ПАРОГАЗОГЕНЕРАТОР

Полезная модель относится к энергомашиностроению, а именно к способам работы и конструированию парогазогенераторов.
Одной из проблем, стоящих в настоящее время в данной области техники, является проблема эффективности энергоустановок, повышение их КПД и надежности работы.
Известно устройство для получения высокотемпературного пара (см. а.с. СССР №168962), содержащее корпус с выходными патрубками для парогазовой смеси и размещенным внутри горелочным устройством.
Известен парогазогенератор, содержащий корпус с выходным патрубком для парогазовой смеси, цилиндрическую камеру сгорания с горелочным устройством, камеру смешения, форсунки, завихрители потока (см. патент РФ №2283456 от 12.02.2004 г. кл. МПК F22B 1/22)
Общим недостатком известных технических устройств является их недостаточная эффективность работы, сложность конструкции и низкая надежность при высоких тепловых нагрузках конструкционных элементов.
Известен парогазогенератор содержащий камеру сгорания, запальное устройство, камеру испарения, подвод воды, расположенный в верхней части камеры сгорания и выполненный в виде втулки с тангенциальными каналами для закручивания водяного потока и образования вихреобразной оболочки, причем в камере испарения установлена диафрагма (см. заявки РФ №2008105213 от 11.02.08, МПК F02C 6/18 - прототип.)
Недостатком известного решения является существенные тепловые нагрузки на элементы конструкции и недостаточная эффективность работы.
Целью предлагаемого технического решения является устранение указанных недостатков, а именно повышение эффективности, снижение тепловых нагрузок на элементы конструкции устройства за счет более эффективного охлаждения.
Указанная цель достигается за счет того, что в известном парогазогенераторе, содержащем камеру сгорания, камеру испарения, запальное устройство, согласно полезной модели на выходе парогазогенератора установлено устройство подачи балластировочного вещества, например: эжектор, или инжектор, или тангенциальный завихритель.
Тангенциальный завихритель выполнен в виде камеры перегрева с форсункой, выход которой расположен тангенциально к оси выходного канала испарителя.
Схема предлагаемого устройства представлена на фиг.1, где:
1 - камера сгорания;
2 - смесительная головка;
3 - камера испарения;
4 - запальное устройство;
5 - магистраль подачи окислителя;
6 - магистраль подачи горючего;
7 - магистраль подачи воды;
8 - эжектор;
9 - дроссельная шайба
К корпусу камеры сгорания 1 с одной стороны подсоединена смесительная головка 2, а с другой - камера испарения 3. Кроме того, парогазогенератор снабжен запальным устройством 4 со свечой, магистралями подачи окислителя 5, горючего 6 и воды 7, а также датчиками давления и температуры.
Выходное устройство вывода высокотемпературного пара выполнено в виде конфузора, к которому подсоединен эжектор 8, снабженный на выходе дроссельной шайбой 9.
Перед началом работы устройства открывается магистраль подачи воды 7. Затем, по магистралям окислителя 5 и 6 подают компоненты в смесительную головку 2. Запальное устройство 4 с помощью свечи воспламеняет их. Компоненты сгорают внутри камеры сгорания 1, а продукты сгорания поступают в камеру испарения 3 и далее в эжектор 8 в качестве рабочего тела. Вследствии возникающего разряжения в эжектор 8 начинает поступать балластировочное вещество в качестве которого может быть, например, водяной пар, на линии насыщения который смешиваясь с рабочим телом эжектора 8 (продуктами сгорания компонентов) снижет их температуру облегчая при этом режим работы выходных узлов устройства и в качестве перегретого пара выходит через регулирующую дроссельную шайбу 9 для дальнейшего использования. В зависимости от необходимости, в качестве балластировочного вещества могут применяться газы, окислы, жидкие вещества и т.д.
На фиг.2 представлен второй вариант предлагаемого технического решения где:
1 - камера сгорания;
2 - смесительная головка;
3 - камера испарения;
4 - запальное устройство;
5 - магистраль подачи окислителя;
6 - магистраль подачи горючего;
7 - магистраль подачи воды;
9 - дроссельная шайба;
10 - камера перегрева;
11 - форсунка;
12 - тангенциальный завихритель;
В данном случае вместо эжектора 8 (см. фиг.1) на выходе парогазогенератора установлен тангенциальный завихритель 12 выполненный в виде камеры перегрева 10 с форсункой 11, выход которой расположен тангенциально к оси выходного канала испарителя 3.
Его работа аналогична работе первого варианта, за исключением того, что балластировочное вещество подается под некоторым давлением в камеру перегрева пара 10 через форсунку 11, где оно смешивается с продуктами сгорания, снижая их температуру и повышая, тем самым, эффективность работы парогазогенератора.
Таким образом, использование предлагаемой полезной модели позволит снизить тепловые нагрузки на элементы конструкции и повысить эффективность работы устройства.