Высокоэффективное горелочное устройство

Является результатом научной разработки. Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к горелочным устройствам котельных установок и других топливосжигающих устройств и может быть использовано для сжигания высокообводненных отходов и вязкого топлива с содержанием механических примесей. Технической задачей изобретения является повышение экономичности работы топливосжигающего устройства путем применения интенсификации процесса перемешивания и создания качественной газожидкостной эмульсии за счет кавитационных эффектов и создания продольных и поперечных колебаний. Устройство содержит три соосно расположенные трубы, предназначенные, соответственно, для подачи газообразного агента, жидкого топлива и распылителя. Две первые трубы заканчиваются съемными кольцевыми соплами. Внутри одного из них закреплен сегментный участок полого стержня, наружный участок которого выполнен полым с толщиной стенки, уменьшающейся по ходу движения потока. На стержне закреплен резонатор, а во внутренней полости свободно перемещается в осевом направлении полый стержень дополнительного резонатора большего диаметра. На торце корпуса устройства выполнено углубление в виде параболоида. Трубы образуют кольцевые каналы. Труба для подачи газообразного агента подключена к источнику углеводородного топлива. Технический результат достигается тем, что жидкое топливо подается по средней трубе, заканчивающейся соплом, профилированные стенки которого одновременного являются внутренней поверхностью сопла распыливающего агента. На срезе сопел жидкое топливо приобретает высокую скорость. Одновременно с внутренней стороны сопла, в котором находится стержень резонатора, подается углеводородный газ за счет разряжения, создаваемого высокоскоростным потоком жидкости на выходе из сопла. Скорость потока жидкости, насыщенной газом, увеличивается по мере приближения к неподвижному резонатору за счет уменьшения сечения стержня. При встрече с неподвижным резонатором происходит резкое повышение давления до нескольких атмосфер, благодаря чему углеводородный газ частично растворяется в жидкости, нерастворившиеся пузырьки газа значительно уменьшаются в объеме. При этом происходит возбуждение высокочастотных акустических колебаний давления в подвижном и неподвижном резонаторах, которые последовательно накладываются на движущийся поток. Благодаря наличию сквозного канала в стержне обеспечивается давление, равное давлению за подвижным резонатором, за счет чего улучшается его подвижность в осевом направлении. Для улучшения качества газожидкостной топливной эмульсии, а также для повышения КПД предлагаемого устройства предусмотрена подача газообразного агента под давлением выше атмосферного, но не более давления жидкого топлива. Благодаря этому на участке выхода газа создается давление выше атмосферного, скорость истечения газа увеличивается и, соответственно, увеличивается частота колебаний, создаваемая неподвижным резонатором. Всё это способствует улучшению степени дисперсности и гомогенности газожидкостной топливной эмульсии. Оригинальность предложения заключается в том, что для повышения экономичности устройства при сжигании различных топлив применяется газообразная среда – углеводородное топливо, устройство снабжено дополнительным резонатором, размещенным напротив выходного сопла канала для подачи распылителя с возможностью осевого перемещения, а на торцевом участке корпуса выполнено углубление в виде параболоида вращения.