Название: Жидкотопливная горелка для сжигания жидкого топлива в газифицированном виде
Горелка на жидком топливе для сжигания жидкого топлива в газифицированной форме, включающая в себя цилиндрический основной корпус с соплом для продувки пламени и внутренней нижней стенкой на противоположных концах, газовую камеру, пластину для сжигания, образованную множеством отверстий для продувки газифицированного топлива, газообразующую камеру. элемент, элемент для рассеивания топлива, канал подачи воздуха, линию подачи топлива, камеру выброса воздуха и вращающийся вал, поддерживающий элемент для газификации топлива и элемент для рассеивания топлива с возможностью вращения внутри цилиндрического основного корпуса. Кольцевая стенка закреплена и проходит внутрь от внутренней поверхности стенки пластины для сжигания в положении ближе к внутренней нижней стенке, чем отверстия для продувки газифицированного топлива, а пластина, предотвращающая поток сжиженного топлива, прикреплена одним концом к внутренней стенке. поверхность цилиндрического основного корпуса в положении рядом с соплом стравливания пламени и свободная на другом конце для образования отстойника сжиженного топлива между внутренней поверхностью стенки основного корпуса и пластиной, препятствующей потоку сжиженного топлива. Элемент для рассеивания топлива выполнен в основании с вентиляционными окнами для обеспечения прохождения через него воздуха. Топливная магистраль имеет более передний конец, расположенный близко к внешней периферийной поверхности топливорассеивающего элемента и отстоящий от нее многомерным зазором подачи топлива. ” меньше
Изобретатели: Miyahara, K Дата публикации: 1981-01-27 Идентификатор OSTI: 6393157 Номер(а) патента: US 4247282 Правопреемник: Dowa Co Ltd (Япония) Тип ресурса: Отношение к патентному ресурсу: Дата приоритета патента: Дата приоритета 26 мая 1978 г., Япония Страна публикации: США Язык: английский Тема: 42 ENGINEERING ; ЖИДКОСТНЫЕ ГОРЕЛКИ ; ДИЗАЙН ; ВОЗДУШНЫЙ ПОТОК ; АТОМИЗАЦИЯ; ЖИДКОЕ ТОПЛИВО; ГОРЕЛКИ ; ПОТОК ЖИДКОСТИ ; ТОПЛИВО; ПОТОК ГАЗА ; 421000* – Инженерно-топливные системы
Форматы цитирования
Мияхара, К. Жидкотопливная горелка для сжигания жидкого топлива в газифицированном виде. США: N. p., 1981. Web.
Похожие записи в сборниках OSTI.GOV:
Форсунка сгорания с низким уровнем выбросов для использования с газотурбинным двигателем
Сопло инжектора, имеющее центральную ось, описанное как сопло инжектора, содержащее: обычно цилиндрический внешний кожух, расположенный соосно относительно центральной оси и имеющий первый конец, второй конец и стенку, определяющую внутреннюю поверхность и внешнюю поверхность, при этом стенка дополнительно определяет отверстие в ней, проходящее между внутренней поверхностью и внешней поверхностью, и расположен рядом с первым концом; наружный трубчатый элемент, имеющий проход в нем, расположенный в отверстии и прикрепленный к корпусу; пластину, расположенную на первом конце и прикрепленную к корпусу, при этом пластина имеет в себе множество вторичных проходов; внутренний элемент, расположенный соосно относительно центральной оси внутри внешнего кожуха и включающий в себя основной корпус, первый конец которого прикреплен к пластине, второй конец и внешнюю ступенчатую поверхность, торцевую крышку, имеющую первый конец, прикрепленный ко второму концу основной корпус, второй конец и вогнутую внутреннюю поверхность, и обычно цилиндрическую оболочку, соосно расположенную относительно центральной оси, имеющую первый конец, прикрепленный к внешней ступенчатой поверхности между ее первым и вторым концами, второй конец и множество отверстия расположены радиально и равномерно распределены по оболочке; средство для подачи пилотного топлива через форсунку во время ее работы, средство для подачи воздуха для пилотного двигателя через форсунку, при этом подача пилотного воздуха смешивается с пилотным топливом только после выхода из форсунки во время ее работы; средство для подачи первичного воздуха через инжекторное сопло во время его работы, причем средство для подачи первичного воздуха включает основной воздушный канал, образованный участком внутренней поверхности стенки и участком кожуха; и средства прохождения основного источника топлива через форсунку во время ее работы. ” меньше
Аппарат для сжигания газифицированного топлива
Описана установка для сжигания газифицированного топлива, содержащая: цилиндрическую камеру сгорания, наружная стенка которой выполнена из жаропрочного материала; воздушная камера, предназначенная для окружающего горения; вентилятор, расположенный на стенке воздушной камеры для подачи воздуха в воздушную камеру; трубку подачи топлива, входящую в закрытый конец цилиндрической камеры сгорания по касательной, чтобы вращать газифицированное топливо, подаваемое через нее, в одном направлении; множество основных отверстий для продувки воздухом, имеющих диаметры, каждое из которых сформировано через наружную стенку цилиндрической камеры сгорания в положении, примыкающем к трубе подачи топлива, с ориентацией, наклонной как к направлению вращения топлива, так и к направлению продувки пламя горения; и ряд вспомогательных отверстий для подачи воздуха, диаметр каждого из которых меньше, чем у основного отверстия для подачи воздуха, выполненных через наружную стенку камеры сгорания в местах ниже по потоку от основных отверстий для подачи воздуха с ориентацией, аналогичной ориентации основных отверстий для подачи воздуха. . ” меньше
Газифицированная жидкотопливная горелка
Описана горелка на газифицированном жидком топливе, имеющая (1) камеру сгорания в виде закрытого снизу цилиндра, (2) полый элемент газификации топлива по существу конической формы, расположенный в камере сгорания с возможностью вращения и имеющий открытый конец выполненный в нем с наклонно обращенным наружу участком, (3) канал подачи воздушного дутья, вставленный в элемент газификации топлива, (4) линию подачи топлива для подачи жидкого топлива на внутреннюю поверхность элемента газификации топлива, (5) газовая камера, образованная в камере сгорания таким образом, чтобы располагаться напротив открытого конца элемента для газификации топлива, образуя отверстие для выброса газифицированной топливно-воздушной смеси между газовой камерой и наклонно обращенной наружу частью элемента для газификации топлива, и (6) цилиндрический элемент для смешивания газированного топлива с воздухом, предусмотренный в газовой камере и расположенный на небольшом расстоянии от открытого конца элемента для газификации топлива. ” меньше
Охлаждаемая топливом кислородно-топливная горелка
Описан блок камеры сгорания для кислородной топливной горелки, содержащий корпус камеры сгорания цилиндрической формы, имеющий входной конец и конец подачи пламени, и включающий в себя кольцевую конструкцию стенки с приблизительно цилиндрической наружной поверхностью и основным каналом, проходящим через нее с его продольной осью, коаксиальной с корпус камеры сгорания, каналы подачи топлива, образованные в кольцевой стенке и проходящие приблизительно параллельно оси основного канала и расположенные по окружности вокруг основного канала, внутреннее кольцевое углубление, выполненное в конструкции кольцевой стенки между концами основного канала, и проходящее радиально дальше наружу от основного канала и пересекающее, по меньшей мере, некоторые из каналов для подачи топлива, и кольцевое сопловое кольцо на напорном конце корпуса камеры сгорания, окружающее основной канал и закрывающее топливные каналы и определяющее сопловые отверстия для топлива. Кислород подается к одному концу основного канала на стороне подачи корпуса камеры сгорания и проходит через другой конец основного канала на стороне подачи пламени корпуса камеры сгорания, а топливо подается на один конец каждого из Топливо проходит через каналы подачи топлива в корпус камеры сгорания и течет через топливные каналы в кольцевую выемку, где часть топлива поступает в основной канал и проходит через него и смешивается с кислородом, образуя пламя в основном канале, а часть топлива продолжает двигаться дальше через топливные каналы и через сопловое кольцо на стороне подачи пламени корпуса камеры сгорания и дополняет пламя за пределами основного канала. ” меньше
Устройство для утилизации отработанных газов путем сжигания
Описан наземный факел, содержащий корпус печи в виде трубчатой стенки, имеющей круглое или многоугольное поперечное сечение и днище, открытое практически по всей площади днища, и множество горелок, расположенных у отверстия днища корпуса печи. Каждая из горелок содержит газовое сопло и трубку для смешивания газа, имеющую открытый нижний конец с расположенным в нем верхним концом газового сопла и по существу цилиндрическую внутреннюю поверхность. Наиболее подходящим для предотвращения черного дыма и вибрации является газовая смесительная трубка, имеющая внутренний диаметр, в 2-5 раз превышающий внутренний диаметр газового сопла, и длину, в 5-10 раз превышающую внутренний диаметр трубки. Пластины для переноса пламени, расположенные между верхними концами газосмесительных труб, служат для значительного уменьшения количества пилотных горелок, которые в противном случае были бы необходимы. ” меньше
Зачем использовать жидкотопливную печь?
Когда я начал заниматься альпинизмом в подростковом возрасте, моей первой «печкой» была серия самодельных парафиновых горелок (картон, свернутый в пустые банки из-под еды и покрытый воском). В конце концов я приобрел печь Optimus Svea, которая мне очень понравилась. Это звучало как реактивный самолет, но работало хорошо и было надежно. Простота конструкции делает Svea, пожалуй, самой надежной походной печью на жидком топливе. В конце концов я отказался от него, но позже, когда я вернулся к альпинизму, я остановил свой выбор на MSR Whisperlite International, который также представляет собой печь на жидком топливе, которую я использую до сих пор.
Почему я перешел со Svea на Whisperlite? Я объясню это позже, в конце. Моя цель здесь не в том, чтобы подробно рассмотреть различные печи на жидком топливе, а в более общем плане поговорить о том, почему печи на жидком топливе лучше подходят для зимних походов. Я также расскажу о некоторых советах по эксплуатации более распространенных печей Whisterlite (модели International и Universal).
«В самых экстремальных условиях лучше всего подойдет печь на жидком топливе. Дистанционная топливная бутылка позволяет вручную поддерживать давление в печи в любых условиях для надежной работы». —МСР, 2020 г.
Печки на жидком топливе не самые легкие и не самые дешевые, поэтому не могут выиграть ни в категории сверхлегких, ни по цене. Помимо этих моментов, у печей на жидком топливе есть много важных преимуществ, но есть четыре, которые выделяются:
- Печи на жидком топливе хорошо работают в очень холодных условиях потому что ручной насос позволяет поддерживать давление топлива. Температура действительно не имеет значения. Это может быть 45ºF, 10ºF или –30ºF, печь все равно работает так же. Это самый важный момент в отношении жидкотопливных печей. Работают на морозе. Он работает, когда другие печи не работают. Когда вы оказываетесь в действительно холодных температурах, именно тогда вам больше всего нужна плита, чтобы восстановить водоснабжение, приготовить еду и создать грелки на ночь.
- Печь может быть защищена от ветра, что имеет решающее значение для эффективности, и это можно сделать, не подвергая бутылку с топливом риску взрыва.
- Его можно обслуживать в полевых условиях. Это справедливо как для Svea, так и для Whisperliter. Печь Whisperlite также оснащена технологией «Shaker Jet™» (внутренняя игла в корпусе), которая позволяет самоочищаться легким встряхиванием. Но когда этого недостаточно, вы можете выполнить базовый ремонт в полевых условиях — очистить все топливопроводы, заменить все поврежденные уплотнения, смазать чашу насоса или заменить главный элемент. В MSR есть полезные руководства по текущему обслуживанию печи и насоса. Вы можете практиковать дома, так что вам будет легче заниматься в холодную, ветреную и темную ночь.
- Баллон с топливом многоразовый. Также легко заглянуть внутрь и проверить уровень топлива. Это также означает, что у вас не валяются стопки пустых канистр.
Некоторые туристы утверждают, что самое большое преимущество печи на жидком топливе заключается в том, что она может работать на разных видах топлива, если белое топливо недоступно. То есть топливо можно найти практически в любом месте мира, а вот канистры для походных печей не так уж и много. Однако этот момент никогда не был для меня проблемой. Топливо для жидкотопливных печей тоже дешевле, но я не думаю, что разница в стоимости настолько велика, что это волнует большинство людей.
Еще одно преимущество — стабильность. Печи на жидком топливе имеют более низкий профиль, что снижает вероятность их опрокидывания на снегу. Тем не менее, существуют прикрепляемые подставки для канистр, которые помогают решить проблему устойчивости печи с канистрами. Поэтому я просто указываю на четыре основных преимущества: работает при низких температурах, имеет ветрозащиту, может обслуживаться в полевых условиях и может быть заправлен. Эти особенности делают печь на жидком топливе лучшим выбором для холодных зимних условий.
Я использую Whisperlite International. Эта печь будет работать на многих видах топлива, что делает ее пригодной для международного использования. Однако я использовал только белое топливо в своем. Whisperlite Universal — это альтернативный дизайн, в котором также можно использовать канистры.
Надежность
Долгое время моя печь Whisperlite работала без обслуживания. Я ничего не делал для его обслуживания и никогда не брал с собой никаких инструментов. Я просто предполагал, что это всегда будет работать. В первый раз у меня сломалась печка, не печка, а я. Я забыл насос печки. Я не смог провести надлежащий визуальный осмотр снаряжения перед упаковкой. К счастью, мне помог кто-то с газовой плитой. Во второй раз, когда это не удалось, у меня не было никаких инструментов, чтобы расчистить топливный путь. В очередной раз мне помог кто-то с канистровой печкой. Печь выходила из строя еще, может быть, три раза, но каждый раз я использовал набор для обслуживания, чтобы очистить печь и вернуть ее в эксплуатацию. Мне всегда удавалось заставить его работать даже в суровых условиях.
Путешественники, использующие канистровые печи, выручили меня, как и я помог им. Ни одна группа не должна полагаться только на одну плиту. Для безопасности в зимних условиях у каждого должна быть своя печь.
Хотя у меня есть Whisperlite International, теперь я думаю, что Universal может быть лучшей моделью для использования в группах, просто потому, что это, вероятно, означает, что все в группе могут делиться топливом. То есть, если канистровая печь вышла из строя, этот человек мог хотя бы подключить свой запас топлива к работающей жидкотопливной плите.
Поскольку я не могу прикрепить канистру к своей плите, я ношу дополнительное топливо на случай, если чья-то плита выйдет из строя. Бутылки на 11 унций более чем достаточно для одного человека в типичной двухдневной поездке на выходные, которая обычно включает таяние снега 2–2 раза:
- Один талый снег/кипяток для пополнения бутылки или фляги Nalgene для питья и приготовления пищи вечером.
- Один талый снег/кипяток для создания литровой грелки Nalgene для согрева ночью.
- Один талый снег/кипяток для наполнения бутылки или фляги Nalgene для питья и приготовления пищи по утрам.
Если контейнер с топливом на 11 унций будет гореть в течение 60 минут, а для кипячения литра воды в холодных условиях требуется даже 6–10 минут, я могу рассчитывать на вскипание 6–10 литров. В более теплых условиях предполагается возможность вскипятить чуть более 14 литров.
Недавно я начал носить с собой бутылку с топливом на 20 унций, потому что часто бывает, что мне нужно помогать другим. Иногда я нагреваю воду для трех разных туристов из нашей группы, у всех из которых не работают канистровые печи. За надежность я ставлю Whisperlite очень высокую оценку. Мне нужно быть уверенным, что при необходимости я смогу пополнить запасы воды из снега.
Советы по эксплуатации печи Whisperlite
Есть две вещи, которые вы можете не заметить при первом запуске печи, если не попытаетесь разобраться в функциональности конструкции.
Во-первых, положение топливного бака имеет значение. Для достижения наилучших результатов его необходимо положить на бок, особенно при низком уровне топлива и контрольное значение топлива должен быть направлен вверх. Когда контрольное значение топлива указывает вверх, топливная трубка может достигать топлива на дне топливного баллона. См. схему ниже.
Во-вторых, начальное пламя должно нагревать трубку генератора, расположенную с одной стороны печи. Убедитесь, что ветер не уносит пламя от трубы генератора. Постарайтесь расположить печь так, чтобы пламя было сосредоточено на трубке генератора, чтобы она быстро и полностью прогрелась.
Полные инструкции по эксплуатации печи Whisperlite см. в руководстве.
Устранение неполадок в холодную погоду
Хотя ручной насос на жидкотопливной печи позволяет печи поддерживать постоянное высокоэффективное пламя после работы, на печь может повлиять холодная погода. Есть две проблемы.
Во-первых, в топливном жиклере может скапливаться влага, не позволяющая жидкому топливу заполнить капсюль. Чтобы устранить эту блокировку, прогрейте печь или вручную очистите путь струи с помощью игольчатого инструмента.
Во-вторых, сам насос может заклинить. Если вы нажмете на поршень насоса, он может поддаться и показаться сломанным. То есть плунжер насоса будет свободно перемещаться вперед и назад без сопротивления, потому что чашка насоса (уплотнение в нижней части плунжера) слишком жесткая или нуждается в смазке. Нагрев насоса, например, положив его под руку или просто терпеливо прокачав его некоторое время, обычно восстанавливается сцепление с уплотнением и начинается создание необходимого давления для подачи топлива. Вместо того, чтобы нажимать на поршень насоса, нагрейте насос, и он начнет работать как надо.
Иногда проблема заключается не в низкой температуре, а в сухой чашке насоса, которую необходимо смазать. Проблема редкая, но встречается. Ежегодное техническое обслуживание печи и смазывание чашки насоса уменьшит эту проблему.
Дополнительный совет по устранению неполадок
Вы соединяете топливный бак и печь и накачиваете давление топлива. Затем вы осторожно отпускаете контрольное значение топлива, и вместо того, чтобы топливо заполняло заливную горловину, вы слышите звук, похожий на утечку воздуха из велосипедной шины. Причина в том, что топливная трубка отвалилась внутри топливного бака. Вы должны снять насос и извлечь топливную трубку (не легко). Топливная трубка сменная, поэтому она не закреплена постоянно. Если у вас есть Expedition Maintenance Kit, он содержит сменную топливную трубку. Бывает так, что он отваливается при упаковке в рюкзаке. По этой причине лучше всего проверить его, чтобы убедиться, что он надежно вставлен, прежде чем прикреплять насос к бутылке.
Сравнение печей, стоимость топлива, вес и т. д.
*Coleman Cooking Fuel (белое топливо), 1 галлон / 128 эт. унция 14 долларов (12–15 долларов) 1. Эти грузила Единственная не показанная здесь часть — это зажигалка или зажигалка, которые встроены во многие альтернативные печи. Тем не менее, причина, по которой его здесь не добавляют в качестве веса, заключается в том, что отдельная зажигалка не добавляется к другим весам печи, и ее необходимо носить с собой в любом случае, независимо от того, какую печь вы используете. 2. *Coleman Cooking Fuel (белое топливо), 1 галлон / 128 фл. унция: 12.95–14.99 долларов. 3. Итого, включая топливные баллоны на 11 унций и 20 унций, но без стоимости топлива.
Одна из причин, по которой путешественники захотят использовать одну и ту же печь круглый год, — это расходы на вторую печь. Несмотря на то, что поначалу система печки на жидком топливе дороже, чем канистра, в долгосрочной перспективе она дешевле, потому что вы сэкономите деньги на расходах на топливо и многоразовые топливные баллоны. Печь на жидком топливе может служить всю жизнь.
В приведенной выше таблице я сложил все в моей системе плиты, включая кастрюлю с крышкой и две топливные бутылки, но не зажигалку. Если у вас уже есть подходящая кастрюля, вы можете исключить эти расходы (52.95 доллара США).
Обратите внимание, что я выбрал набор для приготовления пищи Snow Peak 900 Titanium. Другие кастрюли будут работать с плитой на жидком топливе. Я предпочитаю Snow Peak 900, потому что он вмещает около литра воды, что полезно для таяния снега. Крышка прилегает достаточно плотно, чтобы удерживать тепло, и крышка также работает как сковорода. Сковорода маленькая, но идеальна для лепешек размером с уличный тако. Это также лучше для сбора снега, чем стандартная плоская крышка. По этим причинам я считаю Snow Reak 900 идеальной кастрюлей для зимних походов.
Дайте мне знать, что вы думаете. Если у вас есть советы о том, как сохранить канистру в тепле зимой, или истории успеха или неудачи в холодных условиях, расскажите нам о своем опыте. Пожалуйста, оставьте комментарии ниже.
Безопасность печи
Теоретически наиболее желательным удобством канистровых систем является возможность разжечь печь в вестибюле палатки, не борясь с большим пламенем капсюля. Тем не менее, из соображений безопасности я бы не стал пользоваться печкой в тамбуре палатки. Если вы идете на такой риск, позаботьтесь о том, чтобы испарения не попадали в вашу палатку, а вестибюль был открыт или хорошо вентилировался.
Типичное начальное пламя. Это пламя необходимо для нагрева змеевика для испарения жидкого топлива.
На жидкотопливной печи топливный насос заставляет топливо поступать в чашу для заливки, которую вы зажигаете вручную. Это топливо создает большое пламя, которое нагревает топливный змеевик. Горячий змеевик испаряет жидкое топливо, проходящее через змеевик, и создает голубое пламя для приготовления пищи. Начальное пламя капсюля может быть большим, поэтому Я никогда не зажигаю печь в своей палатке или около всего, что может расплавиться или загореться. Я всегда включаю печь на открытом воздухе.
Обычно я выкапываю в снегу большую яму для приготовления пищи или, в очень ветреные дни, маленькую ямку в снегу за дверью моей палатки. Именно в этих иногда суровых условиях я понимаю, почему некоторые туристы рискуют использовать систему печей с канистрами внутри вестибюля палатки. Из-за риска отравления угарным газом я смирился с тем, что держу свою плиту вне палатки. У меня есть запасная еда, которую не нужно готовить, когда я сталкиваюсь с условиями, слишком тяжелыми для моей плиты. Обычно, даже при холоде и сильном ветре, я могу защитить свое тело в своей палатке, работая с печью за дверью палатки.
Отравление угарным газом (СО)
Будьте очень осторожны при отравлении угарным газом. В холодную и ветреную погоду у вас возникнет соблазн использовать печку в закрытом вестибюле палатки. CDC не рекомендует использовать в палатке какие-либо устройства для сжигания топлива. Если вы используете вентиляцию для своей печи, не закрывайте ее! Использование печи в тамбуре палатки также опасно. Смертоносные пары не имеют запаха и убивают туристов и альпинистов. Это реальная опасность, и если поискать в теме, то можно найти много трагических историй и статистики. Некоторые симптомы отравления угарным газом похожи на симптомы менее опасной высотной болезни. Подробнее здесь.
Предупреждение об угарном газе в руководстве Whisperlite™
БУДЬТЕ ОСТОРОЖНЫ CARBON УРОВНИ ДИОКСИДОВ (CO2) ТОЖЕ
Даже помимо использования печи в палатке, следует позаботиться о том, чтобы не допустить выброса углекислого газа (CO2) уровни от репарации в закрытой палатке от слишком высокого подъема и создания атмосферы с дефицитом кислорода. Пусть ваша палатка дышит ночью. Оставляйте дверь открытой или частично открытой, когда это возможно, и не забывайте убирать скопившийся снег, который может блокировать вентиляцию. Я почти всегда сплю с открытой дверью палатки и верхним вентиляционным отверстием, даже если палатка с двойными стенками хорошо дышит.
Так почему же я перешел со Svea на Whisperlite?
MSR Whisperlite (11.2 унции) легче, чем Svea (19.4 унции). Можно возразить, что у Svea есть небольшой встроенный топливный бак, но даже с топливным баллоном Whisperlite легче.
MSR Whisperlite — самая распространенная печь на жидком топливе, используемая в Каскадных горах (мое ненаучное наблюдение). Для команд хорошо иметь совместимые печи.
Whisperlite также немного легче использовать в холодную погоду. Svea нужно согреть руками, чтобы капсюль вытек, или подогреть пламенем (небольшим огнем), или капсюль можно заполнить вручную. Холодным утром я не хочу разогревать печь больше, чем нужно, поэтому, скорее всего, я буду заправлять ее вручную, что неудобно. Whisperlite использует ручной насос для создания давления топлива. Я также предпочитаю большой титановый котел для таяния снега, а не маленький алюминиевый котел, который идет в комплекте со Svea. Все это говорит о том, что я скучаю по Svea. Это была моя первая плита, и у меня остались отличные воспоминания об ее использовании.
Название: Горелка на газообразном и жидком топливе
Простая прочная горелка, разработанная Consolidated Natural Gas Service Co., Inc. для металлургических печей (для таких процессов, как выплавка/рафинирование железа и стали, отжиг или другая термообработка), может обеспечивать высокие температуры и восстановительную и ненауглероживающую обработку. атмосферу, не вызывая коксования или другого загрязнения горелки или топки. Горелка, которая может быть изготовлена в основном из стандартных деталей, предназначена для работы с использованием богатого соотношения топливо/окислитель, с воздухом или кислородом в качестве окислителя и газом или жидкостью в качестве топлива. Цилиндрическая камера смешения/сжигания изготовлена из литого огнеупора. На одном конце камеры установлен горелочный диск, образующий непрерывный кольцевой проход для окислителя, примыкающий к стенке камеры сгорания. Газообразное топливо вводится в камеру после диска горелки; жидкое топливо, аксиально через диск горелки. Использование диска горелки с тангенциальным расположением входа газа обеспечивает уровень смешивания, достаточный для создания требуемых высоких температур, при этом сохраняя эти температуры ниже точки, при которой они могут повредить нержавеющую сталь, или точки, при которой они могут повредить нержавеющую сталь. стальной или керамический диск горелки. Использование жидкого топлива дает более яркое пламя с большей яркостью и излучательной способностью, что требует дополнительного охлаждения диска горелки, помимо того, которое возникает в результате прохождения окислителя вокруг держателя пламени. ” меньше
Изобретатели: Syska, AJ Дата публикации: 1978-09-26 Идентификатор OSTI: 6165367 Номер(а) патента: US 4116611 Правопреемник: Consolidated Natural Gas Service Co. Inc. Тип ресурса: Патент Страна публикации: США Язык: английский Тема: 42 ИНЖИНИРИНГ ; 03 ПРИРОДНЫЙ ГАЗ ; ГОРЕЛКИ ; ДИЗАЙН ; ПЕЧИ ; МЕТАЛЛУРГИЧЕСКАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ ; КАМЕРЫ СГОРАНИЯ ; ПРОМЫШЛЕННОСТЬ ; 421000* – Инженерно-топливные системы; 034000 — Природный газ — сжигание
Форматы цитирования
Похожие записи в сборниках OSTI.GOV:
ДОЛГОВЕЧНОСТЬ ТОПЛИВНЫХ ФОРСУНОК ОЧЕНЬ НИЗКОЙ МОЩНОСТИ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ С ЖИЛЫМИ МАСЛОТНЫМИ ГОРЕЛКАМИ МАЛОЙ МОЩНОСТИ.
Брукхейвенская национальная лаборатория (BNL), сотрудничающая с Министерством энергетики США (DOE), провела предварительную оценку потенциала распыляющих форсунок симплексного типа с очень низкой подачей топлива для использования с жидкотопливными горелками, предназначенными для бытовых котлов, печей и водные нагреватели. Эти форсунки при соответствующих условиях могут быть достаточно надежными, чтобы можно было создавать новые конструкции систем отопления. Это позволит спроектировать отопительные приборы, соответствующие меньшим требованиям к нагрузке энергоэффективных домов, построенных с использованием современных компонентов и архитектурных систем, предназначенных для минимизации энергопотребления. Когда отопительные системы устанавливаются с избыточной мощностью, превышающей нагрузку в три-четыре раза, результатом является потеря до десяти процентов по сравнению с номинальной эффективностью прибора. Таким образом, использование форсунок малой производительности в системах, рассчитанных на точное соответствие нагрузке, может привести к значительной экономии энергии. Компания BNL исследовала ограничения форсунок с низким расходом и разработала долгосрочные эксперименты, чтобы выяснить, можно ли определить способы, которые будут полезны для долгосрочной работы при низкой входной мощности без отказов. Чтобы максимизировать потенциал успеха, были использованы наилучшие возможные отраслевые практики. Форсунки с низким расходом в основном выходят из строя из-за закупорки или частичной блокировки внутренних каналов подачи топлива внутри форсунки. Чтобы предотвратить попадание каких-либо загрязняющих веществ в форсунку, компания BNL исследовала геометрию и критические размеры, а также современное состояние конструкции топливных фильтров. На основании этого исследования был сделан вывод, что наилучшие имеющиеся фильтры должны быть более чем способны отфильтровывать загрязняющие вещества из топлива до того, как они попадут в саму масляную горелку. Эта позиция была действительно подтверждена на основе долгосрочных испытаний, проведенных в рамках этого исследования, и никаких доказательств не привело к изменению нашей позиции. Настоятельно рекомендуется использовать эти фильтры с размером частиц 10 микрон и большой фильтрующей способностью (площадью поверхности) со всеми установками масляных горелок. Другой возможный вид отказа был связан с деградацией топлива, и это стало основным направлением оценки. Разложение топлива обычно происходит быстрее при более высоких температурах. Чтобы максимально исключить это, были выбраны средства управления, обеспечивающие допродувку потока воздуха для горения после отключения горелки. Это обеспечивало короткий период времени, в течение которого нагнетатель воздуха для горения горелки продолжал работать после того, как пламя погасло. Это приводит к охлаждению форсунки и, в свою очередь, топлива внутри небольших путей потока внутри компонентов форсунки. В этом исследовании сделан вывод о том, что использование форсунок малой производительности возможно, но только тогда, когда температура и тепловая масса окружающей среды камеры сгорания приводят к относительно «холодному» состоянию. Это было достигнуто в одном длительном эксперименте, который, по существу, работал в течение эквивалента полного отопительного сезона без каких-либо признаков закупорки или выхода из строя форсунки. Температуру поверхности корпуса сопла поддерживали на уровне 150 F или ниже в течение всего времени испытания. С другой стороны, была изучена вторая система, которая закончилась частичной закупоркой форсунки и отказом системы. В этой системе с «горячей средой» температура корпуса сопла достигала 210 F. Это произошло почти в эквиваленте полного отопительного сезона, но все же привело бы к жалобе домовладельца на отсутствие тепла.
- https://doi.org/10.2172/912626
- Доступен полный текст
Горелка с низким уровнем выбросов NO/sub x/premix
В этом патенте описана горелка с предварительным смешиванием для сжигания топливного газа и воздуха с пониженным производством NO/sub x/, причем горелка имеет узел сжигания первичного воздуха и топливного газа и узел сжигания вторичного воздуха. Узел сжигания первичного газовоздушного топлива содержит трубу горелки и пластину горелки, расположенную на расстоянии от заднего конца трубы и окружающую его, при этом труба горелки имеет смеситель, соединенный с удлинительной трубой, и наконечник горелки, установленный на заднем конце удлинителя. трубка. Смеситель имеет впускные отверстия для топливного газа и первичного воздуха и приспособлен для смешивания топлива и, кроме того, первичного воздуха перед сжиганием в заданных соотношениях, при этом наконечник горелки имеет отверстия для прохода газа из удлинительной трубки. Трубка горелки и плита горелки приспособлены для поддержки и стабилизации субстехиометрического начального пламени, возникающего в результате сгорания газов, проходящих через наконечник горелки, при этом исходное пламя имеет основание в области, образованной плиткой горелки и наконечником горелки. Узел сжигания вторичного воздуха содержит несколько отверстий для вторичного воздуха и средства для его впуска вторичного воздуха, причем отверстия для вторичного воздуха расположены на расстоянии друг от друга радиально от плиты горелки и по окружности друг от друга. Расстояние в радиальном направлении является достаточным для того, чтобы вторичные воздушные потоки из отверстий могли реагировать с пламенем предварительно смешанного газа по существу ниже по потоку от наконечника горелки. Окружное расстояние между портами является достаточным для обеспечения рециркуляции дымовых газов печи к основанию начального факела в количествах, по меньшей мере достаточных для достижения более низких температур в начальном факеле и для отвода вторичных воздушных потоков от начального факела. . Первичные соотношения воздух-топливный газ включают диапазон примерно 25-65% от стехиометрической потребности в воздухе топливного газа, причем горелка приспособлена для общей потребности в воздухе примерно до 120 мольных % от стехиометрической потребности в воздухе для топлива. газ. ” меньше
Практическое применение новой технологии плазменного горения
ТС Аэроспейс, ООО отчеты о ходе реализации программы технологии сжигания с помощью плазмы, финансируемой за счет премии DOE SBIR Phase I (Грант № DE-SC0020814). Проект под названием «Практическое применение новой технологии плазменного сжигания» направлен на продвижение компактной плазменной технологии сжигания природного газа в коммерческих целях, таких как водонагреватели и промышленные печи. В этом проекте изучались инновационные методы возбуждения плазмы, применяемые к потокам горения, с использованием магнитоуправляемых атмосферных разрядов в качестве основной технологии. ТС Аэроспейс, ООО (CUA) и Иллинойский университет в Урбане-Шампейне (UIUC) недавно применили этот метод для создания вихрей для аэродинамического управления потоком. При таком подходе в зазоре коаксиальных электродов, расположенных в поле сильного редкоземельного магнита, генерируется суженный тлеющий разряд (дуговая нить). Дрейфовое движение заряженных частиц в магнитном поле приводит к возникновению силы Лоренца, так что нить движется вокруг центра коаксиальных электродов. Для наблюдателей это выглядит как плазменный «диск» на конце коаксиального кабеля. В текущем проекте DOE SBIR этот метод управления потоком плазмы был модифицирован для плазменного сжигания (PAC) путем замены коаксиального барьера диэлектрическими каналами, через которые топливо и окислитель впрыскивались, возбуждались электронным способом и смешивались в следе за плазменная нить. Подход эффективно сочетает действие скользящих дуговых типов с реакторами с завихрением потока. Исследовательские цели проекта заключались в том, чтобы составить каталог основных характеристик этой основной концепции, оценить производительность новых конструкций по сравнению с альтернативами и определить практические подходы для интеграции в коммерческие горелки. На этапе I исследовательская группа изучала сжигание метана в воздухе с помощью плазмы, провела предварительные исследования по улучшению взаимодействия плазмы с пламенем и исследовала влияние новых конфигураций плазменных приводов на характеристики пламени и пределы стабильности. Исследования Фазы I были направлены на оценку ключевых концепций (1) интеграции привода дугового магнита в испытательный стенд держателя пламени, (2) экспериментальной характеристики плазменных устройств сжигания, (3) разработки предварительного прототипа и (4) будущие приложения и коммерциализация. Анализы и испытания на этапе I предоставили предварительный проект, который может быть преобразован в надежный коммерческий прототип на этапе II для поддержки дальнейших исследований и разработок и усилий по коммерциализации. Потенциальными рынками для этой технологии являются высокоэффективные газотурбинные двигатели с улучшенным динамическим диапазоном, усовершенствованные коммерческие и бытовые печи и котлы, а также компактные гибридные (газоэлектрические) водонагреватели. Усовершенствованная технология сжигания с помощью плазмы имеет большой потенциал для воздействия на потребление и монетизацию хранилищ природного газа с преимуществами эффективной работы пламени и снижения загрязнения. Предлагаемая работа будет посвящена исследованию повышения эффективности сгорания, контроля и стабильности с использованием плазменных нитей с магнитным наведением в поисках коммерчески жизнеспособных конструкций для производства электроэнергии и нагревательного оборудования на природном газе.
Характеристики горения тонкоизмельченного угля
Определено влияние размера частиц угля на пылеугольное пламя и характеристики шлакообразования/обрастания при применении в котлах. Замена дорогостоящего жидкого топлива углем в коммунальных и промышленных котлах является конечной целью данного проекта. Была построена поточная система измельчения и подачи. Исследовательская топка была оборудована горелкой котлового типа, радиационными трубами водяного охлаждения вдоль стенок камеры сгорания и конвективными трубами газового охлаждения в газоходе. Большинство испытаний сжигания проводились при высоких температурах газов на выходе из топки, типичных для котлов, предназначенных для сжигания природного газа и мазута. Уголь, сжигаемый в ходе испытаний, представлял собой высоколетучий битуминозный уголь из пласта Питтсбург № 8. Были изучены характеристики горения, склонность к зашлаковыванию и зарастанию частиц угля трех различных размеров, а именно: 99.9% менее 15.8 мкм (средний размер частиц 6.6 мкм), 99.9% менее 55 мкм. м (средний размер частиц 18.1 мкм) и 99.9% ниже 148.0 мкм (средний размер частиц 41 мкм). Было обнаружено, что длина пламени уменьшалась примерно на 60% от самого большого к самому маленькому размеру частиц. Интенсивность горения, достигаемая при самом мелком помоле угля, была более чем в 80 раза выше, чем при самом крупном помоле. Лучистый тепловой поток и общее количество тепла, поглощаемое шихтой топки, были значительно выше для мелкоизмельченных углей по сравнению с более крупными углями. Скорость осаждения шлака и золы на проходах конвективных труб была снижена примерно на 99.9% при использовании самого мелкого угля по сравнению с самым крупным углем. Выбросы оксидов азота не менялись в зависимости от размера частиц угля. Испытанный самый мелкий уголь (15.8% менее XNUMX мкм) вызывал некоторые трудности с подачей и транспортировкой; следовательно, системы подачи и транспортировки очень мелкого угля должны быть усовершенствованы. ” меньше
