УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЖИГАНИЯ ЖИДКОГО ТОПЛИВА

Устройство для сжигания жидкого топлива используется при сжигании отходов нефтепродуктов таких, как отработанное машинное масло, печное топливо, фритюрный жир, а также дизельное топливо и керосин, для получения тепла и дальнейшего его использования в технологических устройствах таких, как теплообменники, котлы, печи и тому подобное.
Известно устройство, зарегистрированное как полезная модель № RU (11)29574(13)U1 F23C 11/04 опубликовано 20.05.2003, содержащее вертикальную цилиндрическую камеру сгорания, воздухоподающий узел, выполненный с возможностью подачи воздуха в зону горения через несколько горизонтальных поясов отверстий, расположенных по окружностям, соосным оси камеры сгорания и топливоподающий узел, установленный в нижней части камеры сгорания, выполненный с возможностью поддержания определенного уровня топлива на дне камеры сгорания, отличающийся тем, что воздухоподающий узел выполнен в виде вертикальной трубы, заглушенной с одного конца, и имеет возможность принудительной подачи воздуха с другого ее конца, смонтированной коаксильно внутри камеры сгорания, а горизонтальные пояса отверстий выполнены в стенках вертикальной трубы выше уровня топлива.
Однако топливоподающий узел в данном устройстве обеспечивает постоянную подпитку камеры сгорания топливом. Топливо в данной системе поступает в камеру сгорания холодным, без предварительного подогрева и в процессе работы продолжает интенсивно отдает тепло через стенки и дно камеры сгорания, что приводит к его неполному сгоранию, а в результате быстрой зашлаковываемости камеры сгорания и неудобству обслуживания. Воздухоподающий узел выполнен заодно с камерой сгорания, что усложняет чистку. Воздух, поступающий в камеру сгорания, с помощью вентилятора через отверстия, не имеет возможности прогреться по пути следования, что также не способствует качественному горению.
Сущность полезной модели заключается в использовании принципа пиролиза в данном устройстве. На тарелку камеры сгорания ограниченной сверху дожигателем, подается жидкое топливо, которое под действием температуры и без доступа воздуха разлагается, а его пары сгорают в камере сгорания. Для более эффективного горения в камеру сгорания, через узел подачи воздуха, под действием тяги, по пути нагреваясь, поступает атмосферный воздух, который обогащая пары испарившегося топлива воздухом, способствует бездымному горению. Продукты, сгорания, удаляются через дымоходную трубу, а утилизация выработанного тепла осуществляется через водяную рубашку, либо с помощью обдува камеры сгорания воздухом.
Задачей данного изобретения является внедрение нового принципа устройства теплообменника, компановки его узлов, что приводит к повышению эффективности сжигания топлива, а также снижению затрат по техническому обслуживанию устройства в силу его простоты и технологичности.
Отличительными признаками данного устройства являются использование принципа пиролиза для сжигания жидкого топлива с повышенной вязкостью.
Узел подачи топлива объединен с крышкой камеры сгорания, дожигателями и завихрителем, расположенном в нижнем торце воздухоподающей трубы. Объединение данных деталей в одном блоке, позволяет их легко извлекать и очищать от сажи и нагара, а также освобождать пространство для технического обслуживания тарелки камеры сгорания днища камеры сгорания и трубки перелива.
Завихритель узла подачи воздуха имеет ликальные лопасти и закручивает поступающий воздух для более эффективного обогащения паров жидкого топлива и смешивания их с воздухом.
Особенностью данного узла подачи воздуха является, использование тяги для подачи воздуха в камеру сгорания через разряжение в канале дымовой трубы. В результате чего воздух поступающий для обогащения паров топлива успевает разогреться, что существенно улучшается процесс горения.
Следует отметить, что отверстия в узле подачи воздуха имеют различную комбинацию диаметров в зависимости от необходимой мощности теплообменника. Как правило, это отверстия с меньшим диаметром в нижней части узла подачи воздуха с постепенным увеличением диаметра отверстий к верхней части. Это делается для того чтобы пары топлива не сгорали в основной своей массе в нижней части камеры сгорания, а поднимались вверх для постепенного горения и оставляли бы больше тепла на стенках теплообменника, а не утилизировали тепло в дымоходную трубу. Однако в теплообменниках до 100 кВт отверстия можно сверлить одинакового диаметра, так как изменение в диаметрах отверстий для необходимой подачи воздуха в камеру сгорания практической разницы не имеет. Возможны однако и комбинации сверления отверстий, например, нижний ряд меньшего диаметра, а остальные отверстия большего или одинакового диаметра и так далее.
Тарелка камеры сгорания выполнена на ножках и не совмещена с камерой сгорания, а сделана отдельно из металла толщиной до 5 мм или чугуна, что позволяет увеличить срок службы тарелки, так как при пиролизе, происходящем в тарелке камеры сгорания, образуется высокая температура. Наличие ножек на тарелке чаши, позволяет избежать перегрева нижней части теплообменника и создать высокую температуру в тарелке камеры сгорания для пиролиза.
В результате нестандартных ситуаций или затухания пламени в теплообменнике, может произойти перелив жидкого топлива через край тарелки камеры сгорания, при этом топливо по трубке перелива попадет в топливный бак теплообменника. Необходимо отметить что длина трубки перелива должна доходить практически до дна бака с топливом, чтобы исключить подсос воздуха в камеру сгорания через трубку перелива.- -Необходимо также отметить, что конструкция устройства и принцип его работы позволяет использовать не фильтрованное отработанное машинное масло, так как включенные в состав топлива твердые примеси не будут забивать трубку подачи топлива, а возможное присутствие воды в топливе не будет препятствовать горению в камере сгорания в силу высокой температуры на поверхности тарелке камеры сгорания.
В результате использования данной конструкции произойдет увеличение тепловой эффективности, уменьшится выброс вредных веществ и снизятся затраты на техническое обслуживание оборудования.
В предлагаемом устройстве для сжигания жидкого топлива имеется: камера сгорания 1, узел подачи воздуха 2, отверстия узла подачи воздуха 3, завихритель 4, жидкое топливо 5, трубка подачи топлива 6, тарелка камеры сгорания 7, дожигатели 8, отверстие дожигателя 9, труба дымоудаления 10, топливный бак 11, шестеренчатый насос 12, трубка перелива 13.
При работе устройства в камеру сгорания 1, выполненного в виде полого цилиндра, расположенного вертикально, через узел подачи воздуха 2, с расположенными на нем несколькими рядами отверстий 3 различного диаметра, и завихритель 4, расположенный в нижним торце узла подачи воздуха, под действием тяги поступает атмосферный воздух. Жидкое топливо 5, проходя по трубке подачи топлива 6, проходит через камеру сгорания, нагревается и стекает в тарелку камеры сгорания 7. В тарелке камеры сгорания, ограниченной с верху дожигателем 8, происходит эффект пиролиза, и легкие фракции жидкого топлива через отверстия 9 в дожигателе поднимаются вверх. В верхней части камеры сгорания, ограниченной дожигателями 8, происходит смешивание паров топлива с воздухом, где и происходит процесс горения. Отработанные газы проходят через отверстие в дожигателе и удаляются через дымоходную трубу 10. Под камерой сгорания 1 установлен топливный бак 11, в котором располагается шестеренчатый насос 12 для принудительной и регулируемой подачи топлива. В нижней части камеры сгорания установлена трубка перелива 13 для аварийного сброса топлива в бак.
Для запуска устройства необходимо убрать крышку камеры сгорания 14, выполненной заодно с узлом подачи воздуха 2 и дожигателлями 8, очистить тарелку камеры сгорания 7 и трубку перелива 13 от шлака и с помощью дизельного топлива и факела, зажечь жидкое топливо. Затем установить данный блок деталей на место и включить подачу топлива.
Утилизация тепла, произведенного устройством происходит с помощию водяной рубашкой 14 при работе отопителя в качестве котла, или, как вариант, с помощью воздуха при работе в качестве воздушной пушки с вентилятором 15.
В результате внедрения данного изобретения мы получим высокую эффективность при сжигании отработанного масла с единовременным снижением концентрации вредных веществ в отходящих газах, также технологичную и не дорогую установку для народного хозяйства.