section Accueil
Production, Amateur
Radio amateur
avions de modèle, fusée
Utile, divertissant 		maître furtif
électronique
physique
de la technologie
invention 		espace Mystery
Mystères de la Terre
Secrets de l'océan
infiltration
section Carte
début
forum
Utilisation de matériel est autorisé à titre de référence (pour les sites - hyperliens)
invention
Fédération de Russie Patent RU2151956

RAYONNEMENT BRÛLEUR

RAYONNEMENT BRÛLEUR

Nom de l'inventeur:. Shmelev VM; Margolin AD
Le nom du titulaire du brevet: Institut de physique chimique, Académie des sciences de Russie. NN Semenova
Adresse de correspondance: 117977, Moscou, ul. Kossyguine 4, Institut de physique chimique, Académie russe des sciences, le département des brevets
Date de début du brevet: 03.03.1999

L'invention concerne un système d'alimentation, à savoir les brûleurs de rayonnement, et peut être utilisé pour les besoins domestiques et industriels dans diverses centrales thermiques, dans les poêles domestiques et de gaz domestique, appareils de chauffage, sécheuses, fours. Le brûleur radiant comprenant un corps, un injecteur sous la forme d'une buse à gaz avec un tube mélangeur, buse émettant perforée en céramique et une protection contre les radiations, le bouclier de rayonnement est sous la forme d'un ensemble d'éléments étendus géométriques, par exemple des plaques, des cylindres en quartz ou en céramique cellules trous formant avec cellules dimension transversale de 10 mm et une hauteur non inférieure à la dimension transversale des cellules ayant une aire totale d'écoulement par rapport supérieur à 0,8 et est éliminé de la surface de la buse par une distance non supérieure à la dimension transversale des cellules, mais pas plus d'un tiers de la taille de la section de la buse qui fournit l'intégralité de la combustion de carburant et une forte baisse de la quantité de CO dans les produits de combustion, améliorant la stabilité de la combustion dans un large éventail de changements de pression de carburant, augmenter l'efficacité de rayonnement, d'améliorer le diagramme de rayonnement et de l'extension du champ d'application du brûleur.

DESCRIPTION DE L'INVENTION

L'invention concerne un système d'alimentation, à savoir les brûleurs de rayonnement, et peut être utilisé pour les besoins domestiques et industriels dans diverses centrales thermiques, dans les poêles domestiques et de gaz domestique, appareils de chauffage, sécheuses, fours.

Brûleur industriel est connu (US N 5174744 de brevet 29.12.92g). Avec de faibles émissions de CO et de NO x dans l'atmosphère, qui se compose d'une unité de mélange de combustible et d' oxydant, les plaques céramiques perforées (buses), à laquelle le gaz de combustion, et écran maillé de lumière autrement dit, le chauffage de la flamme du brûleur, augmente la température de la surface émettrice de la matrice et contribue à l'oxydation du CO en CO2, ce qui réduit les émissions de CO, et l'écran est monté au- dessus de la plaque du brûleur à une distance qui dépend de la longueur de la flamme.

Un inconvénient de ce brûleur est faible écran de résistance mécanique légère de maille métallique et sa couverture sous la forme d'une mousse céramique spéciale, et un brûleur importante fabrication de complication.

Brûleur de rayonnement connu (certificat de droits d'auteur N 2066023, Cl. 6 F 23 D 14/12, 1994), comprenant un boîtier muni d'un couvercle perforé, jouant le rôle de blindage contre un rayonnement monté dans la partie de sortie de la buse d'émission du corps.

Un inconvénient de ce brûleur sont des exigences élevées sur la stabilité thermique et à l'oxydation des captures d'écran qui déterminent la nécessité d'utiliser des nuances d'acier de nickel coûteux. couverture de l'écran de disponibilité augmente la résistance hydraulique détériore la stabilité de combustion à faibles pressions de carburant, et assure la réduction du monoxyde de carbone dans les produits de combustion inférieures à 0,008%.

La solution technique le plus proche est un rayonnement infrarouge de brûleur, comprenant un boîtier avec l'injecteur de réflecteur contiguë comme une buse à gaz et disposé dans la partie d'entrée du corps de tube de mélange, un réflecteur disposé à l'opposé de la coupure de la sortie de ce dernier, et disposé dans la partie de sortie du boîtier pour former une céramique de chambre de combustion émettant buse avec un front plat et la surface rayonnante et le tamis à mailles (certificat de droit d'auteur N 2084762, cl. 6 F 23 D 14/12, 1994). La combustion du mélange air-combustible dans le brûleur se produit principalement dans la zone de surface dans les canaux et sur la surface de la buse d'émission et de post-combustion de composants imbrûlés dans l'espace entre la matrice céramique et le tamis à mailles. L'utilisation du tamis à mailles augmente l'efficacité du brûleur radiatif. Cependant, l'utilisation de la grille augmente le trajet de résistance à l'écoulement, limite la longueur du brûleur, et ne permet pas une réduction suffisante des émissions de CO. L'utilisation du réflecteur de périmètre et le brûleur ne sont pas suffisamment efficaces, bien que quelque peu améliorée diagramme de rayonnement.

Le but de l'invention est de fournir un brûleur ayant des caractéristiques environnementales et de performance qui peuvent fournir une efficacité de combustion et une forte diminution de la quantité de CO dans les produits de combustion, ce qui améliore la stabilité de la combustion dans une large plage de variation de pression de carburant, une augmentation du rendement de rayonnement, d'améliorer le diagramme de rayonnement et l'application d'extension brûleur.

Ce but est atteint en ce que le brûleur à rayonnement, comprenant un corps, d'un injecteur sous la forme d'une buse à gaz avec un tube mélangeur, de la céramique buse émettant perforé et un bouclier de rayonnement, l'écran anti-rayonnement se présente sous la forme d'un ensemble d'éléments géométriques étendues, par exemple des plaques, des cylindres en quartz ou céramique formant ouvertures de cellules ayant une taille de maille transversale non inférieure à 10 mm et une hauteur non inférieure à la dimension transversale des cellules ayant une aire totale d'écoulement par rapport supérieur à 0,8 et est éliminé de la surface de la buse par une distance non supérieure à la dimension transversale des cellules, mais pas plus d'une troisième taille de la buse transversale.

Jusqu'à présent, les écrans de rayonnement monté sur une surface de buses de brûleurs à rayonnement, typiquement fabriqués d'un treillis métallique ou d'une mince plaque métallique perforée. De façon surprenante, lorsque la protection contre les radiations en forme de géométries étendues de caractéristiques de fonctionnement et d'environnement en matière céramique ou en quartz du brûleur augmente fortement. Dans le brûleur de rayonnement proposé grâce à la grande hauteur des cellules de l'écran une partie importante du flux de rayonnement de la surface de buse d'émission réfléchie parois écran cellules arrière et la zone de combustion de la surface de buse est isolé du mélange de l'air froid ambiant, ce qui conduit à une augmentation de la température de surface de la buse d'émission et la température des produits de combustion à une valeur fournir une solution complète avant l'achèvement des réactions chimiques à l'intérieur de l'écran d'affichage et des cellules. En outre, la longueur des éléments d'écran améliore le diagramme de rayonnement due à l'écrêtage du lobe latéral, ce qui permet à l'écran pour exécuter une fonction supplémentaire du réflecteur et la surface totale élevée d'écoulement relatif des ouvertures des cellules de tamis (supérieur à 0,8), la résistance à l'écoulement faible provoque l'écoulement des produits de combustion, ce qui entraîne l'amélioration de la stabilité de la combustion dans une vaste gamme de changements de pression du carburant. Il convient de noter que, dans les écrans plats classiques, avec l'augmentation de la section totale de passage au-dessus de 0,5 par rapport drastiquement réduit réflectivité de l'écran. Haute performance et des caractéristiques environnementales du brûleur et et un bon diagramme de rayonnement étendre le champ d'application du brûleur, comme une puissante source de rayonnement infrarouge.

RAYONNEMENT BRÛLEUR

La solution technique proposée montrée sur le dessin annexé qui représente une coupe longitudinale du brûleur (s) et une vue de dessus de l'écran est réalisé sous la forme d'un ensemble de cylindres.

Le brûleur de rayonnement proposé comprend un boîtier 1, un injecteur disposé dans la forme de tuyère à gaz 2 dans le tube de mélange 3, un perforé émettant buse 4 et le rayonnement bouclier en céramique 5, formé comme un ensemble d'éléments géométriques étendues, par exemple des plaques, des cylindres en quartz ou en céramique formant d'ouverture de cellules d'un maillage transversale non inférieure à 10 mm et une hauteur non inférieure à la dimension transversale des cellules ayant relativement plus que la section totale d'écoulement de 0,8. L'écran fixé à une distance H ne soit pas supérieure à la dimension transversale des cellules, mais pas plus d'un tiers de la taille de la buse croix.

Le brûleur fonctionne comme suit. Le gaz sortant de la buse 2 dans le tube de mélange 3, injecte une quantité d'air nécessaire pour former un mélange gaz-air de la composition désirée, qui pénètre à travers la buse céramique des parois perforées, des brûlures près de sa surface. Les produits de combustion provenant de la zone de combustion passent à travers l'écran de rayonnement de la cellule, placée directement au-dessus de la surface de la buse, ce qui est dû dans une large mesure de ses éléments empêche la pénétration de l'air froid dans la zone de réaction, assure la perfection complète des réactions chimiques à l'exclusion de trempe les produits de conversion incomplète de leur mélange avec l'air froid, et le total grand orifice par rapport définissant une résistance hydraulique secondaire à l'écoulement des produits de combustion, améliore la stabilité de la combustion dans une large gamme de variation de pression de carburant.

La surface de la buse est chauffée à une température élevée, comme une puissante source de rayonnement infrarouge. flux de rayonnement passe à travers la surface de la cellule de protection contre les radiations surface de buse étendue éloignée de la buse par une distance non supérieure à la dimension transversale des cellules, dans lequel la partie du rayonnement réfléchi par les parois cellulaires et la buse est absorbée par la surface, ce qui augmente sa température de la température du gaz et de fumée à une valeur de 1000 à 1200 o C. Ceci à son tour conduit à augmenter dans le flux de rayonnement de la surface de la buse et une augmentation du rendement de rayonnement du brûleur et de maintenir les produits de combustion à haute température à une distance de 10 mm de la surface de la buse en face de l'écran , et fournit un plein écran cellules exhaustivité des réactions chimiques, comprenant l' oxydation du CO en CO 2. La longue écran réduit la perte de chaleur et de rayonnement sur le côté, formant un courant thermique des produits de combustion et dirigé le flux de rayonnement, d'effectuer une fonction supplémentaire du réflecteur.

Les paramètres sélectionnés du rayonnement de l'écran est défini comme suit. taille de la cellule transversale d'au moins 10 mm à une surface d'écoulement par rapport supérieur à 0,8 fournit une résistance à l'écoulement hydraulique secondaire des produits de combustion du brûleur assurant un fonctionnement stable dans une large gamme de débit de carburant. La hauteur du rayonnement de l'écran ne soit pas inférieure à la dimension transversale des cellules assure la réalisation de réactions chimiques dans des conditions qui excluent les "durcissent" iz-za éliminer la pénétration d'air ambiant froid dans la post-combustion de la zone de CO, et fournit une réflexion importante du flux de radiation à la surface des buses d'émission réduit les pertes la chaleur et le côté de rayonnement et la formation d'un flux de chaleur des produits de combustion et le flux directionnel. Retrait de l'écran à partir de la surface de la buse à une distance non supérieure à la dimension transversale des cellules, offre une transparence suffisante à l'écran du rayonnement émergent.

Rendre les éléments géométriques d'écran des variétés communes de quartz ou de la céramique résistant à la chaleur entraîne un faible coût et la longévité de l'écran, mais aussi de bonnes propriétés optiques des parois cellulaires (réflectivité suffisante et un faible facteur de transmission infrarouge à quartz dans la zone de 2 à 2,5 mm). La conception de la structure de tamis à mailles fournit sa haute résistance.

Etude expérimentale du brûleur de rayonnement avec les paramètres sélectionnés de l'écran de rayonnement a montré sa grande efficacité. Lors de l' installation d' une protection contre les radiations, construit comme un ensemble de 24 cylindres de quartz à paroi mince 30 mm de hauteur, 16 mm de diamètre à une distance de 5 mm à partir d' une surface plane norme perforée avec une buse céramique de canaux 1 mm de diamètre a augmenté la température de surface rayonnante à 200-250 o C pour augmenter le rendement de rayonnement de 60% et réduire la concentration en monoxyde de carbone par 20 fois. Le brûleur fonctionne de façon stable dans une large gamme de débit de gaz, jusqu'à une faible capacité thermique spécifique de 50 à 100 kW / m 2 et a été caractérisée par un bon diagramme de rayonnement due à une réduction significative du côté de rayonnement.

Ainsi, la solution technique de la conception du brûleur vise à résoudre ce problème et pour obtenir le résultat technique spécifié - de plus en plus de l'environnement et de l'exploitation de la performance du brûleur en assurant une combustion complète du carburant et une forte baisse de la quantité de CO, d'améliorer la stabilité de la combustion sur une large plage de variation de pression de carburant, en augmentant son efficacité de rayonnement et améliorer le diagramme de rayonnement.

REVENDICATIONS

Brûleur à rayonnement comprenant un boîtier, un injecteur sous la forme d'une buse à gaz avec un tube mélangeur, de la céramique buse émettant perforé et un écran de rayonnement, caractérisé en ce que l'écran anti-rayonnement se présente sous la forme d'un ensemble d'éléments étendus géométriques, par exemple des plaques, des cylindres en quartz ou en céramique formant des alvéoles adaptateur de rétention de la taille transversale de maille égale ou supérieure à 10 mm et une hauteur non inférieure à la dimension transversale des cellules ayant une aire d'écoulement relatif cumulé supérieur à 0,8, et est enlevée de la surface de la buse par une distance non supérieure à la dimension transversale des cellules, mais pas plus d'un tiers de la taille de la croisée de buse .

Version imprimable
Date de publication 21.03.2007gg