ГОРЕЛОЧНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЖИГАНИЯ НЕФТИ
BURNER DEVICE FOR OIL COMBUSTION

Изобретение относится к жидкотопливным горелочным устройствам, использующим для горения перегретый водяной пар.
Известно горелочное устройство (патент РФ № 2040731, F23C 5/06, 16.05.1994), содержащее цилиндрическую камеру с торцевым отверстием для подачи первичного воздуха, центральную мазутную форсунку, а также сквозную наклонную щель для подачи вторичного воздуха. Кроме того устройство содержит паропроводящий узел в виде коллектора с соплами для подачи водяного пара параллельно продольной оси камеры.
Известно горелочное устройство (патент РФ № 2450207, F23C 99/00, F23G 7/05, F23D 11/20, F23C 7/00, 28.10.2010), содержащее цилиндрический корпус в виде стакана, паровую форсунку для подачи перегретого водяного пара, вмонтированную в дно корпуса, воздухоподводящие отверстия, выполненные на цилиндрической стенке корпуса, топливопровод, вмонтированный в стенку корпуса с возможностью подачи на струю пара из паровой форсунки.
Наиболее близким техническим решение по совокупности признаков является паромасляное горелочное устройство (патент РФ № 2684300, F23L 7/00, F23D 5/04, 09.02.2018), содержащее цилиндрический корпус в виде стакана, паровую форсунку для подачи перегретого пара, направленную вертикально вверх, вмонтированную в дно корпуса, воздухоподводящие отверстия, выполненные на цилиндрической стенке корпуса вблизи дна, паропровод и топливоподающую трубку, конец которой расположен в непосредственной близости от оси выходного отверстия паровой форсунки. Кроме того топливоподающая трубка установлена под острым углом к горизонту и не касается стенки корпуса для уменьшения тепловых потерь при пуске устройства. А на верхнем торце корпуса установлено сопло в виде крышечки с отверстием по центру.
Общим недостатком известных устройств является то, что при движении потока капель высоковязкого топлива часть крупных капель не успевает полностью сгореть в факеле из-за высокой скорости движения потока.
В основу изобретения положена задача создания горелочного устройства для качественного сжигания высоковязких топлив путём осаждения крупных капель топлива на внутренних поверхностях дожигателя.
Для решения поставленной задачи предложено горелочное устройство, содержащее цилиндрический корпус в виде стакана с соплом, выполненным в верхнем торце корпуса, паровую форсунку, вмонтированную в дно корпуса, для подачи перегретого водяного пара вертикально вверх, воздухоподводящие отверстия, выполненные на цилиндрическом корпусе вблизи дна, паропровод и топливоподводящую трубку, конец которой расположен в непосредственной близости от выходного отверстия паровой форсунки, а также дожигатель. Причём дожигатель выполнен в виде полого цилиндра (корпус дожигателя) с двумя торцевыми крышками с отверстиями по центру и установлен на верхнем торце цилиндрического корпуса горелочного устройства и соосно с корпусом, а внутри корпуса дожигателя расположен конический рассекатель потока, направленный вершиной конуса навстречу потоку, истекающему из цилиндрического корпуса устройства через сопло.
Сущность технического решения поясняется рисунком продольного сечения устройства - фиг. 1.
Заявленное горелочное устройство состоит из корпуса 1, сопла 2, паровой форсунки 3, воздухопроводящих отверстий 4, паропровода 5, топливоподводящей трубки 6, дожигателя 7, цилиндрического корпуса дожигателя 8, двух крышек 9 и 10 и конического рассекателя потока 11.
Устройство работает следующим образом.
Натекающее из топливоподающей трубки 6 топливо подхватывается потоком перегретого пара, истекающим со сверхзвуковой скоростью, полученный спрей поджигается и движется через сопло 2. Воздух засасывается через отверстия 4, омывая раскаленную поверхность корпуса 1, подогревается, что улучшает условия горения в дожигателе 7. Далее горящий паромасляный поток натекает на конический рассекатель и раскрывается как зонтик. При этом капли вязкого топлива размазываются по наружной поверхности конуса, а также по всем внутренним поверхностям дожигателя и сгорают в кислороде воздуха, который засасывается внутрь паромасляным потоком.
Кроме того, конический рассекатель производит завихрения потока (турбулентность), что увеличивает время нахождения горящих частиц в зоне высокой температуры.