Бездымное устройство для отопления “Данус-жылы”

(51) 22 7/12 (2011.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ резонатор соединен с каналом выхода продуктов сгорания для их обработки волновыми колебаниями и смешивания обработанных продуктов сгорания с паром, к вихревой камере подведен патрубок для подачи смеси, состоящей из пара после одного резонатора и обработанных продуктов сгорания после другого резонатора и патрубок для подачи топлива,расположенные тангенциально,а трубопровод для топливной смеси, полученной в вихревой камере, соединен с форсункой. В качестве преобразователя генерируемых волновых колебаний оно включает ультразвуковой,радиочастотный или СВЧ - излучатели. Устройство содержит узел водородно-озоновой подсветки, расположенный между форсункой и вихревой камерой. В вихревой камере в качестве преобразователя генерируемых колебаний установлен ультразвуковой, радиочастотный или СВЧ - излучатель. Устройство снабжено дополнительным излучателем для обработки воздуха перед его подачей в форсунку.(72) Нусупбекова Дина Акаевна Курманов Нуржан Сарсекенович Адасбаев Еркин Абенович(54) БЕЗДЫМНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОПЛЕНИЯ ДАНУС-ЖЫЛЫ(57) Изобретение относится к котельной технике,предназначенной для нагрева воды и отопления и может быть использовано в коммунальной и промышленной энергетике. Технический результат - снижение расхода топлива и исключение загрязнения окружающей среды дымовыми газами - достигается тем, что устройство для отопления, содержащее камеру сгорания, форсунку, вихревую камеру и канал выхода продуктов сгорания, согласно изобретению,содержит пароперегреватель, генератор волновых колебаний с преобразователями и резонаторы,пароперегреватель установлен на выходе из камеры сгорания и сообщен с одним из резонаторов, другой Изобретение относится к котельной технике,предназначенной для нагрева воды и отопления и может быть использовано в коммунальной и промышленной энергетике. Известен отопительный котел для газообразного и жидкого топлива, содержащий цилиндрический водоподводящий корпус с торцевыми трубными досками и обмуровкой, в полости которого размешена цилиндрическая глухая на удаленном от горелки конце жаровая камера, закрепленная в передней трубной доске, и два хода дымогарных труб,расположенных концентрическим окружностям, соосным с жаровой камерой, и закрепленных в отверстиях передней трубной доски,причем в отверстиях задней трубной доски закреплены только дымогарные трубы второго хода,а дымогарные трубы первого хода закреплены в отверстиях, расположенных по периферии в задней части жаровой камеры. Дымогарные трубы первого хода имеют больший относительно труб второго хода диаметр и равномерно расположены по окружности в водном пространстве, а дымогарные трубы второго хода имеют меньший относительно труб первого хода диаметр и равномерно расположены по двум окружностям между трубами первого хода (Патент РФ 2241902, кл. 22 В 7/12,2004). Данное устройство не позволяет снизить расход топлива и исключить загрязнение окружающей среды. Известен отопительный котел, содержащий корпус с патрубком дымовых газов, камеру сгорания, снабженную водяной рубашкой, в верхней части которой расположены конвективные поверхности нагрева с многоканальным газоходом и горелку, установленную в передней стенке корпуса. Конвективные поверхности нагрева выполнены в виде горизонтальных плоских труб,в горизонтальных каналах газохода размещены турбулизаторы, а в камере сгорания со стороны задней стенки между водяной рубашкой и нижней горизонтальной плоской трубой конвективных поверхностей нагрева установлена перегородка из огнеупорного материала, отделяющая многоканальный газоход от камеры сгорания, при этом камера сгорания характеризуется следующим соотношением геометрических параметров(,3-2,0) (,5-2,0),где Н - высота камеры сгорания- высота установки горелки В - ширина камеры сгорания(патент РФ 2158394, кл. 24 Н 1/00, 2000). Данное устройство не обеспечивает экономии топлива и не позволяет исключить выпуска дымовых газов. Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство для отопления, выполненное в виде вихревой камеры сгорания, содержащей жаровую трубу, расположенные в одном сечении,перпендикулярном центральной оси камеры сгорания завихритель и канал выхода продуктов сгорания и топливные форсунки. Дополнительно к основной камере сгорания в него введена, как минимум, одна первичная камера сгорания,2 расположенная в сечении, перпендикулярном центральной оси жаровой трубы основной камеры сгорания,и содержащая жаровую трубу,завихритель, топливные форсунки, воспламеняющее устройство и канал выхода продуктов сгорания,направленный тангенциально к боковой поверхности жаровой трубы основной камеры сгорания, по направлению вращения потока, причем первичная камера сгорания расположена за завихрителем основной камеры сгорания(патент РФ 2196940, кл. 23 3/00, 2003). Указанное устройство не позволяет снизить расход топлива за счет его предварительного диспергирования и насыщения водородом и кислородом, а также исключить загрязнение окружающей среды дымовыми газами. Задачей изобретения является разработка устройства для отопления, обеспечивающего более рациональное использование топлива за счет изменения его структуры и утилизации дымовых газов за счет использования их в качестве вторичного компонента топлива. Технический результат - снижение расхода топлива и исключение загрязнения окружающей среды дымовыми газами - достигается тем, что устройство для отопления, содержащее камеру сгорания, форсунку, вихревую камеру и канал выхода продуктов сгорания, согласно изобретению,содержит пароперегреватель, генератор волновых колебаний с преобразователями и резонаторы,пароперегреватель установлен на выходе из камеры сгорания и сообщен с одним из резонаторов, другой резонатор соединен с каналом выхода продуктов сгорания для их обработки волновыми колебаниями и смешивания обработанных продуктов сгорания с паром, к вихревой камере подведен патрубок для подачи смеси, состоящей из пара после одного резонатора и обработанных продуктов сгорания после другого резонатора и патрубок для подачи топлива,расположенные тангенциально,а трубопровод для топливной смеси, полученной в вихревой камере, соединен с форсункой. В качестве преобразователя генерируемых волновых колебаний оно включает ультразвуковой,радиочастотный или СВЧ - излучатели. Устройство содержит узел водородно-озоновой подсветки, расположенный между форсункой и вихревой камерой. В вихревой камере в качестве преобразователя генерируемых колебаний установлен ультразвуковой, радиочастотный или СВЧ излучатель. Устройство снабжено дополнительным излучателем для обработки воздуха перед его подачей в форсунку. Изобретение поясняется фигурой,где представлена схема устройства. Устройство для отопления содержит пароперегреватель 1 с вентилем 2 холодной воды и паровым вентилем 3,термодатчик 4,электромагнитный клапан 5, резонаторы 6 и 21. Устройство включает также камеру сгорания 16,форсунку 15, вихревую камеру 11, канал 17 выхода продуктов сгорания, генератор волновых колебаний 8 с преобразователями 7, расходомер пара 9,компрессор для пара 10, компрессор 12 для дизельного топлива, расходомер 13 топлива. Пароперегреватель 1 установлен на выходе из камеры сгорания 16 и сообщен с резонатором 6. Другой резонатор 21 соединен с каналом 17 выхода продуктов сгорания для их обработки волновыми колебаниями и смешивания обработанных продуктов сгорания с паром. К вихревой камере 11 подведен патрубок 18 для подачи смеси, состоящей из пара после резонатора 6 и обработанных продуктов сгорания после другого резонатора 21 и патрубок 19 для подачи топлива, расположенные тангенциально, а трубопровод 20 для топливной смеси, полученной в вихревой камере 11, соединен с форсункой 15. В качестве преобразователя генерируемых волновых колебаний 8 оно включает ультразвуковой, радиочастотный или СВЧ излучатели. Устройство содержит узел 14 водородноозоновой подсветки,расположенный между форсункой 15 и вихревой камерой 11. В вихревой камере в качестве преобразователя генерируемых колебаний установлен ультразвуковой, радиочастотный или СВЧ - излучатель (не показаны). Устройство снабжено дополнительным излучателем (не показан) для обработки воздуха перед его подачей в форсунку. Устройство работает следующим образом. Подают в пароперегреватель 1 воду, которая нагревается продуктами сгорания и в виде пара поступает в резонатор 6, где под действием резонансного воздействия происходит подготовка к преобразованию молекул воды и частичное разложение молекул с образованием водорода и кислорода. Затем с помощью компрессора 10 нагнетают пар в вихревую камеру 11, куда одновременно подают топливо с помощью компрессора 12. Тангенциальное поступление топлива и пара обеспечивает распыление топлива паром и закручивание потока в виде вихря,проходящего вдоль внутренних стенок камеры 11,имеющих зубья. Зубья разбивают поток смеси топлива с паром на отдельные струи, которые завихряются у концов зубьев, что способствует эффективному диспергированию частиц топлива и образованию мелкодисперсной смеси топлива и пара. Излучатель, например, магнетрон в вихревой камере генерирует СВЧ - излучение частотой 2,4 - 7 ГГц, под действием которого происходит разложение молекул воды, содержащихся в паре, на водород и кислород. Аналогичный процесс происходит и при использовании ультразвукового излучателя, работающего при частоте 10-20 кГц или радиочастотного излучателя при частоте 10-20 МГц. Распыленные частицы топлива обогащаются водородом. Одновременно под действием излучения происходит разложение тяжелых молекул углеводородного топлива на более простые с получением свободных радикалов,которые взаимодействуют с водородом, образуя молекулы светлых фракций. Таким образом, исходное топливо обогащается водородом, который сам по себе является ценным энергетическим компонентом, а также светлыми фракциями. Полученную топливную смесь направляют к форсунке 15, где происходит сжигание смеси и отвод продуктов сгорания из камеры сгорания 16 через канал 17. Из канала 17 продукты сгорания направляют в резонатор 21 для их обработки волновыми колебаниями. Так как продукты сгорания имеют высокую температуру, под действием волновых колебаний происходит более полное преобразование молекул, образующих дымовые газы. При этом происходит разложение оксидов углерода и недогоревших компонентов топлива. Обработанные в резонаторе 21 и преобразованные продукты сгорания смешивают с паром, который идет из резонатора 6. Выделившийся в резонаторе 6 водород соединяется с углеродом, полученным при разложении оксидов углерода в резонаторе 21 с образованием метана и других углеводородов,являющихся ценным топливом. Узел 14 водородно-озоновой подсветки,установленный в трубопроводе 20 перед форсункой 15, позволяет насыщать подаваемый воздух водородом и озоном. Воздух содержит влагу от 30 до 100 . Эту влагу преобразуют в топливные компоненты с помощью дополнительного излучателя, который воздействует на воздух перед его подачей в форсунку 15. Преимуществом предлагаемого устройства является полное отсутствие дымовых газов, так как они вовлекаются в процесс повторного сжигания, а токсичные компоненты в виде оксидов углерода преобразуются в топливные фракции. Важное значение имеет тот факт, что продукты сгорания в виде дымовых газов содержат значительное количество паров воды. В связи с тем,что эти газы не выбрасываются в атмосферу, а используются повторно, пары воды также неоднократно преобразуются в топливные компоненты при разложении молекул воды в резонаторе 21. Водород при сжигании в камере сгорания 16 соединяется с кислородом, опять превращаясь в воду. Таким образом снижается потребность в подаче воды в пароперегреватель 1,так как большая часть необходимого количества пара циркулирует в системе. После первоначального разложения в резонансном режиме, молекулы воды сохраняют способность неоднократно разлагаться при повторной обработке. Полученное топливо за счет обогащения водородом имеет высокую энергетическую ценность, поэтому его экономия составляет до 80 . При этом полностью исключаются токсичные выбросы в атмосферу. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Устройство для отопления, содержащее камеру сгорания, форсунку, вихревую камеру и канал выхода продуктов сгорания, отличающееся 3 тем, что оно содержит пароперегреватель, генератор волновых колебаний с преобразователями и резонаторы, пароперегреватель установлен на выходе из камеры сгорания и сообщен с одним из резонаторов, другой резонатор соединен с каналом выхода продуктов сгорания для их обработки волновыми колебаниями и смешивания обработанных продуктов сгорания с паром, к вихревой камере подведен патрубок для подачи смеси, состоящей из пара после одного резонатора и обработанных продуктов сгорания после другого резонатора и патрубок для подачи топлива,расположенные тангенциально, а трубопровод для топливной смеси, полученной в вихревой камере,соединен с форсункой. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в качестве преобразователя генерируемых волновых колебаний оно включает ультразвуковой,радиочастотный или верхвысокочасто 5 тные излучатели. 3. Устройство по п.п. 1 или 2, отличающееся тем, что оно содержит узел водородно-озоновой подсветки, расположенный между форсункой и вихревой камерой. 4. Устройство по п.п. 1-3, отличающееся тем, что в вихревой камере в качестве преобразователя генерируемых колебаний установлен ультразвуковой,радиочастотный или верхвысокочасто 5 тный - излучатель. 5. Устройство по п.п. 1-4, отличающееся тем,что оно снабжено дополнительным излучателем для обработки воздуха перед его подачей в форсунку.