Изобретение относится к энергетике и промышленной теплотехнике и может быть использовано при сжигании газообразных топлив в котлах и печах различного назначения.
Широко известны вихревые газовые горелки, например, вихревая газовая горелка, содержащая трубопровод подвода газообразного топлива с коаксиально расположенным за его выходом цилиндрическим смесителем топлива и воздуха с воздушным лопаточным завихрителем на входе в смеситель, при этом внутри трубопровода подвода газообразного топлива перед его выходом вдоль продольной оси размещен выходной участок трубки подвода воды с завихрителем воды (см. патент РФ № 2267705, опубл. 10.01.2006 г.).
Недостатками вихревых газовых горелок являются повышенная тепловая нагрузка фронтовой стены топки, что ведет к быстрому разрушению амбразур, самих горелок и перенапряжению экранов, повышенному аэродинамическому сопротивлению - в 3-4 раза больше, чем в прямоточных, и соответственно к завышенному расходу энергии на собственные нужды. Кроме того, вихревые горелки не обеспечивают полного сгорания топлива при пониженных и нередко и расчетных нагрузках.
Известны прямоточные газогорелочные устройства. Например, газогорелочное устройство, включающее прямоугольный короб с расположенными в нем горизонтальными разделительными перегородками, образующими щелевые воздушные каналы, и коллекторы для подводами газа (Хзмалян Д.М., Каган Я.А. Теория горения топочного устройства, - М.: Энергия, стр 203, рис.11-9).
Известное газогорелочное устройство имеет следующие недостатки.
Неравномерное распределение температур по поверхности нагрева из-за увеличенной длины факела, недостаточно полное сгорание газа из-за неравномерного распределения газа в потоке воздуха и их смешения, а также трудности в стабилизации факела, которая осуществляется за счет больших объемов зоны рециркуляции в топочном пространстве, а это связано с трудностью запуска огневого агрегата.
Техническим результатом, на достижение которого направлено данное изобретение, является повышение полноты сгорания газа во всем диапазоне нагрузок газогорелочного устройства, повышение надежности топливосжигающего оборудования и соответственно улучшение технико-экономических показателей.
Указанный технический результат обеспечивается тем, что в газогорелочном устройстве, включающем прямоугольный короб с расположенными в нем горизонтальными разделительными перегородками, образующими щелевые воздушные каналы, и коллекторы для подводами газа, разделительные перегородки выполнены полыми в виде обтекаемого тела в поперечном сечении, одна из торцевых сторон которого расположена под углом 90° к горизонтальной стенке перегородки, при этом полости горизонтальных разделительных перегородок соединены с коллекторами для подачи газа, а в горизонтальных стенках разделительных перегородок выполнены газораздаточные отверстия.
А также тем, что газораздаточные отверстия расположены в виде одного или нескольких рядов.
А также тем, что газораздаточные отверстия расположены уступами и разделены посредством вертикальных перегородок, размещенных в щелевых воздушных каналах.
А также тем, что нижний щелевой воздушный канал разделен посредством вертикальных перегородок с образованием зажигательной дорожки.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 схематично изображен поперечный разрез газогорелочного устройства; на фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг.3 - вид сверху на горизонтальную разделительную перегородку с газораздаточными отверстиями, расположенными рядами; на фиг.4 - вид снизу на нижнюю горизонтальную разделительную перегородку, например, при выполнении газораздаточных отверстий, расположенных уступами.
Газогорелочное устройство состоит из прямоугольного короба 1 с расположенными в нем горизонтальными разделительными перегородками 2, образующими щелевые воздушные каналы 3. Горизонтальные разделительные перегородки 2 выполнены в виде полого обтекаемого тела 4 в поперечном сечении. Одна из торцевых стенок 5 обтекаемого тела 4 расположена под углом 90° к горизонтальной стенке 6 разделительной перегородки 2.
Полости горизонтальных разделительных перегородок 2 соединены с коллекторами 7 для подачи газа. В горизонтальных стенках разделительных перегородок 2 выполнены газораздаточные отверстия 8.
Газораздаточные отверстия могут выполняться в виде одного или нескольких рядов или газораздаточные отверстия могут располагаться уступами. В последнем случае щелевые воздушные каналы 3 разделяются посредством вертикальных перегородок 9 с образованием зажигательной дорожки 11.
Устройство работает следующим образом.
Воздух внешним побудителем прокачивается через прямоугольный короб 1, где, обтекая горизонтальные разделительные перегородки 2, разбивается по щелевым каналам 3. Газ через коллекторы 7 подается внутрь полостей горизонтальных разделительных перегородок 2, где, проходя через газораздаточные отверстия 8, попадает в щелевые воздушные каналы 3 и струями пронизывает плоские потоки воздуха. Образовавшаяся топливная смесь первично зажигается от внешнего факела (не показан), а в дальнейшем за счет «срыва» потока топливной смеси на кромке торцевых стенок 5 образуется зона 10 обратных потоков топливной смеси с пониженным давлением. В зону 10 подсасываются раскаленные продукты сгорания, обеспечивая тем самым постоянное зажигание свежей топливной смеси.
При расположении газораздаточных отверстий 8 в ряд (фиг.3) для зажигания внешний факел (не показан) вносится в зону 10 обратных потоков топливной смеси, а в случае расположения газораздаточных отверстий 8 уступом (фиг.4) внешний факел (не показан) вносится между вертикальными перегородками 9 и образуется зажигательная дорожка 11.
Наличие газораздаточных отверстий позволяет не только улучшить качество топливной смеси за счет равномерного распределения газа в потоке воздуха и их смешение, но и осуществить микродиффузионный механизм горения, близкий по своим характеристикам (интенсивности, химической кинетике) к горению гомогенной смеси.
При использовании газогорелочного устройства в топках аэродинамика образующегося факела и его небольшая длина улучшает защищенность амбразуры и внутренних поверхностей топки от высокотемпературных воздействий, способствует повышению надежности как газогорелочного устройства, так и огневого агрегата в целом. Кроме того, газогорелочное устройство обеспечивает широкий диапазон автоматического управления процессом сжигания с сохранением высоких технико-экономических и экологических показателей во всем объеме регулирования.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
Диффузионно-вихревая газовая горелка | 2019 |
|
RU2743106C1 |
Прямоточный воздушно-реактивный двигатель | 2020 |
|
RU2736670C1 |
ГОРЕЛКА ТРУБЧАТО-ЩЕЛЕВАЯ НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ С РАСШИРЕННЫМ ДИАПАЗОНОМ РЕГУЛИРОВАНИЯ ДЛЯ СЖИГАНИЯ ВТОРИЧНЫХ ГАЗОВ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ЦИКЛА | 2020 |
|
RU2740838C1 |
ГАЗОГОРЕЛОЧНОЕ УСТРОЙСТВО | 2000 |
|
RU2187042C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГОРЯЧЕГО ГАЗООБРАЗНОГО ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ И ТЕПЛОГЕНЕРАТОР ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (ВАРИАНТЫ) | 2010 |
|
RU2425296C1 |
ГОРЕЛОЧНОЕ УСТРОЙСТВО И БЫТОВАЯ ОТОПИТЕЛЬНАЯ ПЕЧЬ ДЛЯ ЖИДКОГО ТОПЛИВА | 2002 |
|
RU2237217C2 |
ГОРЕЛКА | 1991 |
|
RU2044956C1 |
ФОРСУНКА | 2000 |
|
RU2172893C1 |
ГАЗОГОРЕЛОЧНОЕ УСТРОЙСТВО | 2018 |
|
RU2682934C1 |
ФАКЕЛЬНАЯ ГОРЕЛКА | 1989 |
|
RU2033575C1 |
Изобретение относится к энергетике и промышленной теплотехнике и может быть использовано при сжигании газообразных топлив в котлах и печах различного назначения. Техническим результатом, на достижение которого направлено данное изобретение, является повышение полноты сгорания газа во всем диапазоне нагрузок газогорелочного устройства, повышение надежности топливосжигающего оборудования и соответственно улучшение технико-экономических показателей. Указанный технический результат обеспечивается тем, что в газогорелочном устройстве, включающем прямоугольный короб с расположенными в нем горизонтальными разделительными перегородками, образующими щелевые воздушные каналы, и коллекторами для подводами газа, разделительные перегородки выполнены полыми в виде обтекаемого тела в поперечном сечении, одна из торцовых сторон которого расположена под углом 90° к горизонтальной стенке перегородки, при этом полости горизонтальных разделительных перегородок соединены с коллекторами для подачи газа, а в горизонтальных стенках разделительных перегородок выполнены газораздаточные отверстия. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.
ГАЗОВАЯ ГОРЕЛКА | 2002 |
|
RU2213300C1 |
SU 1281824 А2, 07.01.1987 | |||
ГАЗОВАЯ МНОГОФАКЕЛЬНАЯ ГОРЕЛКА | 1993 |
|
RU2044220C1 |
US 4530345, 23.07.1985 | |||
DE 4033503 A, 30.04.1992 | |||
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЦЕЛЛЮЛОЗЬ[ | 0 |
|
SU175817A1 |
Авторы
Даты
2008-01-27—Публикация
2006-12-25—Подача