отвода продуктов сгорания оснащено внутренней полостью.The stated technical problem is solved by the proposed device, including a combustion chamber made in the form of a cylindrical cavity with one end open and the other closed with an opening, a container for a heated coolant, a fuel supply device in the form of a pipe and air supply with two corresponding receivers, non-return valves, installed in the combustion chamber from the closed end, the ignition device with a mixing device equipped with a deflector and in communication with the devices for supplying fuel, air and exhaust and combustion products, and purge and combustion control devices made in the form of sensors installed respectively at the inlet of the air supply device and the output of the combustion product exhaust device, the device for supplying air and exhaust combustion products made in the form of cylindrical cavities mounted coaxially relative to the combustion chamber and each other, while the device for removal of combustion products is equipped with an internal cavity.
Новым является то, что устройство подвода воздуха выполнено в виде наружного кожуха, емкость для нагреваемого теплоносителя выполнена в виде многозаходного трубопровода, размещенного внутри устройства отвода продуктов сгорания равномерно по периметру камеры сгорания, с которой соединен трубопровод радиальными пластинами, и оснащенного входным и выходным патрубками, которые герметично выведены с торца кожуха противоположно смесительному устройству, при этом устройство отвода продуктов сгорания выполнено в виде резонатора, внутренняя полость которого охвачена внутренним резонатором, выполненным в виде прямой призмы, открытой со стороны смесительного устройства, с гранями, герметично соединенными с многозаходным трубопроводом, причем между гранями призмы и камерой сгорания установлены параллельные граням пластины, герметично соединенные с многозаходным трубопроводом, при этом часть патрубка для подвода топлива размещена внутри устройства для отвода продуктов сгорания снаружи внутреннего резонатора.What is new is that the air supply device is made in the form of an outer casing, the container for the heated coolant is made in the form of a multi-start pipe placed inside the device for removing combustion products evenly around the perimeter of the combustion chamber, to which the pipe is connected by radial plates, and equipped with inlet and outlet pipes, which are hermetically removed from the end of the casing opposite to the mixing device, while the device for removing combustion products is made in the form of a resonator, internal the cavity of which is enclosed by an internal resonator made in the form of a direct prism open on the side of the mixing device, with faces sealed to the multi-start pipe, and parallel to the faces of the plate, tightly connected to the multi-start pipe, are installed between the faces of the prism and the combustion chamber, while part of the pipe for supplying fuel placed inside the device for removal of combustion products outside the internal resonator.
На фиг.1 изображен теплогенератор в продольном разрезе. На фиг.2 изображено сечение А-А теплогенератора, представленного на фиг.1.Figure 1 shows a heat generator in longitudinal section. In Fig.2 shows a section aa of the heat generator shown in Fig.1.
Теплогенератор включает камеру сгорания 1 (фиг.1), выполненную в виде цилиндрической полости с одним открытым 2, а другим закрытым 3 концом с отверстием торцами, емкость для нагрева теплоносителя 4, выполненную в виде многозаходного трубопровода 4, размещенного внутри устройства отвода продуктов сгорания 5 равномерно по периметру камеры сгорания 1, прикрепленный к наружной поверхности камеры сгорания 1 вдоль нее радиальными пластинами 6 (фиг.2), устройства подвода топлива в виде патрубка 7 и подвода воздуха 8, являющегося ресивером, выполненные в виде наружного кожуха, обратные клапаны (на фиг. не показаны), установленное в камере сгорания 1 с закрытого торца 3 (фиг.1) запальное устройство (на фиг. не показано) со смесительным устройством 9, оснащенным дефлектором (на фиг. не показано) и сообщенным с устройством подвода топлива 7, воздуха 8 и отвода продуктов сгорания 5, устройство контроля продувки и горения, выполненные в виде датчиков (на фиг. не показаны), установленных соответственно на входе устройства подвода воздуха 8 и выходе устройства отвода продуктов сгорания 5, причем устройства для подвода воздуха 8 и отвода продуктов сгорания 5 выполнены в виде цилиндрических полостей, установленных коаксиально относительно камеры сгорания 1 и друг друга, при этом устройство для отвода продуктов сгорания 5 выполнено в виде резонатора 5 и оснащено внутренней полостью 10, охваченную внутренним резонатором 10, выполненным в виде прямой призмы, открытой со стороны смесительного устройства 9, с гранями 11 (фиг.2) герметично соединенными с многозаходным трубопроводом 4, причем между гранями призмы 11 и камерой сгорания 1 установлены параллельные граням 11 пластины 12, герметично соединенные с многозаходным трубопроводом 4, при этом часть патрубка для подвода топлива 7 размещена внутри устройства для отвода продуктов сгорания 5 снаружи внутреннего резонатора 10. Устройство подвода топлива 7 оснащено ресивером 13.The heat generator includes a combustion chamber 1 (Fig. 1), made in the form of a cylindrical cavity with one open 2 and the other closed 3 end with a hole ends, a container for heating the
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
Перед розжигом системы пульсирующего горения на 15-60 с производят продувку воздухом через устройство подвода воздуха 8 и далее через внутренний цилиндр (на фиг. не показан) смесительного устройства 9 и через отверстие в закрытом торце 3 камеры сгорания 1 осуществляют продувку этой камеры 1, а через ее открытый торец 2 и устройства отвода продуктов сгорания 5.Before igniting the pulsating combustion system for 15-60 seconds, air is purged through the
Газ через ресивер 13 и обратный клапан (на фиг. не показан) попадает в смесительное устройство 9, где происходит его перемешивание с воздухом, поступающим сюда через устройство подвода воздуха - ресивер 8 и далее через обратный клапан (на фиг. не показан). При этом обеспечивают среднюю величину коэффициента избытка воздуха в пределах от 1,1 до 1,3.Gas passes through a
Полученная в смесительном устройстве 9 газовоздушная смесь через отверстие (на фиг. не показано) в торце 3 поступает в камеру 1 сгорания, где ее поджигают с помощью запального устройства (например, искровой свечи) (на фиг. не показано). При этом происходит первая вспышка газовоздушной смеси, приводящая к кратковременному повышению давления в камере 1 сгорания и к возникновению акустических волн в объеме, образованном камерой 1 сгорания и внутренней полостью 10 устройства 5 отвода продуктов сгорания и представляющем собой акустический резонатор типа резонатора Гельмгольца. Параметры устройств, обеспечивающих функционирование в режиме пульсирующего горения, выбраны из условий:Obtained in the mixing device 9, the gas-air mixture through the hole (not shown in Fig.) In the end 3 enters the
где Vкс - объем камеры сгорания;where V cc is the volume of the combustion chamber;
hкс - длина камеры сгорания;h kc is the length of the combustion chamber;
Fp - общая площадь резонатора;F p is the total area of the resonator;
Рподв.тр - площадь трубопровода подвода топлива.R pod.tr - the area of the fuel supply pipeline.
Обратные клапаны (на фиг. не показаны) при этом работают автоматически как пульсирующие клапаны. Они закрываются, когда давление в камере сгорания 1 превышает давление в ресиверах 8 и 13, при этом приостанавливается поступление газа и воздуха в смесительное устройство 9 и, соответственно, в камеру сгорания 1 газовоздушной смеси. Таким образом, в системе устанавливается периодический (колебательный) процесс так называемого пульсирующего горения. Продукты сгорания из камеры сгорания 1 попадают во внутреннюю полость 10 щелевого резонатора 7. Во внешней полости щелевого резонатора 7 поток разворачивается и под избыточным давлением через выхлопной коллектор (на фиг. не показан) поступает в окружающую среду. При этом температура продуктов сгорания по всей траектории течения превышает температуру точки росы серной кислоты Т=433÷473 К. Температура продуктов сгорания на выходе из коллектора продуктов сгорания составляет 600 К.Non-return valves (not shown in FIG.) At the same time operate automatically as pulsating valves. They close when the pressure in the
Теплоноситель проходит последовательно по многозаходному трубопроводу теплоносителя 4 и нагревается от продуктов сгорания в щелевом резонаторе 5. Таким образом, продукты сгорания попутного нефтяного газа омывают малую поверхность многозаходного трубопровода теплоносителя 4, что существенно уменьшает сернокислую коррозию на внешних поверхностях многозаходного трубопровода теплоносителя 4.The coolant passes sequentially through the
Предлагаемый теплогенератор пульсирующего горения технологичен в изготовлении, так как изготавливается из коаксиально расположенных труб без радиальных элементов с возможностью применения стандартных труб.The proposed heat generator of pulsating combustion is technologically advanced to manufacture, as it is made of coaxially arranged pipes without radial elements with the possibility of using standard pipes.
Таким образом, предложен высокоэффективный, технологичный теплогенератор пульсирующего горения, основанный на камере пульсирующего горения, обеспечивающий стабильную и устойчивую работу при работе на попутном газе с высоким содержанием сероводорода без возникновения сернокислой коррозии элементов конструкции.Thus, we have proposed a highly efficient, technological pulsating combustion heat generator based on a pulsating combustion chamber that provides stable and stable operation when working on associated gas with a high content of hydrogen sulfide without the occurrence of sulfate corrosion of structural elements.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010151900/06A RU2454611C1 (en) | 2010-12-17 | 2010-12-17 | Intermittent combustion heat generator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010151900/06A RU2454611C1 (en) | 2010-12-17 | 2010-12-17 | Intermittent combustion heat generator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2454611C1 true RU2454611C1 (en) | 2012-06-27 |
Family
ID=46681938
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010151900/06A RU2454611C1 (en) | 2010-12-17 | 2010-12-17 | Intermittent combustion heat generator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2454611C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020117087A1 (en) * | 2018-12-06 | 2020-06-11 | Ильгиз Амирович Ямилев | Pulsating combustion device with improved energy conversion efficiency and reduced noise level |
| WO2023277724A1 (en) * | 2021-07-02 | 2023-01-05 | Ильгиз Амирович Ямилев | Pulsating combustion apparatus with increased efficiency |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4260361A (en) * | 1978-10-10 | 1981-04-07 | Ludwig Huber | Resonant or pulsating combustion heating apparatus |
| RU2096683C1 (en) * | 1995-03-10 | 1997-11-20 | Тамбовский государственный технический университет | Heat generator using pulsed combustion |
| RU2175422C1 (en) * | 2001-02-02 | 2001-10-27 | Бондаренко Михаил Иванович | Intermittent burning system |
| RU2187041C2 (en) * | 2000-03-21 | 2002-08-10 | Быченок Вячеслав Иванович | Pulsating combustion heat generator |
| RU73447U1 (en) * | 2008-02-04 | 2008-05-20 | Геннадий Васильевич Самохвалов | PULSING COMBUSTION HEAT GENERATOR (OPTIONS) |
-
2010
- 2010-12-17 RU RU2010151900/06A patent/RU2454611C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4260361A (en) * | 1978-10-10 | 1981-04-07 | Ludwig Huber | Resonant or pulsating combustion heating apparatus |
| RU2096683C1 (en) * | 1995-03-10 | 1997-11-20 | Тамбовский государственный технический университет | Heat generator using pulsed combustion |
| RU2187041C2 (en) * | 2000-03-21 | 2002-08-10 | Быченок Вячеслав Иванович | Pulsating combustion heat generator |
| RU2175422C1 (en) * | 2001-02-02 | 2001-10-27 | Бондаренко Михаил Иванович | Intermittent burning system |
| RU73447U1 (en) * | 2008-02-04 | 2008-05-20 | Геннадий Васильевич Самохвалов | PULSING COMBUSTION HEAT GENERATOR (OPTIONS) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020117087A1 (en) * | 2018-12-06 | 2020-06-11 | Ильгиз Амирович Ямилев | Pulsating combustion device with improved energy conversion efficiency and reduced noise level |
| WO2023277724A1 (en) * | 2021-07-02 | 2023-01-05 | Ильгиз Амирович Ямилев | Pulsating combustion apparatus with increased efficiency |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2454611C1 (en) | Intermittent combustion heat generator | |
| CN107013369A (en) | A kind of open and close type rotates the unidirectional priming device of detonation engine | |
| CN109738149A (en) | Spark plug knock resistance test device, system and method | |
| RU2558823C1 (en) | Device for combustion of hydrocarbon fluid | |
| RU2175422C1 (en) | Intermittent burning system | |
| RU2734669C1 (en) | Process gas heating unit | |
| CN106884706A (en) | Water-jacket typ pre-burning device | |
| CN113834853B (en) | Device and method for testing explosion characteristics of fuel gas in oil-water-gas coexistence limited space | |
| CN203389255U (en) | Drawer-type quick-opening flame arrester | |
| CN108443885A (en) | A kind of burner for fuel gases calorific value measuring device | |
| CN104343418A (en) | Water jacket furnace matched with oil-field high-pressure oil gas well | |
| SU1222822A1 (en) | Deep-well steam-and gas-generator | |
| CN208950727U (en) | A kind of small-sized plug-in type chemical ignitor | |
| RU2014110031A (en) | COMBUSTION SYSTEM AND TURBINE CONTAINING A DUMPING DEVICE | |
| US10730031B2 (en) | Fluid treatment apparatus and method | |
| RU2426946C2 (en) | Automatic control and management device of gas burner | |
| RU2616962C1 (en) | Heat generator combustion chamber | |
| CN103953459A (en) | Device with short-distance detonation and high-frequency detonation waves and control method thereof | |
| CN205605162U (en) | Oil well casing cap leaks bullet | |
| CN1219582C (en) | Scrubber equipment with internal anticorrosive measure | |
| CN219551309U (en) | Boiler air heater pipe wall ash handling equipment | |
| GB147026A (en) | Improved process and apparatus for generating combustion products under pressure for heating and power purposes | |
| RU2469244C1 (en) | Water heating device | |
| CN108212067A (en) | It is a kind of with temperature and pressure requirement and reaction kettle of the reactant with fuel gas | |
| RU187810U1 (en) | Reactor for hydrothermal neutralization of highly toxic substances, waste and metal powders |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20161218 |