Патент РФ на полезную модель № 99595 «Испаритель топлива»

Патентообладатель - автор: Баринов Юрий Иванович (г.Владимир); Международная патентная классификация: F23D 5/12 (2006.01); Дата подачи заявки: 16.07.2010; Дата публикации сведений о выдаче патента (выдача патента): 20.11.2010.


Полезная модель относится к области машиностроения и энергетики, а конкретно к испарителям топлива, которые предназначены для горелочных устройств, используемых в автономных отопительных системах, преимущественно автомобильных, а также в иных устройствах, использующих как источник тепловой энергии процесс сжигания жидкого углеводородного топлива, преимущественно нефтяного, а именно дизельного топлива, бензина и тому подобное.

Известен испаритель топлива, содержащий корпус в виде круглого диска, спрессованный из вольфрамовой проволоки круглого сечения диаметром 0,03-0,20 мм с получением капиллярной структуры плотностью 1,85-6,5 г/см3. Толщина корпуса испарительного элемента лежит в диапазоне 0,8-4,0 мм. В корпусе выполнены продольные отверстия (с осями, параллельным оси диска корпуса) для запала и воздушной продувки (RU 81787 U1, МПК F23D5/06, 2009).

При использовании известного испарителя топлива происходит его постепенное закоксовывание, что приводит к значительному сокращению срока службы, особенно при использовании низкосортных топлив. Выход из строя испарителя топлива приводит к отказу в работе автономной отопительной системы.

Технический результат настоящей полезной модели заключается в повышении срока службы испарителя топлива за счет уменьшения степени закоксовывания, в том числе при использовании низкосортных топлив, и, как следствие, к повышению ресурса горелочного устройства и автономной отопительной системы в целом, в увеличении мощности автономной отопительной системы, надёжности, а также в упрощении обслуживания и снижении стоимости ремонта автономной отопительной системы.

Достижение технического результат обеспечивает испаритель топлива, содержащий корпус в виде круглого диска, спрессованный из хаотично расположенных и распределенных равномерно в объеме 80-150 отрезков, имеющих длину 0,8-1,5 м, нихромовой проволоки круглого сечения диаметром 0,1 мм, при этом корпус выполнен с диаметром, лежащим в диапазоне 25-50 мм, высотой - в диапазоне 2-8 мм, и весом- в диапазоне 7-30 г.

Корпус испарителя топлива может быть выполнен с диаметром 38 мм, высотой 3 мм и весом 15 г.

Корпус испарителя топлива может быть выполнен с продольным отверстием для продувки воздухом. При этом корпус может иметь диаметр 33 мм, высоту 3 мм и вес 10 г.

Корпус испарителя топлива может быть выполнен продольным отверстием для продувки воздухом и отверстием для запала, расположенными эксцентрично. При этом корпус может также иметь диаметр 33 мм, высоту 3 мм и вес 10 г.

В наилучшем варианте осуществления полезной модели во всех перечисленных выше видах корпус может быть спрессован из отрезков нихромовой проволоки с предварительно нарушенной линейностью.

Также в наилучшем варианте осуществления полезной модели во всех перечисленных выше видах корпус может быть спрессован из отрезков нихромовой проволоки с длиной 1 м.

Предпочтительно изготовление корпуса из отрезков нихромовой проволоки из сплава марки Х20Н80 (ГОСТ 10994-74).

В сравнении с вольфрамом нихром обладает повышенной жаропрочностью, устойчивостью, пластичностью и стабильностью формы и его рекомендуется применять для оборудования, требующего высокой надежности. По плотности нихром уступает вольфраму (8,4 г/см3 - 19,3 г/см3), но за счет меньшей плотности нихрома и меньшей силы сжатия при изготовлении испарителя топлива, повышается теплоотдача испарителя топлива, который становится более проходим для топлива, чем испаритель топлива, изготовленный из аналогичной вольфрамовой проволоки. Благодаря этому снижается степень закоксовывания испарителя топлива при использовании низкосортных дизельного топлива и бензинов. При этом нихром, в сравнении с вольфрамом, обладает более высокой теплоемкостью (нихром - 0,44 кДж/кг; вольфрам - 0,134 кДж/кг), что способствует повышению теплоотдачи испарительного элемента. Стоимость нихромовой проволоки кратно ниже стоимости аналогичной вольфрамовой проволоки.

Благодаря указанным особенностям изготовленный в соответствии с настоящей полезной моделью испаритель топлива позволяет повысить ресурс горелочного устройства, увеличить мощности автономной отопительной системы и ее надёжность, снижается стоимость ремонта автономной отопительной системы.

Возможность осуществления полезной модели иллюстрируется примерами конкретного выполнения, показанными на чертежах, где в плане показаны: на фиг.1 – испаритель топлива с корпусом 1 без отверстий; на фиг.2 – испаритель топлива, корпус 2 которого выполнен с расположенным эксцентрично продольным (с осью, параллельной оси диска корпуса 2) отверстием 3; на фиг.3 – испаритель топлива с корпусом 4, имеющим выполненные в корпусе 4 продольно и расположенные эксцентрично отверстие 5 для продувки воздухом и отверстие 6 для запала.

Корпус 1 показанного на фиг.1 испарителя топлива имеет диаметр 38 мм, высоту 3 мм и весит 15 г. Он изготовлен из 150 отрезков длиной 1 м нихромовой проволоки диаметром 0,1 мм.

Корпус 2 показанного на фиг.2 испарителя топлива имеет диаметр 33 мм, высоту 3 мм и вес 10 г. Он изготовлен из 100 отрезков длиной 1 м нихромовой проволоки диаметром 0,1 мм. Ось отверстия 3 для продувки воздухом, которое имеет диаметр 7 мм, расположена на расстоянии 6,5 мм от края корпуса 2.

Корпус 4 показанного на фиг.3 испарителя топлива имеет диаметр 33 мм, высоту 3 мм и вес 10 г. Он также изготовлен из 100 отрезков длиной 1 м нихромовой проволоки диаметром 0,1 мм. Ось отверстия 5 для продувки воздухом здесь также имеет диаметр 7 мм и расположено оно на расстоянии 6,5 мм от края корпуса 4. Отверстие 6 для запала имеет диаметр 3 мм и расположено осью на расстоянии 8 мм от оси отверстия 5, причем оба отверстии 5 и 6 расположены с касанием со стороны оси корпуса 4 прямой, параллельной касательной к корпусу 4 в точке 7 пересечения края корпуса 4 и радиуса, на котором расположена ось отверстия 5 для продувки воздухом.

Для изготовления корпусов 1, 2, 4 всех описанных видов конструкций испарителей топлива использована нихромовая проволока диаметром 0,1 мм из сплава Х20Н80, который характеризуется содержанием хрома Cr 20,0-23,0% и никеля Ni – остальное. Примеси вместе с хромом содержаться в количестве 27,35%., при этом железа Fe – до 1,0%, алюминия Al - не более 0,20%, титана Ti - не более 0,20%, углерода С – до 0,06%, кремния Si – 1-1.5%, марганца – до 0,6%, серы – до 0,015%, фосфора Р – до 0,02%, церия Zr – 0.2-0.5%.

При изготовлении предварительно нарушается линейность нихромой проволоки. Это делает либо вручную, периодическим смятием мотка проволоки некоторое время. Либо с использованием ручного пресса с сопрягаемыми плавно криволинейными выпуклыми поверхностями, между которыми неоднократно зажимается моток проволоки с изменением его положения между каждыми зажатиями. Эта операция приводит к утрате проволокой упругости.

Затем от мотка проволоки отрезаются отрезки длиной в 1 м, которые с хаотичным расположением линий отрезков укладываются равномерно в объем полости матрицы. Полость матрицы имеет конфигурацию, соответствующую конфигурации изготавливаемого корпуса (1, 2, 4) испарителя топлива.

Затем осуществляется прессование под давлением 5 атм. с ограничением сжатия спрессовываемого материала по высоте на величину, соответствующую высоте изготавливаемого корпуса (1, 2, 4) испарителя топлива, чем исключается возможность избыточного сжатия изготавливаемого испарителя топлива.



1. Испаритель топлива, содержащий корпус в виде круглого диска, спрессованный из хаотично расположенных и распределенных равномерно в объеме 80-150 отрезков, имеющих длину 0,8-1,5 м, нихромовой проволоки круглого сечения диаметром 0,1 мм, при этом корпус выполнен с диаметром, лежащим в диапазоне 25-50 мм, высотой - в диапазоне 2-8 мм, и весом- в диапазоне 7-30 г.

2. Испаритель топлива по п.1, отличающийся тем, что корпус выполнен с продольным отверстием для продувки воздухом.

3. Испаритель топлива по п.1, отличающийся тем, что корпус выполнен с продольным отверстием для продувки воздухом и отверстием для запала, расположенными эксцентрично.

4. Испаритель топлива по п.1, отличающийся тем, что корпус выполнен с диаметром 38 мм, высотой 3 мм и весом 15 г.

5. Испаритель топлива по п.2, отличающийся тем, что корпус выполнен с диаметром 33 мм, высотой 3 мм и весом 10 г.

6. Испаритель топлива по п.3, отличающийся тем, что корпус выполнен с диаметром 33 мм и высотой 3 мм и весом 10 г.

7. Испаритель топлива по пп.1, 2, 3, 4, 5 или 6, отличающийся тем, что корпус спрессован из отрезков нихромовой проволоки с предварительно нарушенной линейностью.

8. Испаритель топлива по пп.1, 2, 3, 4, 5 или 6, отличающийся тем, что корпус спрессован из отрезков нихромовой проволоки с длиной 1 м.

9. Испаритель топлива по пп.1, 2, 3, 4, 5 или 6, отличающийся тем, что использована проволока из сплава марки Х20Н80.



Технический результат заключается в повышении срока службы испарителя топлива за счет уменьшения степени закоксовывания, в том числе при использовании низкосортных топлив, и, как следствие, к повышению ресурса горелочного устройства и автономной отопительной системы в целом, в увеличении мощности автономной отопительной системы, надёжности, а также в упрощении обслуживания и снижении стоимости ремонта автономной отопительной системы. Испаритель топлива содержит корпус в виде круглого диска, спрессованный из хаотично расположенных и распределенных равномерно в объеме 80-150 отрезков, имеющих длину 0,8-1,5 м, нихромовой проволоки круглого сечения диаметром 0,1 мм, при этом корпус выполнен с диаметром, лежащим в диапазоне 25-50 мм, высотой - в диапазоне 2-8 мм, и весом- в диапазоне 7-30 г. 8 з.п.ф-лы, 3 Ил.