[LT] Išradimas priskirtas energetikos pramonės sričiai ir gali būti panaudotas skysto kuro - dujų mišinio paruošimui ir padavimui į degimo kamerą, skysto kuro katilinėse ir kituose skystą kurą naudojančiuose įrengimuose. Išradimo tikslas - degimo proceso efektyvumo padidinimas, išgaunant prie mažesnių kuro sąnaudų didesnį šilumos kiekį. Išradimo tikslas pasiekiamas tuo, kad ultragarsiniame degiklyje, susidedančiame iš cilindrinio tuščiavidurio korpuso (1) su kuro padavimo kanalais (5) ir (7), kur viename jo gale yra kuro maišymo kamera (2), kitame gale prijungtas akustinių virpesių generatorius (3), o korpuso (1) viduje koncentriškai patalpintas vamzdžio formos purkštukas (4), kurio vienas galas nukreiptas į kuro maišymo kamerą (2), o prie kito jo galo pritvirtintas akustinių virpesių generatorius (3), korpusas (1) bei purkštukas (4) yra bangolaidžiai-koncentratoriai ir jų ilgiai sudaro ne mažiau kaip 3?, kur ? yra korpuso (1) bei purkštuko (4) išilginių virpesių bangos ilgis, o vidinė korpuso sienelė turi sraigto formos kanalą, be to, korpuso (1) bei purkštuko (4) žadinami dažniai yra lygūs arba kartotiniai, o kuro maišymo kameros (2) ilgis yra ? /4, kur ? yra maišymo kameros terpės išilginių virpesių bangos ilgis.
[EN] The invention is related to energy industry and can be used for liquid fuels - gas mixture preparation and filing into combustion chamber and in other liquid fuel applications. The purpose of this invention is to increase efficiency of the combustion process, by increasing heat extraction with lower fuel consumption. This purpose is achieved by an ultrasonic torch, proposed with a hollow cylindrical body (1) with a fuel feeding channels (5 and 7), wherein its one end is fuel mixing chamber (2), on the other end is connected acoustic vibration generator (3) and inside of the corps (1) is concentrically placed the tube shape nozzle (4) its one end is facing the fuel mixing chamber (2), while on the other end is fixed acoustic vibration generator (3) corps (1) and nozzle (4) is a waveguides-hubs and their length is less than 3?, where ? is the corps (1) and nozzles (4) longitudinal oscillation wavelength, and the inner wall of the corps have helix shape channel, in addition, the corps (1) and nozzle (4) generated frequencies are equal or multiplied, and fuel mixing chamber (2) length is ?/4, where ? is the mixing chamber medium longitudinal vibration wavelength.
[0001] Išradimas priskirtas energetikos pramonės sričiai ir gali būti panaudotas skysto kuro - dujų mišinio paruošimui ir padavimui į degimo kamerą; skysto kuro katilinėse ir kituose skystą kurą naudojančiuose įrengimuose.
[0002] Yra žinomas akustinis degiklis, susidedantis iš korpuso, kuriame įmontuotas purkštukas, sudarytas iš išorinio žiedinio kanalo oro padavimui ir vidinio žiedinio kanalo, išpurškiamo mišinio padavimui. Purkštukas yra cilindro formos su dviem koncentriškais kanalais, kurių vienas yra žiedinės formos. Žiedinės formos kanale ir išoriniame kanaluose yra įmontuoti srauto greitintuvai. Purkštukas turi akustinių virpesių generatorių, o jo antgalyje padarytos kiaurymės, nukreiptos į papildomą rezonavimo ertmę ( žiūr. RU patentą Nr. 2044959, F23D 11/34, 1995).
[0003] Yra žinomas skysto-dujinio kuro deginimo būdas ir jo realizavimo įrenginys, susidedantis iš cilindrinio korpuso, kurio galinėje dalyje koncentriškai patalpinti ultragarsinis generatorius ir kuro dulkių padavimo kanalas, kurio išorinės sienelės su korpusu sudaro žiedinį kanalą. Įrenginio išilginėje ašyje sumontuotas centrinis vamzdis su kuro padavimo kanalu, kurio išėjime yra antgalis su kiauryme. Centrinis vamzdis sujungtas su žiedine kamera, kurios sienelės išėjime su antgaliu sudaro pirminį akustinį generatorių. Galinės korpuso sienelės, kuro dulkių padavimo kanalas, žiedinė kamera ir antgalis sudaro parabolės formos reflektorių. ( žiūr. SU patentą Nr. 1307155, F23C 11/00, 1987).
[0004] Nurodyto prototipo degimo mišinio paruošimas yra nekokybiškas ir neefektyvus, dėl to, kad dulkių pavidalo kuro dalelės nėra vienodo dydžio ir nepakankamai tolygiai susimaišo su oro srautu.
[0005] Išradimo tikslas - degimo proceso efektyvumo padidinimas, išgaunant prie mažesnių kuro sąnaudų didesnį šilumos kiekį.
[0006] Išradimo tikslas pasiekiamas tuo, kad ultragarsiniame degiklyje, susidedančiame iš cilindrinio tuščiavidurio korpuso su kuro padavimo kanalais, kur viename jo gale yra kuro maišymo kamera, kitame gale prijungtas akustinių virpesių generatorius, o korpuso viduje koncentriškai patalpintas vamzdžio formos purkštukas, kurio vienas galas nukreiptas į kuro maišymo kamerą, o prie kito jo galo pritvirtintas akustinių virpesių generatorius, korpusas bei purkštukas yra bangolaidžiai-koncentratoriai ir jų ilgiai sudaro ne mažiau kaip 3λ , kur λ yra korpuso bei purkštuko išilginių virpesių bangos ilgis, o vidinė korpuso sienelė turi sraigto formos kanalą, be to, korpuso bei purkštuko žadinami dažniai yra lygus arba kartoniniai, o kuro maišymo kameros ilgis yra λ/4, kur λ yra maišymo kameros terpės išilginių virpesių bangos ilgis.
[0007] Išradimo esmė paaiškinta figūroje, kurioje pavaizduota degiklio konstrukcijos bendras vaizdas.
[0008] Ultragarsinis degiklis, susideda iš cilindrinio tuščiavidurio korpuso 1, kurio viename gale yra kuro maišymo kamera 2, o prie kito galo prijungtas akustinių virpesių generatorius 3. Korpuso 1 viduje koncentriškai patalpintas vamzdžio formos purkštukas 4, kurio vienas galas nukreiptas į kuro maišymo kamerą 2 , o prie kito jo galo pritvirtintas akustinių virpesių generatorius 3 bei kuro padavimo kanalas 5. Korpusas 1 bei purkštukas 4 yra bangolaidžiai-koncentratoriai (mechaniniams virpesiams sustiprinti ir perduoti) ir jų ilgiai sudaro ne mažiau kaip 3λ , kur λ yra korpuso 1 bei purkštuko 4 išilginių virpesių bangos ilgis (λ - akustinės bangos ilgis sklindantis konkrečioje medžiagoje). Korpuso 1 bei purkštuko 4 žadinami dažniai yra lygus arba kartoniniai, o kuro maišymo kameros 2 ilgis yra λ/4, kur λ yra maišymo kameros terpės išilginių virpesių bangos ilgis. Korpuso 1 vidiniame paviršiuje suformuotas sraigtinis kanalas 6, skirtas dujų srauto įsukimo paspartinimui, o išorinėje jo dalyje yra dujų padavimo kanalas 7. Išoriniame korpuso 1 viename gale yra įtvirtintas pjezovibratorius 8.
[0009] Akustinis degiklis veikia taip.
[0010] Skystas kuras vamzdeliu 5 per purkštuką bangolaidį-koncentratorių 4 paduodamas į kuro maišymo kamerą 2. Dujos, vamzdeliu 7, esančiu korpuso 1 išorinėje dalyje, paduodamos per sraigtinį kanalą 6, kuris tolygiai paskirsto dujas ir pagreitina jų padavimą į kuro maišymo kamerą 2. Sužadinus aukšto dažnio mechaninius virpesius purkštuko bangolaidyje-koncentratoriuje 4 iš maitinimo šaltinio (fig. nepavaizduotas), jo viduje esantis skystas kuras smulkinamas ir išėjimo gale suformuojamas smulkiadispersinis skysto kuro srautas. Akustinių virpesių generatorius 3, kuris yra žadinamas iš maitinimo šaltinio (fig. nepavaizduotas) ir tuo pačiu aukšto dažnio virpesių pjezovibratoriaus 8 , standžiai pritvirtinto ant korpuso 1 atviro galo, sužadinti virpesiai kuro maišymo kameroje 2 sukuria akustinį-kavitacinį lauką. Jo poveikyje skystas kuras yra sumaišomas su dujomis. Kad pasiekti bendrą akustinio-kavitacinio lauko rezonansinį dažnį, korpuse 1 ir purkštuke 4 sužadinami virpesiai turi būti to pačio dažnio arba kartotiniai. Kuro maišymo kameros 2 ilgis yra λ/4. Tai leidžia korpuso 1 išėjimo galinėje dalyje sukurti maksimalią energiją. Skystas kuras, tekėdamas bangolaidžiu-koncentratoriumi 4 yra veikiamas sklindančių ultragarsinio dažnio mechaninių virpesių. Dėka akustinės energijos, skystas kuras pereidamas per mechaninių virpesių akustinių mazgų ir pupsnių seką, įkaista ir išėjime virsta garais, kurie susimaišo su paduodamomis vamzdeliu 7 ir kanalu 6 dujomis, tuo padidindami degimo proceso kokybę. Bangolaidžio-koncentratoriaus 4 ilgis parenkamas ne mažesnis 3λ, kadangi būtina energija į skystį perduodama per akustinės bangos pupsnius, kuriuose išsiskiria maksimali energija. Korpuse 1, per pjezovibratorių 8, sužadinami mechaniniai ultragarsinio dažnio akustiniai virpesiai, kurie korpuso 1 gale papildomai kuro mišinį smulkina iki rūko pavidalo, kuris degimo kameroje duoda maksimalų kuro sudegimo efektą.
[0011] Palyginus su prototipu, nauja konstruktyvinių elementų visuma, dėka to, kad sukurtas akustinis-kavitacinis procesas degiklyje sudaro sąlygas smulkiadispersiniam kuro mišinio paruošimui, kuris duoda maksimalų kuro sudegimo efektą, t.y. prie mažesnių kuro sąnaudų gaunamas didesnis šilumos kiekis.
1. Ultragarsinis degiklis, susidedantis iš cilindrinio tuščiavidurio korpuso su kuro padavimo kanalais, kur viename jo gale yra kuro maišymo kamera, kitame gale yra prijungtas akustinių virpesių generatorius, o korpuso viduje koncentriškai patalpintas vamzdžio formos purkštukas, kurio vienas galas nukreiptas į kuro maišymo kamerą, o prie kito jo galo pritvirtintas akustinių virpesių generatorius, b e s i s k i r i a n t i s tuo, kad korpusas bei purkštukas yra bangolaidžiai-koncentratoriai ir jų ilgiai sudaro ne mažiau kaip 3λ , kur λ yra korpuso bei purkštuko išilginių virpesių bangos ilgis, o vidinė korpuso sienelė turi sraigto formos kanalą.
2. Ultragarsinis degiklis pagal 1 punktą, b e s i s k i r i a n t i s tuo, kad korpuso bei purkštuko žadinami dažniai yra lygus arba kartoniniai.
3. Ultragarsinis degiklis pagal 1 punktą, b e s i s k i r i a n t i s tuo, kad kuro maišymo kameros ilgis yra λ/4, kur λ yra maišymo kameros terpės išilginių virpesių bangos ilgis.