ГОРЕЛКА РОТОРНОГО ПОДОГРЕВАТЕЛЯ Российский патент 1995 года по МПК F23D11/06 

Изобретение относится к горелке роторного нагревателя, в частности к горелке роторного нагревателя, которая может уменьшить шум, производимый в процессе сгорания такого топлива, как керосин.

Обычная горелка роторного нагревателя описывается, например, в [1] в которой топливо поднимается и выпаривается совместно с воздухом, поступающим в зону горения, внутри испарительной камеры, которая вращается с высокой скоростью на, главным образом, центральном участке плиты горения, и после этого испаренное топливо инжектируют из плиты сгорания, где испарительная камера содержит наружные и внутренние стенки своей верхней части, покрытые покрытием для предотвращения перегрева верхней части испарительной камеры в процессе сгорания топлива, причем это покрытие выполняют из порошков керамического материала и других подобных материалов.

С помощью горелки, выполненной в соответствии с вышеизложенным, можно предотвратить перегрев верха испарительной камеры. Но существует проблема, заключающаяся в том, что шум нельзя уменьшить во время сжигания топлива.

Другая известная горелка роторного нагревателя изображена на фиг.5 и 6. В устройстве, изображенном на фиг.5 и 6, топливо, такое как керосин, инжектируют и испаряют из сопла 7, установленного в распылительной чаше 10. Выпаренное топливо, таким образом, просачивается через мельчайший зазор (не показан), ограниченный между опорой распылительного поддона 6 и участком распылительной чаши 10, в смесительное пространство, образованное верхней крышкой 9 и нижней крышкой 12.

Таким образом, просочившееся топливо в распыленном состоянии подается в это пространство посредством импеллера, взаимодействующего с электродвигателем, который не показан, и смешивается с воздухом, поступающим в зону горения, подогретым в смесительном пространстве, в результате превращаясь в газовую смесь. Газовую смесь подают в зону между наружной горелкой 1 и внутренней горелкой 2 через выходное отверстие 12 газовой смеси, которое выполнено на нижней крышке 12.

Затем газовую смесь пропускают через внутренние решетки 5, расположенные прямолинейно на наружной поверхности внутренней горелки 2, и плоскофакельные отверстия 4 и воспламеняют в зависимости от зажигания воспламенителя 18, вызывая тем самым заостренный факел 19 пламени, как показано на фиг.6.

В обычной горелке роторного подогревателя, сконструированного как упомянуто выше, плоскофакельные отверстия 4 выполнены плоскими во внутренней горелке 2 и горелка 4 содержит прямолинейные решетки 5 и на ее наружной поверхности, вызывая неполное сгорание топлива. Также, поскольку пламя 19, выходящее из плоскофакельных отверстий 4, выполненных в одной боковой стенке внутренней горелки 2, находится в заостренном состоянии, и если между факелами пламени 19 и 19', которые расположены друг против друга, происходит взаимное влияние в центральной части внутренней горелки 2 и образуется резонансная зона и таким образом образуется резонансный звуковой эффект величиной свыше 60 дБ, в результате чего возникает шумовое загрязнение и у пользователей возникает неприятное чувство. Помимо этого, поскольку расстояние нельзя поддерживать равномерно между внутренней горелкой 2 и наружной горелкой 1, которые соединены общепринятым образом с одной своей стороны, трудно получить в больших количествах продукты однородного качества.

При установке во внутренней боковой стороне внутренней горелки тонкой металлической проволоки, которая всегда расположена на заданном расстоянии от плоскофакельных отверстий и пересекает центральную часть отверстий, или когда кромка плоскофакельных отверстий и внутренние решетки выполнены в виде скругленной конфигурации в направлении центральной части горелки, верхний край факела 19 пламени получается закругленным и, таким образом, резонансный звуковой эффект на 15 дБ.

Цель изобретения заключается в создании горелки роторного подогревателя, которая может снизить шум, возникающий в ходе сгорания, и которая может получить в больших количествах продукты однородного качества.

Для достижения цели горелка роторного подогревателя, содержащего внутреннюю горелку и наружную горелку, содержит множество поддерживающих пластин, расположенных между внутренней горелкой и наружной горелкой для поддержания одинакового расстояния между ними, множество плоскофакельных отверстий, выполненных выступающими во внутренней горелке и имеющих кромку, выполненную скругленно в направлении центрального участка внутренней горелки, и внутренние решетки, расположенные снаружи внутренней горелки и имеющие ту же самую конфигурацию, что и плоскофакельные отверстия, для того, чтобы позволить закругление верхнего края пламени.

На фиг. 1 показан схематично роторный подогреватель, поперечный разрез; на фиг.2 горелка, поперечный разрез; на фиг.3 поддерживающая пластина, вид в аксонометрии; на фиг.4 показана конфигурация пламени горелки роторного подогревателя, поперечный разрез; на фиг.5 внутренняя и наружная горелки, поперечный разрез; на фиг. 6 показана конфигурация пламени, образуемого горелкой ротационного подогревателя, поперечный разрез.

Согласно фиг. 1-4, на нижней поверхности нефтяного резервуара 8, в котором хранится топливо, расположено множество регулируемых по вертикали опорных ножек 21, а на верхней наружной поверхности резервуара 8 предусмотрен электромагнитный насос 22. При такой конструкции топливо, такое как керосин, хранящееся в резервуаре 8, пропускают через сопловую трубку 7 в направлении, указанном белыми (оконтуренными) стрелками на фиг.1, в зависимости от перекачивающего действия электромагнитного насоса 22, и инжектируют из мундштука 7', предусмотренного в распылительном вентиляторе 6. Затем инжектированное топливо пропускают через небольшой зазор (не показан), образованный между распылительным тиглем 10 и опорой для поддержания распылительного вентилятора, и оно просачивается в виде мелко распыленного топлива в смесительное пространство, образованное верхней крышкой 9 и нижней крышкой 12. Просачивающееся топливо испаряется за счет нагревания или соединения с подогревателем 13 для предварительного нагревания топлива. Кроме того, в результате вращения импеллера 16, который вращается совместно с электродвигателем 15, вводят окружающий воздух и затем подают его в смесительное пространство по каналу, указанному черными стрелками, через воздушный фильтр 14 и воздухосборник 30 для пропускания введенного окружающего воздуха. Окружающий воздух в качестве таким путем подаваемого в зону горения смесительного пространства воздуха подогревают с помощью подогревателя 13 так же, как горючее. Нагретый подаваемый в зону горения воздух и выпаренное топливо в смесительном пространстве смешиваются за счет вращения распылительного вентилятора 6, к которому приложена вращающая сила электродвигателя 15 через вал 15' электродвигателя, и затем превращаются в газовую смесь.

Таким образом смешанный газ пропускают через отверстия 12' для выхода газа, выполненные в нижней крышке 12, и подают в пространство, образованное между внутренней и наружной горелками 20 и 1 через поддерживающую пластину 23, которая отстоит на 120^о между наружной и внутренней горелками 1 и 20. В дальнейшем газовая смесь прорывается через внутренние решетки 17 и плоскофакельные отверстия 24, которые выполнены в наружной стороне внутренней горелки (в частности, между внутренней горелкой 20 и наружной горелкой 1), как изображено подробно на фиг.2 и 3, и затем зажигается от воспламенителя 19 (игнайтер), в результате чего образуется пламя 19, имеющее притупленную конфигурацию, как изображено на фиг.4. Здесь внутренние решетки 17 выполнены из металлического материала, такого как нержавеющая сталь, хромистая сталь и т. п. материала, и выполнены выступающими в виде полукруглой конфигурации. Кромки плоскофакельных отверстий 24 скруглены и выполнены выступающими таким образом, как и внутренние решетки 17.

Можно устранить неполное сгорание, осуществляемое в горелке роторного подогревателя, предусмотренного известными техническими решениями, и дополнительный верхний участок факела пламени скруглен, так что резонансная зона может не быть образована и таким образом не вызывает шумовое загрязнение. Тем не менее, когда горелка, предусмотренная настоящим изобретением, начинает зажигаться, рамочный стержень 28 реагирует на состояние пламени и затем включает блок управления (не показанный) с тем, чтобы регулировать высоту факелов пламени для предотвращения перегрева подогревателя.

Далее будут описаны конструкция поддерживающей пластины 23 и способ ее крепления между наружной горелкой и внутренней горелкой 20.

Как изображено на фиг.3, каждая из поддерживающих пластин 23 имеет в основном Z-образное сечение и снабжена изогнутым участком, имеющим укрепляющий опорный элемент 23, который получают при помощи процесса ковки. Криволинейную поверхность поддерживающей пластины 23, которая вступает в контакт с наружной горелкой 1, образуют того же самого внутреннего диаметра, что и криволинейную поверхность наружной горелки 1, и снабжают двумя соединительными отверстиями 23', которые выполнены таким образом, чтобы они были расположены в контакте с двумя отбортованными участками 1' (см. фиг.4), отстоящими на 120^о на внутренней поверхности стенки наружной горелки 1. Соответственно, когда отбортованные участки 1' вставляют в соединительные отверстия 23 поддерживающей пластины 23, поддерживающая пластина позиционно закрепляется на наружной горелке 1. Следовательно, если таким образом соединенный участок, то есть участки соединительных отверстий 23' сопряжены друг относительно друга при помощи процесса сварки, расстояние между внутренней горелкой 20 и наружной горелкой 1 можно поддерживать постоянным, тем самым предотвращая горелки 20 и 1 от эксцентричности. В частности, криволинейная поверхность поддерживающей пластины 23 крепится к внутренней стороне наружной горелки 1 и таким образом другая сторона криволинейной поверхности поддерживающей пластины 23 соприкасается с внутренней горелкой 20, тем самым поддерживая одинаковым расстояние между горелками 20 и 1. Возможно осуществление массового производства роторного подогревателя однородного качества.

Как описано выше, согласно характеристике горелки роторного подогревателя, предусмотренного настоящим изобретением, край плоскофакельных отверстий, предусмотренных во внутренней горелке, выполнен скругленным, и решетки выполнены той же самой конфигурации, что и конфигурация плоскофакельных отверстий, предохраняя верхнюю кромку пламени от заострения. Также, уменьшен шум от сгорания, такой как резонансный звук, образованный между дополнительными факелами пламени, позволяя сведение шума до минимума. Поддерживающая пластина расположена между внутренней и наружной горелками для поддержания между ними определенного расстояния. Изделия однородного качества могут быть получены в больших количествах, тем самым обеспечивая очень практичную конструкцию горелки роторного подогревателя.

В упомянутую горелку роторного подогревателя могут быть внесены различные изменения, не выходящие за границы сущности и объема изобретения.

Использование: для снижения шума в горелке роторного подогревателя, производимого в процессе горения топлива. Сущность изобретения: горелка содержит поддерживающую пластину, установленную между внутренней горелкой и наружной горелкой для поддержания одинаковым расстояния между ними, множество плоскофакельных отверстий, выполненных выступающими во внутренней горелке и имеющих край, выполненный скругленным в направлении центральной части внутренней горелки, и внутренние решетки, изготовленные из нержавеющей стали или хромистой стали, установленные снаружи внутренней горелки и имеющие ту же самую конфигурацию, что и плоскофакельные отверстия. 3 з. п. ф-лы, 6 ил.

1. ГОРЕЛКА РОТОРНОГО ПОДОГРЕВАТЕЛЯ, содержащая корпус, образованный коаксиально установленными наружной и внутренней обечайками, причем в последней выполнены сквозные отверстия на боковой поверхности, отличающаяся тем, что в зазоре между обечайками установлены по крайней мере две дистанционирующие пластины, а края отверстий выполнены выпуклыми в сторону полости внутренней обечайки, причем снаружи указанные отверстия перекрыты решетками с аналогичным профилем, образующим скругленный верхний край пламени. 2. Горелка по п.1, отличающаяся тем, что на внутренней стенке наружной обечайки выполнены отбортовки, а каждая из дистанционирующих пластин имеет криволинейный участок с диаметром, равным диаметру наружной обечайки, и в нем выполнены установочные отверстия, контактирующие с отбортовками, причем отогнутый участок пластины снабжен усиливающим элементом. 3. Горелка по п.1, отличающаяся тем, что решетки выполнены металлическими из нержавеющей или хромистой стали. 4. Горелка по п.1, отличающаяся тем, что дистанционирующие пластины установлены с окружным шагом 120^o.