ГАЗОВАЯ ГОРЕЛКА Российский патент 1994 года по МПК F23D14/20 F23D14/46 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано в различных тепловых агрегатах, например при сушке и разогреве миксерных ковшей.

Известна газовая горелка с подводом газовоздушной смеси с отверстиями для выхода газовой смеси, при этом выходная часть горелки защищена керамическим материалом для теплопоглощения или охлаждения этой зоны [1].

Наиболее близкой к изобретению является газовая горелка, содержащая цилиндрический Т-образный воздухоподводящий корпус, соосно установленную в нем Т-образную газовую трубу с расположенными на ее выходных концах стабилизаторами со сквозными отверстиями по торцу [2].

Известная конструкция сложна в эксплуатации, так как при выходе из строя стабилизатора, как самого уязвимого узла конструкции, ремонт газовой горелки сложен и трудоемок, сам стабилизатор имеет сложную конструкцию. Горелка изготовлена из нержавеющей стали, имеет укороченный факел.

Целью изобретения является повышение устойчивости горения факела и снижение времени сушки и расхода топлива.

Цель достигается тем, что в газовой горелке преимущественно для разогрева миксера, содержащей цилиндрический Т-образный воздухоподводящий корпус с выходными воздушными патрубками, соосно установленную в нем Т-образную газовую трубу с выходными газовыми патрубками, на выходных концах которых установлены цилиндрические стабилизаторы с передними и задними торцами и периферийными отверстиями, в стабилизаторах выполнены осевые каналы, имеющие входные конфузорные и выходные диффузорные участки, сопряженные между собой цилиндрическими участками, причем конфузорные участки выполнены в виде усеченных конусов с углом раскрытия 44 ... 46^о, передние торцы стабилизаторов выполнены в виде усеченных конусов с углом раскрытия 44 ... 46^о, меньшие основания которых обращены к патрубкам, периферийные отверстия расположены под углом 29 ... 31^о к оси стабилизаторов по ходу движения потока, а суммарная площадь их проходных сечений составляет 38 ... 44% от площади проходного сечения цилиндрического участка, диаметры выходных патрубков воздухоподводящего корпуса и газовой трубы относятся как 2,5:1, а разность длин газового и воздушного выходных патрубков равна двум диаметрам газового патрубка.

На фиг. 1 изображена газовая горелка, продольный разрез; на фиг. 2 изображен стабилизатор, продольный разрез.

Газовая горелка содержит цилиндрический Т-образный воздухоподводящий корпус 1 с выходными воздушными патрубками 2. В нем соосно установлена Т-образная газовая труба 3 с выходными газовыми патрубками 4, на выходных концах которых установлены цилиндрические стабилизаторы 5 с передними 6 и задними 7 торцами и периферийными отверстиями 8. В стабилизаторах выполнены осевые каналы 9, имеющие входные конфузорные 10 и выходные диффузорные 11 участки, сопряженные между собой цилиндрическими участками 12, причем конфузорные участки 10 выполнены в виде усеченных конусов с углом раскрытия 44 ... 46^о, передние торцы 6 стабилизаторов выполнены в виде усеченных конусов с углом раскрытия 44 ... 46^о, меньшие основания которых обращены к патрубкам, периферийные отверстия 8 расположены под углом 29 ... 31^о к оси стабилизаторов 5 по ходу движения потока, а суммарная площадь их проходных сечений составляет 38 ... 44% от площади проходного сечения цилиндрического участка 12, диаметры выходных патрубков 2 воздухоподводящего корпуса 1 и газовой трубы 3 относятся как 2,5:1, а разность длин газового 4 и воздушного 2 выходных патрубков равна двум диаметрам газового патрубка.

Количество периферийных отверстий, расположенных по торцу, равно восьми, их диаметр 11-12 мм. Это составляет 38-44% площади осевого отверстия стабилизатора. Газовая горелка изготовлена из опытных газонефтепроводных труб с толщиной стенки h=8-9 мм.

Горелка работает следующим образом.

После установки Т-образной горелки в горловину миксерного ковша в нее подают газ и воздух. Воздух поступает под давлением 1200-1400 мм вод. ст. в полость между внутренней поверхностью корпуса 1 и наружной поверхностью газовой трубы 3. Одновременно в полость газовой трубы поступает газ под давлением 1200-1400 мм вод. ст. Воздух выходит через патрубок 2, по патрубку 4 через осевое отверстие стабилизатора 5 выходит газ. Через периферийные отверстия 8 проходит первичный воздух в количестве 20% от общего потока, который смешивается с газом, тем самым по кольцу выходного торца стабилизатора создаются условия для образования устойчивого факела. Вторичный воздух, огибая стабилизатор, из патрубка 2 обеспечивает полное догорание газовоздушной смеси.

Таким образом, предлагаемая газовая горелка в 3-4 раза дешевле известной, имеет длину факела в 4 раза больше, чем в известной тем самым в 3-4 раза сокращает процесс сушки. Конструктивное выполнение стабилизатора и патрубков повышают устойчивость горения факела в 2 раза и снижают расход газа в 3-4 раза.

Экономический эффект от использования заявляемого технического решения складывается из стоимости самой газовой горелки и затрат на ремонт и переоснащения новой установки, а также от экономии газа и времени на просушку и разогрев миксера.

Использование: в энергетике в различных тепловых агрегатах, например при сушке и разогреве миксерных ковшей. Сущность изобретения: в стабилизаторах 5 выполнены осевые каналы 9, имеющие входные конфузорные 10 и выходные диффузорные 11 участки, сопряженные между собой цилиндрическими участками 12, причем конфузорные участки 10 выполнены в виде усеченных конусов с углом раскрытия 44 . . . 46°, передние торцы 6 стабилизаторов 5 выполнены в виде усеченных конусов с углом раскрытия 44 ... 46°, меньшие основания которых обращены к патрубкам 4, периферийные отверстия 8 расположены под углом 29 .. . 31° к оси стабилизаторов 5 по ходу движения потока, а суммарная площадь их проходных сечений составляет 38 ... 44° от площади проходного сечения цилиндрического участка 12, диаметры выходных патрубков 2 воздухоподводящего корпуса 1 и газовой трубы 3 относятся как 2,5 : 1, а разность длин газового 4 и воздушного 2 выходных патрубков равна двум диаметрам газового патрубка 4. 2 ил.

ГАЗОВАЯ ГОРЕЛКА преимущественно для разогрева миксера, содержащая цилиндрический Т-образный воздухоподводящий корпус с выходными воздушными патрубками, соосно установленную в нем Т-образную газовую трубу с выходными газовыми патрубками, на выходных концах которых установлены цилиндрические стабилизаторы с передними и задними торцами и периферийными отверстиями, отличающаяся тем, что в стабилизаторах выполнены осевые каналы, имеющие входные конфузорные и выходные диффузорные участки, сопряженные между собой цилиндрическими участками, причем конфузорные участки выполнены в виде усеченных конусов с углом раскрытия, равным 44 - 46^o, передние торцы стабилизаторов выполнены в виде усеченных конусов с углом раскрытия, равным 44 - 46^o, меньшие основания которых обращены к патрубкам, периферийные отверстия расположены под углом 29 - 31^o к оси стабилизаторов по ходу движения потока, а суммарная площадь их проходных сечений составляет 38 - 44% от площади проходного сечения цилиндрического участка, диаметры выходных патрубков воздухоподводящего корпуса и газовой трубы относятся как 2,5 : 1, а разность длин газового и воздушного выходных патрубков равна двум диаметрам газового патрубка.