170237. lajstromszámú szabadalom • Alternatív tüzelőberendezés szénhidrogén alapú tüzelőanyaghoz

170237 3 4 Az égéslevegő a különleges kialakítású, elosztóráccsal ellátott levegőszekrényen halad át, melynek feladata az égőberendezés kilépő - tűztér felőli -oldalán a körszimmetria biztosítása. A levegőszekrény úgy van kialakítva, hogy az égőszájba irányuló kettős levegő bevezetés előtt levegőelosztó rácsot alkalmazunk, amely lehetővé teszi az égő előtti levegőcsatorna okozta áramlási egyenlőtlenség megszüntetését és ezzel biztosítja a tengely szimmetriát. A lapátrácsban a lapátok száma 3 és 24 között változik, a lapátok egymástól való távolsága nem haladja meg a lapátszélesség ötszörösét. A szabályozási rendszer vezérlő eleme, a különleges kialakítású tüzelőanyag-levegő arányszabályozó lehetővé teszi a tüzelőanyag fűtőérték változás figyelembevételét és egyszerű módszerrel történő beavatkozás segítségével biztosítja a korábban beállított tüzelőanyag-levegő arány fenntartását. Ezt úgy érjük el, hogy a 7/a és 7/b ábrákon látható 33, illetve 34 álló lepke, illetve mozgó lepke egymástól történő elmozdításával a szabályozók pályája egymáshoz viszonyítva elmozdítható és így a szabályozás teljes tartományában a beállított tüzelőanyag-levegő arány fenntartható. A kedvező tüzeléstechnikai paraméterek eléréséhez szükséges megfelelő keverékképzés és a láng stabilitását a speciálisan kialakított axiállapátos örvénykeltő segítségével biztosítjuk. Az alkalmazott axiállapátos örvénykeltő olyan kialakítású, mely a lapátrácsmérések alapján megkívánt irányeltérésre van méretezve és az ívelt vázvonalú örvénykeltő lapátok felületén a tüzelőanyag kiáramlás biztosítására fúvókákat képeztünk ki. (Lapátfelület — elnevezésen jelen megfogalmazásban a szerkezeti elemnek az égéslevegő által „nedvesített" részeit értjük). Ezzel a megoldással a gázhalmazállapotú tüzelőanyagot a kedvező keveredési és égési viszonyok által megkívánt eloszlásban tudjuk az égési levegőáramba bevezetni. A lapátok közötti áramlási tér és a tüzelőanyag-sugár impulzusai közti jelentős különbség kedvező a keverékképzés szempontjából. Ugyanakkor a lapátfelületek által keltett nyomörvényben a stabil gyulladáshoz szükséges kis sebességű zónák is kialakulnak, így a láng, a tüzelőanyag-bevezetés közvetlen közelében egy kvázi-stacioner áramlási képződményen stabilizálódhat. A nagyobb intenzitású örvényképzés és a kedvezőbb stabilitási viszonyok kialakítása érdekében aerodinamikailag elcsavart perdítő lapátokat alkalmaz a találmány. Az aerodinamikai elcsavarás azzal jellemezhető, hogy a perdítőlapát sugárirányú mérete (hossza) mentén az irányeltérés — a lapátot elhagyó levegőáram abszolút sebességének iránya — változik. Ez a hatás mind a lapát beállítási szögének a lapáthossz mentén fokozatos változtatásával, mind a lapátvázvonalak ugyanilyen jellegű módosulásával elérhető. A két megoldás együttes alkalmazása a legkedvezőbb. A lapátfelületeken elhelyezett tüzelőanyag fúvókák számát és méretét mindig a tüzelőberendezéstől megkívánt kalorikus teljesítmény és egyéb tüzeléstechnikai paraméterek alapján kell megválasztani. Egy örvénykeltő lapátra kerülő fúvókák úgy vannak elhelyezve, hogy az általuk létrehozott tüzelőanyag tömegáram eloszlása az égéslevegő tömegáram eloszlásának megfelelő legyen. Az ilyen elrendezés tudja biztosítani a keverékképzéshez és a stabil gyulladáshoz legmegfelelőbb kezdeti feltételeket. 5 A találmányt részletekbe menően a 2, 3,4,5, 6, 7. ábrák alapján ismertetjük, melyek közül a 2, 3, 4, 5. ábrák az axiállapátos örvénykeltő példa szerinti kiviteli alakját a 6. ábra a levegőszekrény és az elosztólapátrács példa szerinti kivitelezését a 7. ábra a különleges 10 kialakítású arányszabályozó megoldását tünteti fel. A 2. ábra a találmány szerinti axiállapátos perdület impeller olyan kiviteli példáját mutatja, melynél a lapátfelület az egyenletes vastagságú ívelt vázvonallal van kialakítva és a 3 lapátfelületen a megfelelő 15 tüzelőanyag-elosztás biztosítására 2 hengeres kiemelkedést alakítottunk ki, hosszanti irányban, a 2 hengeres felületen helyezkednek el a gázfúvókák, melyeknek iránya a és y szögekkel jellemezhetők. a — a tüzelőanyag fúvókáknak a lapát 7 hosszanti 20 tengelyére merőleges síkban a 6 égőtengellyel bezárt szög. a — értéke a tüzelőberendezéstől megkívánt tüzeléstechnikai paraméterektől függ és általában —90° és +30° között változhat. (A pozitív előjel az égéslevegő 25 irányeltérítésével egyező irányra utal.) y a tüzelőanyag fúvókáknak a 7 lapáttengelyt és 6 égőtengelyt magában foglaló síkban a 6 égőtengellyel bezárt szöge, y értéke a megkívánt tüzeléstechnikai paraméterektől függ általában 0° és 30° között változik. 30 Az 1 gázbevezető csövön a lapátokig eljutó tüzelőanyag a 2 lapátok üreges részén keresztül 4 fúvókákon át áramlik ki és kezdi meg a keverékképzést a 3 lapátfelületek mentén áramló és megfelelő irányelterelést kapott égéslevegővel. 35 Az égéslevegő irányeltérése a 8 pontban a lapátvázvonalhoz húzott 9 érintőnek a 7 lapáttengelyre merőleges síkban a 6 égőtengellyel bezárt ß szöggel jellemezhető. ß szögértéke a lapáttengely mentén változhat 0°— 40 és 90° között. A konkrét értéket a berendezéssel szemben támasztott tüzeléstechnikai követelmények befolyásolják. Az axiállapátos örvénykeltő lapátjainak számát szintén ezen tényezők és a berendezés geometriai 45 mérete határozza meg. A 3. ábra szerinti kiviteli alaknál a lapátfelület az ívelt vázvonalra helyezett a vázvonal mentén változó vastagságeloszlás valósítja meg és a lapátfelületen a lapáttengely irányában a gázfúvókák elhelyezése cél-50 jából félhenger alakú kiemelkedést alakítunk ki. A gázhalmazállapotú tüzelőanyag az 1 gázbevezető csövön keresztül a 3 lapátfelülettel határolt üreges lapáttestbe jut és onnan a 2 kiemelkedésen elhelyezett gázfúvókákon áramlik ki a ill. y szögekkel adott 55 irányba. Az 1 gázbevezető csőben koncentrikusan elhelyezett 5 cső az alternatív tüzelőberendezésben az olajporlasztó elhelyezésére szolgál. A 4. ábrán bemutatott példakénti kiviteli alaknál a 3 lapátfelületet az ívelt vázvonalra helyezett szimmet-60 rikus szárnyprofil alakú vastagságeloszlás alkotja. A lapát belsejében elhelyezett 2 üreg biztosítja a tüzelőanyag eljutását az 1 gázbevezető csőből a 4 fúvókákhoz. A 3. és 4. ábrán bemutatott példák kisebb ellenállású, tehát kisebb energiaveszteséggel 65 dolgozó örvénykeltőket mutatnak. A 2. ábrán muta-2