UA54589C2 - Керамічний реактор повного згоряння - Google Patents
Керамічний реактор повного згоряння Download PDFInfo
- Publication number
- UA54589C2 UA54589C2 UA2000105841A UA00105841A UA54589C2 UA 54589 C2 UA54589 C2 UA 54589C2 UA 2000105841 A UA2000105841 A UA 2000105841A UA 00105841 A UA00105841 A UA 00105841A UA 54589 C2 UA54589 C2 UA 54589C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- segments
- reactor according
- reactor
- fact
- modules
- Prior art date
Links
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title claims abstract description 24
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 claims description 10
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 4
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 claims 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 8
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 2
- 235000013290 Sagittaria latifolia Nutrition 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 235000015246 common arrowhead Nutrition 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000003779 heat-resistant material Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
- F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
- F23R3/007—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel constructed mainly of ceramic components
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C15/00—Apparatus in which combustion takes place in pulses influenced by acoustic resonance in a gas mass
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C3/00—Combustion apparatus characterised by the shape of the combustion chamber
- F23C3/002—Combustion apparatus characterised by the shape of the combustion chamber the chamber having an elongated tubular form, e.g. for a radiant tube
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23M—CASINGS, LININGS, WALLS OR DOORS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION CHAMBERS, e.g. FIREBRIDGES; DEVICES FOR DEFLECTING AIR, FLAMES OR COMBUSTION PRODUCTS IN COMBUSTION CHAMBERS; SAFETY ARRANGEMENTS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION APPARATUS; DETAILS OF COMBUSTION CHAMBERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F23M2900/00—Special features of, or arrangements for combustion chambers
- F23M2900/05004—Special materials for walls or lining
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Gas Burners (AREA)
- Muffle Furnaces And Rotary Kilns (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
Abstract
Керамічний реактор повного згоряння (1) з трубчастим тілом складається з декількох керамічних барабаноподібних модулів (2) та топ-модуля 3 і донного модуля. Модулі (2,3) зафіксовані один до одного за допомогою жорстких з'єднувальних засобів (5). Відповідно до винаходу, барабаноподібні модулі (2,3) містять декілька сегментів (6,61), які разом створюють барабано-подібний модуль (2,3), причому сегменти (6,61) і /або модулі (2,3) з'єднані разом за допомогою з'єднувальних засобів (5).
Description
Опис винаходу
Винахід належіть до керамічних реакторів згоряння. Реактор згідно з винаходом має трубчасте тіло, яке складається з модулів. Модулі закріплені один до одного за допомогою жорстких з'єднувальних засобів.
У патенті США Мо 5,041,268 розкритий реактор згоряння, який має витягнуте трубчасте тіло. Трубчасте тіло оточене сталевою зовнішньою оболонкою. В процесі горіння трубчасте тіло нагрівається до високих температур.
Тільки матеріали, які досить теплостійкі можуть бути використані як матеріали для виготовлення трубчастого тіла реактора такого типу. Далі в описі під реактором такого типу мається на увазі реактор повного згоряння. 70 Виявлено, що описаний у патенті США Мо 5,041,268 реактор має найкращі робочі характеристики у випадку, коли стінка трубчастого тіла є відносно тонкою, переважно менше ніж 1О0мм, внаслідок чого тепло, що виділяється в, процесі горіння, швидко розсіюється за допомогою інтенсивного інфрачервоного випромінювання трубчастої стінки. Також виявлено, що ці реактори працюють досить задовільно як мають великі розміри, проте стінка трубчастого тіла все ж повинна залишатися відносно тонкою. Відомо, що реактори довжиною більш ніж п'ять 12 метрів і діаметром біля метра є цілююом можливими, при цьому процес горіння залишається дуже ефективний та чистий. Єдиним матеріалом, що придатний для виготовлення вищезгаданого реактора є високоякісні кераміки.
Але виробництво таких реакторів у великій кількості зумовлює декілька проблем.
Дуже складно виробити великі трубчасті тіла з кераміки з відносно тонкими стінками. По-перше, виробляти необхідні керамічні тіла дуже дорого, через великий розмір. По друге, транспортувати трубчасте тіло також дуже складно, тому що керамічні матеріали дуже жорсткі і тому дуже легко б'ються. Також, під час використання реакторів великих розмірів майже неминуче деяке розтріскування керамічних матеріалів. Заміна великих однокамерних реакторів дуже дорого коштує, тому виникла потреба в реакторах, які можна ремонтувати за відносно низьку ціну.
У патенті ФРН ОЕ-О5 29 40 245 А1 описаний керамічний газополум'яний реактор, який по суті являє собою с 29 трубчасте тіло і який використовують в теплових системах. Газополум'яний реактор має керамічну центральну Го) жарову трубу, яка складається з кільцеподібних сегментів та поздовжніх з'єднувальних засобів, що разом діють як з'єднувальні елементи для того, щоб утримувати елементи жарової труби разом. Недоліком цієї конструкції є те, що вона не може розбиратися і деталі, зібрані у блок, не можуть бути замінені.
Керамічні печі великого розміру та печі для опалювання та сушіння глини та порцеляни також відомі в о техніці. Ці керамічні печі звичайно сконструйовані з декількох блоків з кераміки, які встановлені у стальну с раму чи коробку. В цих відомих печах блоки, з яких складаються стінки печі, дуже товсті, і тому утримують себе самі (без опори). Але через товщину стінок цю конструкцію практично не можна використовувати для о внутрішнього обладнання реактора згоряння, тому що вироблене тепло не може розсіюватися через товсті «І стінки. 3о Патент США Мо 5,6 87,572 представляє тонкостінну камеру згоряння з ударним охолодженням задньої стінки. о
Таку камеру використовують для газотурбінного двигуна, який має тонкостінну непорувату оболонку, задня стінка якої має ударне охолодження. Керамічна оболонка підтримується за допомогою поруватої зовнішньої оболонки. Таке охолодження необхідне для того, щоб уберегти зовнішню металеву оболонку від високих « температур. Необхідність охолоджувальної системи робить цей тип керамічної оболонки непридатним для З 70 реактора повного згоряння, тому що чистота процесу горіння вимагає наявність високотемпературних стінок, де с має місце каталітичне окислення та відновлювання продуктів згоряння. з» Задачею винаходу є виробити тонкостінний керамічний реактор згоряння, який може бути вироблений з меншими витратами та відносно легко також і для великих розмірів. Крім того, задачею є розробка реактора, який легко транспортувати, і може бути ремонтувати досить простими та дешевими способами, або міняти пошкоджену частину, не замінюючи весь реактор. Ще однією метою є виробництво такого реактора, в якому і-й ушкоджена частина може бути замінена в такий спосіб, що не треба було б розбирати весь реактор. «їз» Відповідно до винаходу указана вище задача досягається тим, що реактор, який складається з барабаноподібних модулів, які з'єднані за допомогою жорстких з'єднувальних засобів, і в якому барабаноподібні і-й модулі містять декілька сегментів, які образують барабаноподібний модуль, при цьому сегменти і/або модулі о 20 з'єднують разом за допомогою з'єднувальних засобів.
У переважному варіанті виконання з'єднувальні засоби містять з'єднувальні пластини та затискачі, де с а) з'єднувальні пластини розміщені на сегментах поблизу кутів сегментів і простягаються по радіусам назовні, і б) з'єднувальні затискачі забезпечені щонайменше одним отвором, який може прийняти, щонайменше, дві 52 з'єднувальні пластини.
ГФ) Бажано, щоб з'єднувальні пластини і/або з'єднувальні скоби були забезпечені утримуючими засобами для попередження випадіння з'єднувальних затискачів із з'єднувальних пластин. Утримуючі засоби можуть бути о зроблені з керамічних штифтів, які вставлені в отвори з'єднувальної пластини і з'єднувальної скоби.
Особливу перевагу має варіант, де з'єднувальні скоби містять сполучені фланці на краях з'єднувальних 60 пластин і у виїмці з'єднувальних скоб. У переважному варіанті втілення з'єднувальні пластини і/або з'єднувальні скоби вироблені з керамічного матеріалу.
З'ясовано, що кожний барабано-подібний модуль може складатися якнайбільше з восьми сегментів, проте менша кількість також достатня. Взагалі, як правило, менша кількість сегментів більш підходить до невеликих реакторів, в той час як для реакторів с більшими діаметрами може требуватися використання більшої кількості 62 сегментів.
У особливому втіленні трубчасте тіло реактора містить конусоподібну полум'яутримуючу втулку. Ця втулка є принципово важливою для належного функціонування тих реакторів повного згоряння, котрі, крім інших, розкриті у патенті США Мо 5,041,268. Для того, щоб правильно розмістити та прикріпити втулку, останню забезпечують Вадіально витягнутими опорними стійками, причому сегменти щонайменше одного модуля забезпечені отворами, які приймають опори втулки.
Бажано, щоб з'єднувальна скоба забезпечувалася двома симетричними отворами, кожний отвір отримує дві з'єднувальні пластини двох сусідніх сегментів. Чотири сегменти за їх кути удержує одна з'єднувальна скоба, тому кількість з'єднувальних скоб, які використовуються, може бути досить мала. 70 Для найкращих механічних властивостей з'єднувальна скоба забезпечена жорсткими ребрами. Віднайдено, що найбільш практично, якщо з'єднувальні пластини вироблені разом з сегментами.
Винахід буде описаний нижче більш детально з посиланнями на відповідні креслення які, тільки як приклад, ілюструють переважний варіант реактора згідно з винаходом.
Креслення показує на:
Фіг.1 - аксонометричну проекцію реактора у переважному втіленні винаходу;
Фіг.2а-с - аксонометричну проекцію, вид збоку і вид спереду сегмента топ-модуля реактора, зображеного на фіг.1;
Фіг.За-с - аксонометричну проекцію, вид збоку і вид спереду сегмента реактора з фіг.1;
ФігА4а-4 - аксонометричну проекцію, з'єднувальної скоби, її виду знизу, види збоку та зверху, яку 2о Використовують як з'єднувальний засіб у реакторі з фіг.1;
Фіг.4е - вид зверху варіанту з'єднувальної скоби, як засобу для з'єднання окремих частин реактора з фіг.1;
Фіг.Ба-4 - аксонометричну проекцію, види збоку, зверху та спереду утримуючого штифта для з'єднувальної скоби з фігур.4а-е, та
Фіг.6 - ще одну аксонометричну проекцію реактора переважного втілення винаходу, де два вилучені сегменти с 2г5 для показу розташування полум'я-задержуючої втулки всередині реактора;
Фіг.7 - аксонометричну проекцію переважного втілення конусоподібної втулки, яку використовують в модулях і) реактора, що мають подібну конструкцію, до представленій на фіг.1;
Фіг.8 - поперечний переріз варіанту модуля реактора, який зроблений з універсальних сегментів.
На фіг.1 показано аксонометричну проекцію реактора 1 згідно з винаходом. Цей реактор є так званим Ге! зо реактором повного згоряння. Варіанти цього реактора менших розмірів виробляє угорська фірма ККУУО Сотіеїе
Сотризійп Кеасіог Вигеаи Цій. під фірмовою назвою МОКО Кеасіог (К). Ці реактори зроблені з однієї заготовки. со
Реактор 1 на фіг.1 являє варіант більшого реактора, який складається з двох барабано-подібних центральних ю модулів та одного топ-модуля 3. Модулі 2 та З закріплені один до другого жорсткими з'єднувальними засобами 5, з правого боку розміщено топ-модуль 3, який має куполоподібний кінець 31. «
Реактор 1 встановлено на МО-подібній рейці 9, в які вставлені з'єднувальні засоби 5, розміщені на ю зовнішньому боці реактора 1. Реактор також має донний модуль, який не показано на фіг.1 для кращого огляду внутрішнього виду реактора 1. Як це ясно видно на фіг.1, чотири сегменти б утворюють кожний центральний модуль 2, а чотири сегменти 61 утворюють топ-модуль 3.
Сегменти б і 61 виконані з високоякісної кераміки, звичайно із сумішей на кремнієвій основі. Не має « потреби, щоб донний модуль був термотривким, як інші модулі, тому він може бути зроблений із в с високотемпературної сталі, але керамічні матеріали також можуть бути використані для цього модуля.
З'єднувальні засоби 5 мають з'єднувальні пластини 51 (див. також фіг.2 та 3) та з'єднувальні затискачі 52 ;» (див. також фіг. 4). З'єднувальні пластини 51 розміщені на сегментах б та 61 поблизу кутів 53 сегментів 6 та 61. З'єднувальні пластини 51 простягаються по радіусу назовні так що площина дотичної поверхні 62 З'єднувальних пластин 51 містить центральну вісь реактора 1. З'єднувальні пластини 51 об'єднані з сегментами с і вони мають таку саму товщину, як стінки сегментів. Це найкраще показано на фіг.2а та За, де з'єднувальні пластини утворені як частина широкого краю 65, котрий "зафальцьований" на вертикальних боках сегментів, ве перпендикулярно до дугоподібної стінки сегментів 6 та 61. Порівнюючи фігури 2а та За, ясно, що сегменти 6 та с 61 мають майже ідентичну конструкцію, виключаючи куполоподібний кінець 31 на сегменті 61. Форма куполоподібного кінця 31 відіграє важливу роль для утворення успішної турбуленції всередині камери згоряння со реактора 1.
Ге) Кожний аркоподібний бік сегментів б та 61 містить колоподібну стрічку 66, яка утворює частину круглого кільця 10, коли сегменти збирають у трубчасте тіло. Кільце 10 має більший внутрішній діаметр ніж зовнішній діаметр барабано-подібних модулів 20.
Коли модулі 20 збирають у трубчасте тіло, кільця 10 охоплюють краї 11 сегментів 6.
На фіг.4 та 5 показані з'єднувальні скоби 52, оснащені принаймні одним отвором 54, який приймає дві (Ф) з'єднувальні пластини 51. Для того, щоб запобігти відокремленню з'єднувальних затискачід 52 від з'єднувальних ка пластин 51, з'єднувальні затискачі 52 та з'єднувальні пластини 51 оснащені утримуючими засобами 7. У запропонованому кращому варіанті винаходу утримуючі засоби 7 містять керамічні штифти 70, вставлені в бо отвори 55 з'єднувальних пластин 51 та з'єднувальних затискачів 52.
Крім того, керамічні штифти 70 мають овальні кінцеві пластини 71. Отвори 55 на з'єднувальних пластинах 51 та з'єднувальних затискачах 52 мають таку овальну форму, щоб їх розмір і форма співпадали з овальними кінцевим стійками. Після встановлення в овальні отвори з'єднувальні штифти 70 повертають на 90" так, що овальні кінцеві пластини 71 будуть утримувати утримуючі штифти 70 від випадіння. 65 Механічний зв'язок між модулями 2 забезпечують завдяки замикальному механізму з'єднувальних засобів 5.
Тому, з'єднувальні засоби 5 мають фланці 56 на краю з'єднувальних пластин 51 і відповідні фланці 57 у виїмці
54 з'єднувальних затискачів 52. Ці фланці 56 та 57 забезпечують зкріпну силу між модулями 20 і сегментами 6 та 61. Розміри частин, що утворюють з'єднувальні засоби 5, зокрема фланці, виконані з достатньо великим зазором, для того, щоб, мати простір для деякого розширення чи зсуву різних частин. Це розширення є неодмінним по причині перепадів у тепловому розширенні та жорсткості керамічних матеріалів. Штифти 70 також мають можливість пересуватись з боку в бік у овальних отворах 55, і таким чином стає можливим переміщення сегментів б та 61 відносно інших сегментів примикаючого модуля. Ця конструкція запобігає механічні ушкодження між суміжними модулями 2 і 3, зумовлені теплом. Треба прийняти до уваги те, що взаємне переміщення між сегментами не може бути дуже великим. Так як між сегментами та модулями відсутня /о Герметичність, невеликі зазори неминучі. Ефективність процесу горіння всередині реактора буде зменшуватись, якщо багато газів будуть виходити через зазори між модулями чи сегментами.
Внаслідок високотемпературного навантаження на трубчасте тіло реактора повного згоряння з'єднувальні засоби 5 повинні бути зроблені з термотривких матеріалів.
Найкраще, якщо з'єднувальні пластини 51 та/або з'єднувальні затискачі 52 виготовлені з керамічних /5 матеріалів, переважно з тих, що мають, ідентичні або подібні характеристики до керамічних матеріалів реактора. Особливо придатним матеріалом для сегментів є високотемпературний 5і5іС. Це дорогий тип кераміки, але він здатний витримувати температуру до 1800"С. Альтернативним матеріалом для сегментів є 5ІіС, який трошки дешевший, але може використовуватись тільки для температур згоряння нижче 13002С.
Матеріал, придатний для з'єднувальних скоб, є Кордерит, який дешевий для виробництва пресуванням. Кордериту також віддають перевагу, тому що він еластичніший, і тому менше ризику його розриву під навантаження. Для виготовлення з'єднувальних скоб також використовують матеріали з ЗіС чи 5Іі5ІіС. І все ж для більшості випадків з'єднувальні скоби, вироблені з Кордериту, найбільш прийнятні. Вони є також, більш економними, тому що виробництво більшої кількості за допомогою пресування є дешевшим. З іншого боку, БІС і зівіСс потребують використання матриць, що є досить дорогим технологічним процесом. Таким чином, винахід сч забезпечує важливі переваги, наприклад, зруйновані частини реактора 1 можна легко замінити без повної заміни реактора, що дорого коштує. Крім того, сегменти можуть бути також виготовлені з Кордериту, якщо процес і) згоряння підтримують на відносно низьких температурах.
Згідно з фіг.44, з'єднувальний затискач 52, має дві симетричні виїмки 54. В кожній виїмці 54 розміщені дві з'єднувальні пластини 51 двох сусідніх сегментів б або 61, тобто одна з'єднувальна скоба 52 зв'язує Ге! зо чотири сегменти 6 або 61 їхніми кутами. Фіг.4е показує з'єднувальну скобу 52", яка має тільки один отвір 54.
З'єднувальна скоба 52" - це практично половина з'єднувального затискача 52 і її використовують при со під'єднанні з'єднувальних пластин 51", суміжних до куполоподібного кінця 31 частини сегментів 61. Донний ю модуль (не показаний), або його підтримуюча плита споряджена такими самими з'єднувальними пластинами, як з'єднувальна пластина 51, і тому може бути закріплена до сусіднього барабано-подібного модуля 2 за «
Зв Допомогою звичайних з'єднувальних скоб 52. ю
Як це показано на фіг.4д та 4е виїмку 54 з'єднувальних затискачів 52 та 52 утворено у вигляді продовгуватої щілини. Щілина містить в собі дві з'єднувальні пластини 52 та 52" з відповідним допуском, таким чином, щоб з'єднувальна скоба 52 мала можливість легко ковзати по з'єднувальних пластинах 51, при цьому як без натягу, так і без випадіння. Продувгувата щілина має стрілоподібний переріз. Ширина головки стріли « створює фланець 56, який входить в зчеплення з фланцем 57 з'єднувальної пластини 51. Для поліпшення з с механічного зусилля з'єднувальних пластин 51 останні обладнані жорсткими ребрами 58. Нижній бік скоби має . виїмку 59, яка створює простір для стрічки 66, що формує кільце 10. и? Взагалі мається на увазі, що кожний барабано-подібний модуль складається з кількості сегментів від двох до восьми. З конструкторської та виробничої точки зору бажана парна кількість сегментів, але ніщо не перешкоджає виробництву модулів, які складаються з трьох, п'яти, семи чи більшої парної кількості сегментів в с одному модулі.
Особливістю реактора повного згоряння є конусоподібна полум'я-утримуюча вставка 8. Ця вставка показана ве на фіг.б6. Вставка 8 поділяє порожнину реактора на дві камери. Особлива турбуленція, породжена вставкою 8, с збільшує ефективність реактора. Для того, щоб пристосувати відповідне положення і механічну опору конусоподібної вставки 8, запропоновано забезпечити вставку 8 радіально-розміщеними опорами 80. Сегменти бо 6, принаймні, одного з модулів 2 або З оснащені западинами 81, що приймають опори вставки 8. Однак, для того,
Ге щоб виробничі затрати були низькими, бажано використовувати якомога меншу кількість різних деталей. Тому передбачено, що всі сегменти 6 та 61 оснащені западинами 81, як це показано на фіг.1 та фіг.б6. Западини 81 створюють за допомогою двох зубців 82 на стінках сегментів. При такому вирішенні товщина матеріала ов Залишається в значної мірі однорідною у всіх частинах сегментів і теплові напруги нижче. Опори 80 об'єднані з конусною вставкою 8. Також помічено те, що для більших варіантів реактора 1 опори полум'я-задержуючої
Ф) вставки 8 оснащені окремими опорами (не показані). Окремі опори належним чином приєднують до конуса одним ка кінцем, а другий кінець або окремі опори вставляють в западини 81 сегментів. У цьому випадку окремі опори мають відповідні западини у конусі вставки 8. У другому можливому втіленні, окремі опори вставки во сконструйовані як пустотілі стрижні, де отвір стриженя утримує штифти, що простягнулися від конусної вставки на одному кінці і стрижнів, що простягнулися від сегментів в напрямку конуса на другому кінці. В подальшому викладанні отвори, які отримують опори 80, створені між з'єднувальними пластинами сегментів, не показані.
На фіг.7 показано ще одну з бажаних реалізацій конусоподібної полум'я-задержуючої вставки 8. В цьому випадку вставка 8 об'єднана разом з опорами 83, подібно до варіанта на фіг.б, але тут опори 83 мають 65 кільцевий або О-подібний поперечний переріз. Вставка 8 та опори 83 відлиті разом. На стінках сегментів 61 розміщені гнізда 85, які утримують зовнішній кінець полих трубоподібних чи напівтрубоподібних опор 83. В основі опор 83 знаходяться отвори 84, які сполучають порожнину всередені опор 83 з простором, оточуючим конус вставки 8. Ці отвори 84 сприяють турбуленції всередені реактора 1, а порожниста структура опор 83 забезпечує збільшення механічної стійкості. Такий тип вставки 8 є особливо придатним для використання в реакторах, об'єднаних з газовими турбінами, де тиск газа на конус вставки 8 набагато більший. Це важливе застосування, тому що газові турбіни використовують для спалення дешевого палива та відходів. Порожниста структура опори дає можливість попереджувати руйнування опор навіть за наявності невеликих дефектів у литві.
Таке спеціальне виконання показано з посиланням на сегмент 61 для топ-модуля 3, але та ж сама конструкція може бути так само добре реалізована також з сегментами 6. 70 Фіг.8 ілюструє як більші модулі з різними діаметрами можуть бути зроблені, використовуючи ті ж самі типи універсально пристосованих сегментів. На фіг.8, показано модуль 90 реактора, котрий зроблено з восьми сегментів 91. Фактично, тільки чотири чи шість сегментів 91 можуть утворювати повний кільцевий модуль, залежно від конструкції універсального сегмента 91. Але з відповідно сконструйованими з'єднувальними засобами, більша кількість сегментів 91 може бути об'єднана для створення модуля з більшим діаметром. (Треба зауважити те, що меньші модулі повинні бути зроблені з сегментів кількістю від двох до чотирьох).
Сегменти 91 проектують таким чином, щоб будь-яку кількість (на практиці, якнайменше, чотири), можно було б з'єднати разом для утворення модулів різних діаметрів. Цим способом створені модулі з секцію квітко-подібного поперечного перерізу, як це показано на фіг.8. Робочі розробки реактора повного згоряння несуттєво відхиляються із-за малих неточностей від форми з круговим поперечним перерізом. Це вирішення має явні економічні вигоди, тому що необхідний тільки один тип сегмента, щоб виробити реактори різних розмірів. Цим способом універсальні сегменти 91 можуть бути масово вироблені за меншу вартість одного сегмента.
Не дивлячись на те що переважні втілення реактора згідно з винаходом показано з посиланням на додані креслення, інші втілення, які явні для фахівця, також входять в об'єм цього винаходу. Наприклад, немає необхідності створювати всі модулі з такої самої кількості сегментів. Цілюом можливо створити куполоподібний сч
Кінцевий модуль із меньшої кількості сегментів, наприклад з двох напівкруглих сегментів, і приєднати такий кінцевий модуль до центрального барабано-подібного модуля, що складається з чотирьох чверть-арочних і) сегментів. Також, другі нові, високотемпературні опорні матеріали можуть бути прийнятні для виробництва сегментів та з'єднувальних засобів.
Claims (18)
1. Керамічний реактор повного згоряння, який має трубчастий корпус з тонкими стінками, у якому товщина стінок трубчастого корпусу становить приблизно 10 міліметрів або менше, який включає декілька керамічних « 35 барабаноподібних модулів, а також верхній та нижній модулі, при цьому модулі з'єднані один з одним з ю допомогою жорсткого з'єднувального елемента з можливістю роз'єднання, при цьому принаймні один барабаноподібний модуль містить полум'ясповільнювальну вставку, який відрізняється тим, що барабаноподібні модулі (2, 3) містять декілька сегментів (6, 61), які разом утворюють барабаноподібний модуль (2, 3), причому сегменти (6, 61) і/або модулі (2, 3) з'єднані між собою жорстким з'єднувальним елементом (5). «
2. Реактор за п. 1, який відрізняється тим, що з'єднувальний елемент (5) містить з'єднувальні пластини (51, з с 51) та з'єднувальні затискачі (52, 52), в яких а) з'єднувальні пластини розміщені на сегментах (6, 61) поблизу кутів (53) сегментів (6, 61) і радіально :з» виступають назовні, і б) з'єднувальні затискачі (52, 52) мають принаймні один паз (54), в який заходять принаймні дві з'єднувальні пластини (51, 51). сл З.
Реактор за п. 2, який відрізняється тим, що з'єднувальні пластини (51, 51") і/або з'єднувальні затискачі (52, 52) оснащені фіксатором (7) для запобігання випадінню з'єднувальних затискачів (52, 52) із ве з'єднувальних пластин (51, 51). сл
4. Реактор за п. 3, який відрізняється тим, що фіксатор (7) містить керамічні штифти (70), вставлені в 5р Отвори (55) у з'єднувальній пластині (51, 51") та з'єднувальних затискачах (52, 52. (ее)
5. Реактор за п. 4, який відрізняється тим, що керамічні штифти (70) мають овальні кінцеві пластинки (71), Ге; а з'єднувальні пластини (51, 51") мають овальні отвори (55), в які заходять овальні кінцеві пластинки (71).
6. Реактор за будь-яким із пп. 2 - 5, який відрізняється тим, що на крайках з'єднувальних пластин (51, 51), а також у пазах (54) з'єднувальних затискачів (52, 52) виконані фланці (57, 56), які прилягають один до одного.
7. Реактор за будь-яким із пп. 2 - б, який відрізняється тим, що з'єднувальні пластини (51, 51) і/або з'єднувальні затискачі (52, 52) виготовлені з керамічного матеріалу. (Ф)
8. Реактор за п. 7, який відрізняється тим, що властивості згаданого керамічного матеріалу ідентичні або ГІ подібні до властивостей керамічного матеріалу, з якого виготовлений реактор.
9. Реактор за пп. 1 - 8, який відрізняється тим, що один барабаноподібний модуль (2) містить від двох до бо восьми сегментів (6).
10. Реактор за пп. 1 - 9, який відрізняється тим, що полум'ясповільнювальна вставка (8) має конічну форму і додатково містить радіальні опори (80, 83), а сегменти (6, 61) принаймні одного модуля (2, 3) мають виїмки (81), в які заходять опори (80, 83) вставки (8).
11. Реактор за пп. 2 - 10, який відрізняється тим, що з'єднувальний затискач (52) має дві симетричні виїмки 65 (54), у кожну з яких заходять дві з'єднувальні пластини (51) двох сусідніх сегментів (6).
12. Реактор за п. 11, який відрізняється тим, що виїмка (54) з'єднувального затискача (52, 52) виконана у вигляді видовженого прорізу, при цьому центральна вісь реактора лежить у площині цього прорізу.
13. Реактор за п. 12, який відрізняється тим, що видовжений проріз з'єднувального затискача (52, 52) має стрілоподібний поперечний переріз.
14. Реактор за пп. 2-13, який відрізняється тим, що з'єднувальний затискач (52, 52) має ребра жорсткості (58).
15. Реактор за пп. 2 - 14, який відрізняється тим, що з'єднувальні пластини (51, 51) виконані як одне ціле із сегментами (6, 61).
16. Реактор за пп. 1 -15, який відрізняється тим, що містить куполоподібний кінцевий модуль (3). 70
17. Реактор за пп. 10-16, який відрізняється тим, що опори полум'ясповільнювальної вставки (8) оснащені окремими опорами, вставленими у виїмку (81) сегментів (6, 61).
18. Реактор за пп. 10 - 16, який відрізняється тим, що опори (83) полум'ясповільнювальної вставки виконані як одне ціле з конусом вставки, і опори (83) виконані у вигляді стрижнів з трубчастим або О-подібним поперечним перерізом, і такі стрижні вставлені у гнізда (85), сформовані на сегментах (6, 61). с щі 6) (22) с ІС) « ІС в) -
с . и? 1 щ» 1 о 50 3е) Ф) іме) 60 б5
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HU9800902A HUP9800902A1 (hu) | 1998-04-17 | 1998-04-17 | Modulrendszerű kerámia égetőreaktor |
| PCT/HU1999/000028 WO1999054660A1 (en) | 1998-04-17 | 1999-04-16 | Modular ceramic combustion reactor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA54589C2 true UA54589C2 (uk) | 2003-03-17 |
Family
ID=89996442
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UA2000105841A UA54589C2 (uk) | 1998-04-17 | 1999-04-16 | Керамічний реактор повного згоряння |
Country Status (16)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1080326A1 (uk) |
| JP (1) | JP2002512355A (uk) |
| KR (1) | KR20010042792A (uk) |
| CN (1) | CN1305575A (uk) |
| AU (1) | AU3437599A (uk) |
| CA (1) | CA2328717A1 (uk) |
| CZ (1) | CZ300872B6 (uk) |
| HK (1) | HK1042335A1 (uk) |
| HU (1) | HUP9800902A1 (uk) |
| IL (1) | IL139033A0 (uk) |
| NO (1) | NO320092B1 (uk) |
| PL (1) | PL192179B1 (uk) |
| SK (1) | SK15402000A3 (uk) |
| UA (1) | UA54589C2 (uk) |
| WO (1) | WO1999054660A1 (uk) |
| ZA (1) | ZA200005672B (uk) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015161428A1 (zh) * | 2014-04-22 | 2015-10-29 | 朱宏锋 | 一种具有分段式燃烧器的炉具 |
| KR102102777B1 (ko) * | 2018-09-19 | 2020-04-22 | 한국생산기술연구원 | 모듈형 가압 순산소 연소기 및 그 제어 방법 |
| CN116412419B (zh) * | 2021-12-30 | 2025-11-21 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种模块化燃烧腔体 |
| CN114484504A (zh) * | 2022-01-19 | 2022-05-13 | 中国航发沈阳发动机研究所 | 一种易于修理的火焰筒 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1551762B1 (de) * | 1967-08-17 | 1972-03-09 | Aichelin Fa J | Flammrohr fuer ein Strahlheizrohr eines Industrieofens |
| DE2314118C2 (de) * | 1973-03-21 | 1979-10-11 | Fa. J. Aichelin, 7015 Korntal | Flammrohr für ein Mantelstrahlheizrohr eines Industrieofens |
| DE2940245A1 (de) * | 1979-10-04 | 1981-04-16 | Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim | Flammrohr |
| DE4132235C1 (uk) * | 1991-09-27 | 1992-08-13 | Ws Waermeprozesstechnik Gmbh, 7253 Renningen, De | |
| US5687572A (en) * | 1992-11-02 | 1997-11-18 | Alliedsignal Inc. | Thin wall combustor with backside impingement cooling |
-
1998
- 1998-04-17 HU HU9800902A patent/HUP9800902A1/hu unknown
-
1999
- 1999-04-16 KR KR1020007011535A patent/KR20010042792A/ko not_active Withdrawn
- 1999-04-16 WO PCT/HU1999/000028 patent/WO1999054660A1/en not_active Ceased
- 1999-04-16 PL PL343568A patent/PL192179B1/pl not_active IP Right Cessation
- 1999-04-16 CN CN99807483A patent/CN1305575A/zh active Pending
- 1999-04-16 UA UA2000105841A patent/UA54589C2/uk unknown
- 1999-04-16 HK HK02100599.3A patent/HK1042335A1/zh unknown
- 1999-04-16 AU AU34375/99A patent/AU3437599A/en not_active Abandoned
- 1999-04-16 CZ CZ20003816A patent/CZ300872B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1999-04-16 JP JP2000544966A patent/JP2002512355A/ja active Pending
- 1999-04-16 SK SK1540-2000A patent/SK15402000A3/sk unknown
- 1999-04-16 IL IL13903399A patent/IL139033A0/xx unknown
- 1999-04-16 CA CA002328717A patent/CA2328717A1/en not_active Abandoned
- 1999-04-16 EP EP99915963A patent/EP1080326A1/en not_active Withdrawn
-
2000
- 2000-10-12 NO NO20005134A patent/NO320092B1/no unknown
- 2000-10-12 ZA ZA200005672A patent/ZA200005672B/xx unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| HU9800902D0 (en) | 1998-06-29 |
| NO20005134D0 (no) | 2000-10-12 |
| NO20005134L (no) | 2000-10-12 |
| ZA200005672B (en) | 2001-12-04 |
| CZ300872B6 (cs) | 2009-09-02 |
| PL343568A1 (en) | 2001-08-27 |
| HUP9800902A1 (hu) | 2000-02-28 |
| KR20010042792A (ko) | 2001-05-25 |
| WO1999054660A1 (en) | 1999-10-28 |
| SK15402000A3 (sk) | 2001-05-10 |
| CA2328717A1 (en) | 1999-10-28 |
| CN1305575A (zh) | 2001-07-25 |
| HK1042335A1 (zh) | 2002-08-09 |
| JP2002512355A (ja) | 2002-04-23 |
| NO320092B1 (no) | 2005-10-24 |
| IL139033A0 (en) | 2001-11-25 |
| CZ20003816A3 (cs) | 2001-12-12 |
| PL192179B1 (pl) | 2006-09-29 |
| EP1080326A1 (en) | 2001-03-07 |
| AU3437599A (en) | 1999-11-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI84979C (fi) | Filter foer separering av partiklar fraon en het gasstroem. | |
| NO300562B1 (no) | Katalytisk forbrenningsapparat | |
| JPS5952552A (ja) | サイクロン分離器 | |
| US11181268B2 (en) | Refractory insert members and refractory block assembly including same | |
| JP2010091220A (ja) | 耐火壁装置および熱交換器 | |
| JPS61500777A (ja) | 耐火ファイバ−を具えた取鍋プレヒ−タの密閉リング | |
| JP5517043B2 (ja) | 解体可能なバーナ | |
| KR20020003360A (ko) | 촉매 지지체 | |
| US4960058A (en) | Self-positioning refractory structure | |
| CA2328717A1 (en) | Modular ceramic combustion reactor | |
| JP2013148243A (ja) | 熱交換器 | |
| EP1802916B1 (en) | Burner with diffuser resistant to high operating temperatures | |
| RU2006131575A (ru) | Металлургическая емкость | |
| ES2419238T3 (es) | Anillo refractario para un horno de cal | |
| JPH0459531B2 (uk) | ||
| JP4921963B2 (ja) | 炉天井及び炉天井の支持部材 | |
| JP4980593B2 (ja) | サスペンションプレヒータのサイクロン内筒 | |
| KR100888485B1 (ko) | 분리형 턴디쉬 예열용 버너 | |
| US3203462A (en) | Air-cooled burner ring | |
| KR102408191B1 (ko) | 보일러 | |
| US3130773A (en) | Air-cooled burner ring | |
| EP2136144A2 (en) | Heat-accumulating module and a corresponding heat accumulator | |
| SU1758339A1 (ru) | Керамическа жарова труба | |
| EP3610087B1 (en) | Retention mechanism for refractory inserts for reformer flue gas tunnel | |
| SU1206563A1 (ru) | Рекуперативный теплообменник |