Винахід відноситься до теплоенергетики, а саме до технології бессажного спалювання паливної сировини. Бессажное спалювання палива здійснюється шляхом окремої подачі в пальниковий пристрій палива з повітрям і перегрітого водяної пари. Після отримання сажнів полум'я в це полум'я подається перегрітий водяну пару і йде прогрівання горілчаного пристрою. Після прогріву подачу повітря в пальниковий пристрій перекривають повністю або частково і перегрітий водяний пар виробляє газифікацію вуглецю (сажі) в синтез-газ. Отриманий синтез-газ виводиться з горілчаного пристрою для подальшого догорання. Винахід дозволяє забезпечити високу ефективність горіння палива без утворення сажі. 1 мул.
Винахід відноситься до теплоенергетики, зокрема до технології бессажного спалювання паливної сировини.
Відомий спосіб бессажного спалювання палива за допомогою парових форсунок, що полягає в подачі палива самопливом, а пара під тиском. Паливо і пар перемішуються в форсунки і далі суміш палива і пара згорає в факелі. Паливо, зокрема мазут, перед подачею в форсунку підігрівають до температури 85-115 
С, а пар подають під тиском 5-15 кг / см2 і більше, при цьому температура пари вище 150 С.Водяне пар при високій температурі дисоціюють на кисень і водень 
2H2O 
2H2 + O2, і чим вище температура пара, тим вище ступінь діссоціаціі.Углерод палива з'єднується з киснем води, при цьому паливо газифіковане, перетворюючись в розпечені гази - оксид вуглецю і водень З + Н 2 О = СО + Н2, які згорають у кисні атмосферного повітря , перетворюючись в діоксид вуглецю і воду.2СО + О2 = 2СО22Н2 + О2 = 2Н2ОЕффект дисоціації води дозволяє підвищити ефективність згоряння палива за рахунок додаткового кисню, тому парові форсунки створюють бессажний факел [1] у даному способі пар, що має більш високу температуру, перемеш ється з відносно холодним паливом. Температура пара при цьому знижується, і щоб пішов процес дисоціації, необхідно підняти температуру пара, для чого потрібно витрачати частину хімічного тепловиділення і звідси температура факела сніжается.Чем нижче температура пара, тим нижче ступінь дисоціації, а звідси низька ефективність згоряння палива, яка в даному випадку визначається кількістю кисню в смесі.Ізвестен також спосіб бессажного спалювання палива за допомогою емульсійних пальників, що полягає в тому, що паливо (мазут) і вода під тиском подаються в емуль атор. Отримана емульсія подається насосом в форсунку, куди під тиском одночасно подається повітря. Суміш емульсії (вода - мазут) і повітря згорає в факелі. Краплі води, зважені в мазуті, мають температуру, що перевищує температуру кипіння, і при викиді струменя відбувається вторинне распиліваніе.Образующійся при термічній дисоціації води кисень реагує з вуглецем і окисляє його в окис вуглецю [2] .Однак, незважаючи на те, що в порівнянні з вищезазначеним способом спалювання, розпорошення палива більш ефективніше, але і тут пар знижує свою температуру, перемішуючись з паливом, тому і ступінь дисоціації води зменшується і як наслідок гірше ефективність горіння топліва.Наіболее б ізкім до заявляється способу бессажного спалювання палива є спосіб спалювання, що полягає в одночасній подачі в пальниковий пристрій палива, повітря і перегрітої водяної пара.Топліво, повітря і перегрітий водяний пар перемішуються всі разом в пальниковий пристрій, при цьому воду, необхідну для отримання пара, подають в певному співвідношенні до витрати повітря. Отриманий пар перемішують з повітрям і перегревают.Влажность надходить в пальниковий пристрій повітря не повинна перевищувати 90% для виключення можливості конденсації пари до його контакту з паливом [3] .Однак в цьому способі спалювання палива, так само як і в попередніх способах, відбувається перемішування перегрітої пари і палива, що знижує температуру пара, а значить знижується ступінь дисоціації, а звідси погіршується ефективність горіння топліва.В основу винаходу покладена задача створення способу спалювання палива, обеспечівающе про високу ефективність його горіння без освіти сажі.Поставленная завдання вирішується тим, що в способі бессажного спалювання палива, що включає подачу перегрітої водяної пари, палива і повітря в пальниковий пристрій, відповідно до винаходу перегрітий водяну пару і паливо з повітрям подаються в пальниковий пристрій окремо, після отримання сажнів полум'я струмінь перегрітої водяної пари відповідно до винаходу подається в Сажнєв полум'я, пристрій прогрівається, після прогріву відповідно до винаходу перекривається подача повітря полнос ма або частково, водяна пара виробляє газифікацію вуглецю (сажі) в синтез-газ і отриманий синтез-газ виводять з горілчаного пристрою для подальшого догоранія.В зв'язку з тим, що в заявляється способу бессажного спалювання палива подача перегрітого водяної пари і палива з повітрям здійснюється окремо, що дозволяє підпалити паливо, яке буде горіти в пристрої сажнів полум'ям в кисні повітря, а перегрітий водяний пар пронизує не відносно холодну паливо, як у прототипу, а гарячі гази сажнів полум'я, благод ря чому температура пара підвищується, починається процес дисоціації води, що додає в полум'я кіслород.Поток пара захоплює за собою сажнів полум'я, і воно підсмоктує повітря з воздухоподводов, що підвищує температуру полум'я, а також температуру пара.После прогріву горілчаного пристрою, в якому температура пара досягає такого значення, що вистачає кисню для окислення вуглецю (сажа), воздухоподводи перекривають повністю або частково, оскільки повітря починає заважати процесу газифікації вуглецю. Він, по-перше, охолоджує полум'я, а по-друге, містить 79% баластних газів, які перешкоджають з'єднанню вуглецю з кіслородом.Полученний в пальниковий пристрої синтез - газ має досить велику температуру, щоб ефективно догоріти в атмосферному воздухе.Горелочние пристрої можуть бути найрізноманітніших конструкцій, це залежить від виду пального сировини, так спалювання газів, гасу і дизельного палива можна виробляти в пристроях такої конструкції, яка вказана в описі як прімера.Сжіганіе відпрацьованих масел, м азута, сирої нафти краще проводити в вихрових горілчаних пристроях для рідкого палива, куди замість повітря повинен подаватися перегрітий водяний пар.На кресленні схематично зображено одна з конструкцій горілчаного пристрою для бессажного спалювання топліва.Устройство містить корпус 1, виконаний у вигляді склянки, парову форсунку 2 , яка вмонтована в дно корпусу 1, Повітропідвідні отвори 3, виконані в корпусі 1, паливопровід 4, встановлений в нижній частині корпусу 1, паропровід 5, з'єднаний з парової форсункою 2, зону під Жига 6, в яку подається топліво.Способ бессажного спалювання палива здійснюється наступним чином. За паливопроводу 4 подається дизельне паливо в зону підпалу 6, де воно підпалюється і горить сажнів полум'ям в кисні повітря, який підсмоктується через отвори 3.Далее подають водяну пару з тиском 2 кг / см2 і температурою 150 С, який закінчується з форсунки 2 вгору у вигляді струменя, що пронизує сажнів полум'я, і захоплює за собою це полум'я. Утворений потік починає сильніше підсмоктується повітря через отвори 3 і температура факела увелічівается.После розігріву пристрою до червоного світіння корпусу 1, отвори 3 перекривають (не показано) і пальниковий пристрій продовжує працювати без доступу повітря. Повітря перекривається з двох причин, по-перше, повітря починає охолоджувати перегріту пару, а, по-друге, повітря містить 79% баластних газів, які заважають процесу окислення углерода.Прі тиску пари нижче 2 кг / см2 і температурі нижче 120 З спостерігається нестійке горіння, факел зменшується і димить, тому що не вистачає кисню, але варто трохи прочинити отвір 3, стійке горіння відновлюється, факел яскраво-червоного кольору і сажі візуально не наблюдается.Прі збільшенні тиску пара і його температури спостерігається зменшення довжини факела і світліше його світіння, шум також увелічівается.Прі тиску пари від 7 до 10 кг / см2 і температурі пара вище 300 З спостерігається блакитне світіння полум'я, що свідчить про ефективне згорянні окису вуглецю. Окис вуглецю дає блакитне світіння пламені.Такім чином, в пропонованому винаході паливо подається в пальниковий пристрій окремо, будь-яким способом, горить при атмосферному тиску в кисні повітря. Примусова подача повітря тут не потрібно, оскільки потік пара виробляє засмоктування повітря через воздухоподводи (це потрібно в початковій стадії процесу) Пару тут також подається окремо, через парову форсунку під тиском. Далі відбувається перемішування перегрітого пара не з відносно холодним паливом, як у прототипу, а гарячими газами сажнів пламені.Температура пара підвищується не тільки від наявної температури полум'я, а й від дедалі більшого температури полум'я за рахунок підсосу воздуха.Температура пара підвищується, підвищується ступінь дисоціації ( тобто додається кисень), що призводить до посилення окисних процессов.В пальниковий пристрої відбувається газифікація вуглецю (сажі) в парах води, забезпечуючи високу ефективність горіння палива без освіти сажі.Предлагаемий спосіб бессажного спалювання палива може знайти застосування в пальниках різного призначення, в якості опалювальних пристроїв, сушарок і т.д., а також в якості пристроїв для утилізації oтходов, що мають здатність горіти сажнів пламенем.Нужно помітити, що для реалізації цього способу вимоги до чистоти палива надзвичайно низькі, тому тут може згоряти гас, дизпаливо та ін., які пройшли технологічне використання (наприклад, мийка деталей) Джерело інформації1. Смирнов В.П. Котельні установки. Державне енергетичне видавництво. М., Л., 1959, 116 с.2. Щукін А.А. Промислові печі і газове господарство заводів. М., Енергія, 1973, 66 с. (Ріс.3-31) .3. РСТ № 93/01449, F 23 L 7/00, 1994.
формула винаходу
Спосіб бессажного спалювання палива, що включає подачу перегрітої водяної пари, палива і повітря в пальниковий пристрій, що відрізняється тим, що перегрітий водяну пару і паливо з повітрям подають в пальниковий пристрій окремо, після отримання сажнів полум'я струмінь перегрітої водяної пари подають в Сажнєв полум'я, прогрівають пальниковий пристрій і перекривають подачу повітря повністю або частково, водяна пара виробляє газифікацію вуглецю (сажі) в синтез-газ, отриманий синтез-газ виводять з горілчаного пристрою для подальшого д огоранія.
МАЛЮНКИ
Малюнок 1