RU2707784C1 - Valve-mixing device of pulsed combustion heat generator - Google Patents
Valve-mixing device of pulsed combustion heat generator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2707784C1 RU2707784C1 RU2019110541A RU2019110541A RU2707784C1 RU 2707784 C1 RU2707784 C1 RU 2707784C1 RU 2019110541 A RU2019110541 A RU 2019110541A RU 2019110541 A RU2019110541 A RU 2019110541A RU 2707784 C1 RU2707784 C1 RU 2707784C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- valve
- combustion chamber
- mixing device
- wall
- combustion
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C15/00—Apparatus in which combustion takes place in pulses influenced by acoustic resonance in a gas mass
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к энергетике и, в первую очередь, касается теплогенераторов пульсирующего горения.The invention relates to energy and, first of all, relates to heat generators of pulsating combustion.
Известно клапанно-смесительное устройство котла пульсирующего горения, содержащее камеру сжигания газообразного топлива с цилиндрической полостью, закрытой торцевой стенкой с проходным отверстием с одной стороны и открытой - с другой, запальное устройство, установленное в полости камеры сжигания, устройства подвода топлива и воздуха, снабженные ресиверами с обратными клапанами, при этом дозирующие отверстия в стенке камеры смесительного устройства выполнены с хордовым направлением завихрения (Патент RU №2560854, 13.05.2014 г.).Known valve-mixing device of a pulsating combustion boiler, containing a combustion chamber for gaseous fuel with a cylindrical cavity, a closed end wall with a through hole on one side and open on the other, an ignition device installed in the cavity of the combustion chamber, fuel and air supply devices equipped with receivers with check valves, while the metering holes in the chamber wall of the mixing device are made with a chordal swirl direction (Patent RU No. 2560854, 05/13/2014).
Недостатком известного устройства является снижение ресурса работы свечи зажигания в запальном устройстве из-за его размещения в полости камеры сжигания (высокие температуры среды), тем более, что пульсирующее горение происходит как правило, в режиме «старт-стопа», когда после каждого выключения идет повторное включение системы зажигания.A disadvantage of the known device is the reduction in the service life of the spark plug in the ignition device due to its placement in the cavity of the combustion chamber (high ambient temperatures), moreover, pulsed combustion usually occurs in the "start-stop" mode, when after each shutdown re-ignition system.
Известна также система пульсирующего горения, содержащая камеру сгорания теплогенератора в виде цилиндрической полости, закрытой торцевой стенкой с проходным отверстием с одной стороны и открытой с другой, при этом запальное устройство размещено на торце двух коаксиально выполненных цилиндров смесительного устройства, общий фланец которых соединен с закрытым торцом камеры сгорания, причем в стенке внутреннего цилиндра выполнен опоясывающий ряд дозирующих отверстий для подвода топливного газа из наружного цилиндра (Патент RU №2175422, 02.02.2001 г.), данное устройство взято за прототип.A pulsating combustion system is also known, comprising a combustion chamber of a heat generator in the form of a cylindrical cavity, a closed end wall with a through hole on one side and open on the other, the ignition device being placed at the end of two coaxially made mixing device cylinders, the common flange of which is connected to the closed end a combustion chamber, and in the wall of the inner cylinder there is a encircling row of metering holes for supplying fuel gas from the outer cylinder (Patent RU No. 2175422, 02. 02.2001), this device is taken as a prototype.
Недостатком известного устройства также является ухудшение ресурсоспособности свечи зажигания, расположенной в одной из самой высокотемпературной зоне горения камеры сгорания.A disadvantage of the known device is also the deterioration of the serviceability of the spark plug located in one of the highest temperature combustion zone of the combustion chamber.
Технический результат, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, заключается в обеспечении работы запального устройства и, соответственно, свечи зажигания в зоне пониженных температур клапанно-смесительного устройства.The technical result, the achievement of which the present invention is directed, is to ensure the operation of the ignition device and, accordingly, the spark plug in the low temperature zone of the valve-mixing device.
Технический результат достигается тем, что в клапанно-смесительном устройстве теплогенератора пульсирующего горения с камерой сгорания в виде цилиндрической полости, закрытой торцевой стенкой с проходным отверстием с одной стороны и открытой с другой, содержащее запальное устройство, и два коаксиально выполненных цилиндра, торцы которых посредством общего фланца соединены с закрытым торцом камеры сгорания, при этом в стенке внутреннего цилиндра выполнен опоясывающий ряд дозирующих отверстий для подвода топливного газа из наружного цилиндра, который через отверстие в стенке сообщен с системой подачи топливного газа через обратный клапан, и отверстие для подачи воздуха из атмосферы через обратный клапан и клапанно-смесительное устройство в камеру сгорания, а также вентилятор для подачи воздуха в клапанно-смесительное устройство и камеру сгорания при запуске теплогенератора, новым является то, что вдоль оси внутреннего цилиндра размещен шток стабилизатора пламени, завихритель которого расположен за проходным отверстием камеры сгорания и образует с ее торцевой стенкой зону горения, а свеча зажигания запального устройства установлена в резьбовое отверстие бобышки, приваренной к боковым стенкам внутреннего и наружного цилиндров клапанно-смесительного устройства в зоне между опоясывающим рядом дозирующих отверстий и закрытой торцевой стенкой камеры сгорания, симметрично относительно двух ближайших рядом расположенных дозирующих отверстий в стенке цилиндра.The technical result is achieved in that in a valve-mixing device of a pulsed combustion heat generator with a combustion chamber in the form of a cylindrical cavity, closed by an end wall with a passage hole on one side and open on the other, containing an ignition device, and two coaxially made cylinders, the ends of which are by means of a common the flanges are connected to the closed end of the combustion chamber, while in the wall of the inner cylinder there is a girdle of metering holes for supplying fuel gas from the outer cylinder, which through the hole in the wall is in communication with the fuel gas supply system through the check valve, and a hole for supplying air from the atmosphere through the check valve and the valve-mixing device to the combustion chamber, as well as a fan for supplying air to the valve-mixing device and the combustion chamber when starting the heat generator, it is new that along the axis of the inner cylinder there is a flame stabilizer rod, the swirl of which is located behind the passage opening of the combustion chamber and forms with its end face combustion zone, and the spark plug of the ignition device is installed in the threaded hole of the boss welded to the side walls of the inner and outer cylinders of the valve-mixing device in the zone between the encircling row of the metering holes and the closed end wall of the combustion chamber, symmetrically with respect to the two adjacent metering holes located in the cylinder wall.
Также в стенке внутреннего цилиндра выполнено дополнительное отверстие для подачи вентилятором воздуха в клапанно-смесительное устройство и камеру сгорания при запуске теплогенератора.Also in the wall of the inner cylinder, an additional hole is made for the fan to supply air to the valve-mixing device and the combustion chamber when starting the heat generator.
Также шток стабилизатора пламени установлен на резьбе в крышке для возможности осевого перемещения и снабжен центрирующим поясом с вырезами.Also, the flame stabilizer rod is mounted on the thread in the cover for axial movement and is equipped with a centering belt with cutouts.
Приведенный заявителем анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностями признаков, тождественными всем признакам заявленного клапанно-смесительного устройства теплогенератора пульсирующего горения, отсутствуют. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует условию «новизна».The analysis of the prior art cited by the applicant has made it possible to establish that there are no analogs characterized by sets of features identical to all the features of the claimed valve-mixing device of a pulsating combustion heat generator. Therefore, the claimed technical solution meets the condition of "novelty."
Результаты поиска известных решений в данной области техники с целью выяснения признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявляемого технического решения, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из определенного заявителем уровня техники не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками заявляемого технического решения преобразований на достижение указанного технического результата.The results of the search for known solutions in the art in order to clarify the features that match the distinctive features of the claimed technical solution from the prototype have shown that they do not follow explicitly from the prior art. From the prior art determined by the applicant, the influence of the transformations provided for by the essential features of the claimed technical solution on the achievement of the specified technical result is not revealed.
Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует, условию патентоспособности «изобретательский уровень».Therefore, the claimed technical solution meets the condition of patentability "inventive step".
Заявленное техническое решение может быть реализовано на предприятиях машиностроения и использовано в теплогенераторах пульсирующего горения для нагрева теплоносителя в системах подогрева технологических сред, например, технологического газа в газораспределительных станциях и в различных отопительных устройствах. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость».The claimed technical solution can be implemented at engineering enterprises and used in pulsed combustion heat generators to heat the coolant in heating systems for process media, for example, process gas in gas distribution stations and in various heating devices. Therefore, the claimed technical solution meets the condition of patentability "industrial applicability".
На фиг. 1 представлена конструктивная схема клапанно-смесительного устройства теплогенератора пульсирующего горения, на фиг. 2 - поперечный разрез клапанно-смесительного устройства по опоясывающему ряду дозирующих отверстий и бобышке со свечой зажигания.In FIG. 1 shows a structural diagram of a valve-mixing device for a pulsating combustion heat generator; FIG. 2 is a cross-sectional view of a valve-mixing device along the encircling row of metering holes and the boss with a spark plug.
Клапанно-смесительное устройство 1 теплогенератора пульсирующего горения 2, камера сгорания 3 которого выполнена в виде цилиндрической полости 4, закрытой торцевой стенкой 5 с проходным отверстием 6 с одной стороны и открытой 7 с другой, содержит запальное устройство 8 и два коаксиально выполненных цилиндра: внутренний 9 и наружный 10.The valve-
Торцы этих цилиндров через фланец 11 соединены с закрытой торцевой стенкой 5 камеры сгорания 3. В боковой стенке 12 внутреннего цилиндра 9 выполнен опоясывающий ряд 13 дозирующих отверстий 14 для подвода топливного газа из наружного цилиндра 10, который через отверстие 15 в боковой стенке 16 сообщен с системой подачи топливного газа через обратный клапан 17. В стенке 12 внутреннего цилиндра 9 также выполнено отверстие 18 для подачи в клапанно-смесительное устройство 1 воздуха из атмосферы через обратный клапан 19. Для запуска теплогенератора служит вентилятор 20 для подачи воздуха непосредственно в цилиндр 9 через дополнительное отверстие 21 в стенке 12.The ends of these cylinders through the
Вдоль оси внутреннего цилиндра 9 размещен шток 22 стабилизатора пламени 23, завихритель 24 которого расположен за проходным отверстием 6 камеры сгорания 3 и образует с ее торцевой стенкой 5 зону горения 25. Для возможности осевого перемещения штока стабилизатора 23 с целью регулирования режимов горения в камере сгорания 3 шток 22 установлен в крышке 26 на резьбе и снабжен центрирующим поясом 27 с вырезами. Свеча зажигания 28 запального устройства 8 установлена в резьбовое отверстие бобышки 29 приваренной к боковым стенкам 12 и 16 цилиндров 9 и 10, соответственно в зоне 30 между опоясывающим рядом 13 дозирующих отверстий 14 и закрытой торцевой стенкой 5 камеры сгорания 3 симметрично относительно двух ближайших рядом расположенных дозирующих отверстий 31 из опоясывающего ряда 13 отверстий 14 в стенке 12 цилиндра 9 (разрез А-А на фиг. 2).Along the axis of the
При этом электрод 32 свечи зажигания 28 находится во внутреннем цилиндре 9 между штоком 22 и стенкой 12 этого цилиндра в потоке предварительно перемешанной топливо-воздушной смеси на входе в зону горения 25.In this case, the
Клапанно-смесительное устройство теплогенератора пульсирующего горения работает следующим образом. Для запуска теплогенератора 2 подают напряжение на свечу зажигания 28 и включают подачу воздуха в цилиндр 9 вентилятором 20 и подачу топливного газа через обратный клапан 17 и отверстие 15 в цилиндр 10. Из цилиндра 10 топливный газ через дозирующие отверстия 14 поступает в цилиндр 9, где смешиваясь с потоком воздуха, образует топливо-воздушную смесь, истекающую через завихритель 24 в зону горения 25. Одновременно в запальном устройстве 8 свеча зажигания 28, расположенная в зоне 30 за дозирующими отверстиями 31 поджигает предварительно перемешанную топливо-воздушную смесь, при этом образующийся локально вдоль струйки тока за местом расположения электрода 32 очаг горения сносится потоком в зону горения 25 камеры сгорания 3 и поджигает топливо-воздушную смесь.The valve-mixing device of the pulsating combustion heat generator operates as follows. To start the
В области течения топливо-воздушной смеси от ряда 13 дозирующих отверстий 14 до завихрителя 24 стабилизатора 23 горения нет, т.к. скорость турбулентного горения много меньше скорости потока во внутреннем цилиндре 9, поэтому свеча зажигания 28 работает в холодной зоне клапанно-смесительного устройства 1 и не подвергается термическим нагрузкам, обеспечивая надежную работу теплогенератора 2 в течение назначенного ресурса.In the flow region of the fuel-air mixture from
После запуска выключают вентилятор 20 и свечу зажигания 28, и теплогенератор 2 переходит на режим пульсирующего горения с заданной системой резонаторов частотой горения, когда чередуются циклы впуска через обратные клапана 19 и 17 воздуха и газа, возгорания топливо-воздушной смеси в камере сгорания 3 с закрытием клапанов и выхлопа продуктов сгорания из камеры сгорания 3 с последующим разрежением в ней и открытием клапанов 19 и 17 для очередного впуска топливного газа и воздуха.After starting, turn off the
Организация подачи воздуха в клапанно-смесительное устройство 1 через дополнительное отверстие 21 непосредственно в цилиндр 9 после обратного клапана 19 позволило оптимизировать размеры вентилятора 20 и использовать его только на запуске теплогенератора 2. Установка стабилизатора 23 на резьбе в крышке 26 клапанно-смесительного устройства 1 обеспечивает возможность его осевого перемещения для регулирования запуска теплогенератора 2 и устойчивого горения в зоне 25.The organization of the air supply to the valve-
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019110541A RU2707784C1 (en) | 2019-04-09 | 2019-04-09 | Valve-mixing device of pulsed combustion heat generator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019110541A RU2707784C1 (en) | 2019-04-09 | 2019-04-09 | Valve-mixing device of pulsed combustion heat generator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2707784C1 true RU2707784C1 (en) | 2019-11-29 |
Family
ID=68836463
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019110541A RU2707784C1 (en) | 2019-04-09 | 2019-04-09 | Valve-mixing device of pulsed combustion heat generator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2707784C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2746293C1 (en) * | 2020-07-27 | 2021-04-12 | Общество с Ограниченной Ответственностью "Научно-Производственное Предприятие "Авиагаз-Союз+" | Method for testing the explosion-proofness of the shell of a valve-mixing device equipped with a flame arrester, a pulsating combustion heat generator |
RU2746376C1 (en) * | 2020-05-12 | 2021-04-12 | Общество с Ограниченной Ответственностью "Научно-Производственное Предприятие "Авиагаз-Союз+" | Valve-mixing device of a pulsating combustion heat generator |
RU2760606C1 (en) * | 2021-04-05 | 2021-11-29 | Общество с Ограниченной Ответственностью "Научно-Производственное Предприятие "Авиагаз-Союз+" | Pulsating combustion heat generator |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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 |
RU2414646C1 (en) * | 2009-12-17 | 2011-03-20 | Геннадий Александрович Глебов | Pulsating swinging-type furnace |
RU2560854C2 (en) * | 2014-05-13 | 2015-08-20 | ООО НТП "Пульсар" | Valvate mixing device for intermittent combustion boiler |
-
2019
- 2019-04-09 RU RU2019110541A patent/RU2707784C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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 |
RU2414646C1 (en) * | 2009-12-17 | 2011-03-20 | Геннадий Александрович Глебов | Pulsating swinging-type furnace |
RU2560854C2 (en) * | 2014-05-13 | 2015-08-20 | ООО НТП "Пульсар" | Valvate mixing device for intermittent combustion boiler |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2746376C1 (en) * | 2020-05-12 | 2021-04-12 | Общество с Ограниченной Ответственностью "Научно-Производственное Предприятие "Авиагаз-Союз+" | Valve-mixing device of a pulsating combustion heat generator |
RU2746293C1 (en) * | 2020-07-27 | 2021-04-12 | Общество с Ограниченной Ответственностью "Научно-Производственное Предприятие "Авиагаз-Союз+" | Method for testing the explosion-proofness of the shell of a valve-mixing device equipped with a flame arrester, a pulsating combustion heat generator |
RU2760606C1 (en) * | 2021-04-05 | 2021-11-29 | Общество с Ограниченной Ответственностью "Научно-Производственное Предприятие "Авиагаз-Союз+" | Pulsating combustion heat generator |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2707784C1 (en) | Valve-mixing device of pulsed combustion heat generator | |
EP2813684B1 (en) | Continuous ignition | |
CN109441643B (en) | Micro-turbojet engine and ignition device for combustion chamber of gas turbine | |
KR20140040666A (en) | Pre-chamber system for an internal combustion engine | |
US9021781B2 (en) | Fuel injector having an ignitor for igniting a combustor of a gas turbine | |
RU2702059C1 (en) | Pulsating combustion heat generator | |
US20180274786A1 (en) | Combustion chamber of a turbine, in particular a thermodynamic cycle turbine with recuperator, for producing energy, in particular electrical energy | |
JPH06235519A (en) | Combustion apparatus for gas turbine | |
RU2293253C1 (en) | Pulse burning boiler | |
RU48619U1 (en) | BURNER | |
RU2456510C1 (en) | Continuous-action combustion chamber | |
CN101571289B (en) | Fuel gas intermittent combustion heating furnace | |
US6733278B1 (en) | Variable heat output burner assembly | |
RU155055U1 (en) | VIBRATION-STABLE LOW EMISSION COMBUSTION CAMERA OF A GAS-TURBINE ENGINE | |
RU2755240C2 (en) | Burner for combustion chamber of gas turbine power plant, combustion chamber of gas turbine power plant containing such burner, and gas turbine power plant containing such combustion chamber | |
RU2753202C1 (en) | Method for burning fuel in a low-emission combustion chamber | |
RU2727117C1 (en) | Dual-range modulation gas burner of full pre-mixing | |
RU2745174C2 (en) | Low-emission combustion chamber | |
RU89671U1 (en) | BURNER DEVICE FOR COMBUSTION CHAMBER OF A GAS-TURBINE INSTALLATION | |
RU105006U1 (en) | THE COMBUSTION CHAMBER | |
CN101858246B (en) | Internal combustion engine | |
RU2227247C2 (en) | Device for fuel combustion | |
RU2760606C1 (en) | Pulsating combustion heat generator | |
RU217752U1 (en) | Device for ignition of the combustion chamber of a gas turbine engine | |
RU2555601C1 (en) | Gas dynamic ignitor of basic fuel mixture in flow channel |