ДВУХСТУПЕНЧАТАЯ АТМОСФЕРНАЯ КОМБИНИРОВАННАЯ ГАЗОВАЯ ГОРЕЛКА Российский патент 2008 года по МПК F23D14/60 F23N5/24 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к энергетике, а именно к двухступенчатым атмосферным комбинированным газовым горелкам, и может быть применено в газогорелочных устройствах паровых и водогрейных котлов.

Уровень техники

Известна газовая горелка, содержащая корпус, соединенный с вентилятором, имеющим регулятор расхода воздуха, соосно размещенный в корпусе газообразный узел, снабженный регулятором расхода газа, при этом горелка дополнительно снабжена блоком управления, исполнительным электрическим механизмом, выходной вал которого соединен с регулятором расхода газа посредством шарнирно-рычяжной связи, блок управления соединен электрической связью с исполнительным электрическим механизмом, кроме того, регулятор расхода воздуха установлен на всасывающем патрубке вентилятора, газоразделяющий узел снабжен радиальными выходными отверстиями. К газораздающему узлу подключен дополнительный газовый тракт, снабженный регулятором расхода газа. (см. а.с. СССР №1802273, кл. Р23D 14/60).

Недостатком данной газовой горелки является невысокая точность пропорционирования расхода газа и воздуха при изменении мощности горелки.

Известна атмосферная газовая горелка, содержащая газовый регулятор, состоящий из блока регулирования, соединенного с датчиком температуры с помощью канала регулирования, блока контроля, соединенного с датчиками пламени, тяги каналом контроля (см. Устройство газогорелочное «ТЕМП», паспорт УГТ 18.00.00, з-д «Староруссприбор», 175200, г.Старая Русса, Новгородская обл., ул. Минеральная, 24).

Недостатком данной газовой горелки является большой расход газообразного топлива, невысокая надежность.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту и принятая автором за прототип является атмосферная газовая горелка, содержащая газовый регулятор, состоящий из блока регулирования, соединенного с датчиком температуры с помощью канала регулирования, блока контроля, соединенного с датчиками пламени, тяги каналом контроля, при этом она снабжена вторым газовым регулятором, состоящим из блока регулирования, соединенного с датчиками температуры воды и наружного воздуха, блока контроля, при этом второй газовый регулятор установлен с возможностью параллельного подключения полостей блоков контроля и датчика температуры наружного воздуха путем соединения с блоком регулирования второго газового регулятора, причем процентное соотношение подачи газа в горелку обоими регуляторами устанавливается кранами (см. пат. РФ №2196939, кл. F23N1/10, F23D 14/60).

Недостатком этой горелки является низкая мощность из-за применения газовых регуляторов с пропускной способностью 12 м³/ч каждого (газовые регуляторы с большой мощностью промышленностью не выпускаются). Вторым недостатком этой горелки является отсутствие электрического сигнала на включение-отключение горелки в зависимости от работы циркуляционных насосов, электродвигателей дымососов и других электрических агрегатов отопительной системы.

Раскрытие изобретения

Технический результат, который может быть достигнут с помощью предлагаемого изобретения, сводится к повышению мощности и наличию электрического сигнала на включение - отключение горелки, удешевлению газовых горелок, сохранению энергонезависимости 50% мощности горелки, а также упрощение конструкции горелки по сравнению с дутьевыми горелками.

Технический результат достигается с помощью двухступенчатой атмосферной газовой горелки, содержащей газовые регуляторы первой и второй ступени, соединенные параллельно, каждый из которых состоит из блока контроля и регулирования, пусковой кнопки, мембраны с жестким центром, клапана с седлом, верхней полости, мембраны и двухпозиционной заслонки, дренажного сопла и сопла источника давления, дросселя с каналом, датчиков пламени, тяги и сетевого газа, двух кранов, горелки с запальником, топки, трех терморегуляторов с соответствующими датчиками терморегуляторов, переключателя с диафрагмой, при этом она дополнительно снабжена вентилятором с направляющим поддоном и автоматическими воздушными клапанами, электромагнитной катушкой, датчиком напряжения и микропереключателем, причем блок контроля и регулирования второго регулятора второй ступени соединен с полостью переключателя через диафрагму с возможностью обеспечения «включения-выключения» микропереключателя, последний соединен с электродвигателем вентилятора, причем полость переключателя соединена с датчиком напряжения, а вентилятор соединен с направляющим поддоном, расположенным под горелкой, при этом направляющий поддон содержит автоматические воздушные клапаны, свободно установленные на оси.

Краткое описание чертежей

На чертеже дан общий вид двухступенчатой атмосферной комбинированной газовой горелки, разрез.

Осуществление изобретения

Двухступенчатая атмосферная комбинированная газовая горелка состоит из двух газовых регуляторов 1 первой и второй ступени, соединенных параллельно, каждый из которых состоит из блока 2 контроля и регулирования, пусковой кнопки 3, мембраны 4 с жестким центром, клапана с седлом 5, верхней полости 6, мембраны 7 и двухпозиционной заслонки 8, дренажного сопла 9 и сопла 10 источника давления, дросселя 11, канала 12, датчика пламени 13, датчика тяги 14, двух кранов 15, 16, запальника 17, горелки 18, топки 19, датчика сетевого газа 20, терморегуляторов 21, 22, 23 с датчиками терморегуляторов 24, 25, 26, а блок 2 контроля и регулирования второго регулятора второй ступени соединен с полостью переключателя 27 через диафрагму 28, обеспечивающую «включение-выключение» микропереключателя 29, управляющего электродвигателем вентилятора 30, который соединен направляющим поддоном 31 с горелкой 18, при этом направляющий поддон 31 содержит свободно сидящие на оси клапаны 32, полость переключателя 27 соединена также с датчиком напряжения 33, сопло которого постоянно закрыто при наличии напряжения в электромагнитной катушке 34.

Двухступенчатая атмосферная комбинированная газовая горелка работает следующим образом.

Включение горелки в работу и срабатывание регуляторов происходит следующим образом: при закрытых кранах 15, 16, горелки 18 нажатием на кнопку 3 блока контроля и регулирования регулятора 1-ой ступени осуществляется подача газа на запальник 17, который зажигают. Газ одновременно через дроссель 11 и канал 12 поступает в надмембранную полость 6, где происходит повышение давления при закрытии сопла биметаллической пластиной датчика пламени 13 от запальника 17, сопла датчика 26, терморегулятора 23, при закрытом сопле датчика тяги 14. При этом мембрана 7 перемещается вниз и заслонка 8 перемещается с дренажного сопла 9 на сопло 10 источника давления, происходит опорожнение надмембранного пространства клапана 4, мембрана с этим клапаном отходит от седла 5, одновременно с закрытием сопла датчика пламени 13 открывается сопло датчика сетевого газа 20, газ поступает через это сопло в запальник. Кнопку 3 можно отпустить, запальник будет продолжать гореть, и в канал 12 и надмембранную полость 6 может поступать газ. Открывая кран 15, осуществляется подача газа на первую ступень горелки 18. За счет тяги дымовой трубы клапаны 32 открываются, и воздух на сгорание поступает через них, минуя вентилятор 30, в поддон 31. Работает 1-ая ступень атмосферной комбинированной газовой горелки в энергонезависимом режиме, т.е. без применения электроэнергии.

Открываем кран 16 2-ой ступени горелки. Если сопло 24 датчика температуры 21, сопло 25 датчика температуры 22 закрыты, закрыто сопло 33 датчика напряжения электромагнитной катушки 34, то газ, поступающий по каналу 12 и дроссель 11 в полость 6, создает в ней давление, мембрана 7 переместится вниз и заслонка 8 перемещается с дренажного сопла 9 на сопло источника давления 10, происходит опорожнение надмембранного пространства клапана 4, мембрана с этим клапаном отходит от седла 5, и газ через регулятор 2-ой ступени поступает в горелку 18.

Одновременно с созданием давления в полости 6 газового регулятора 2-ой ступени создается давление в полости переключателя 27, диафрагма 28 перемещается вверх и микропереключателем 29 включает в работу вентилятор 30, который подает воздух на сгорание в направляющий поддон 31. Из-за возникновения повышенного давления воздуха в поддоне 31 свободно сидящие на оси клапаны 32 закрываются, двухступенчатая атмосферная комбинированная газовая горелка работает на полную мощность. При открытии сопел датчиков 24, 25, терморегуляторов 21 и 22 давление в полости 6 исчезает, мембрана 7 перемещается вверх и заслонка 8 перекладывается с сопла 10 источника давления на дренажное сопло 9, происходит заполнение надмембранного пространства клапана 4, клапан 4 опускается на седло 5, подача газа через регулятор 2-ой ступени прекращается. Одновременно с исчезновением давления в полости 6 исчезает давление в полости переключателя 27, диафрагма 28 опускается вниз под действием пружины микропереключателя 29.

Предлагаемое изобретение по сравнению с прототипом и другими известными техническими решениями имеет следующие преимущества:

- повышение мощности,

- наличие электрического сигнала на включение-отключение горелки,

- точность пропорционирования расхода газа и воздуха при изменении мощности горелки;

- сохранение энергонезависимости 50% мощности горелки;

- упрощение конструкции горелки по сравнению с дутьевыми горелками.

Изобретение относится к двухступенчатым атмосферным комбинированным газовым горелкам и может быть применено в газогорелочных устройствах паровых и водогрейных котлов. Двухступенчатая атмосферная комбинированная газовая горелка содержит газовые регуляторы первой и второй ступени, соединенные параллельно, каждый из которых состоит из блока контроля и регулирования, пусковой кнопки, мембраны с жестким центром, клапана с седлом, верхней полости, мембраны и двухпозиционной заслонки, дренажного сопла и сопла источника давления, дросселя с каналом, датчиков пламени, тяги и сетевого газа, двух кранов, горелки с запальником, топки, трех терморегуляторов с соответствующими датчиками терморегуляторов, переключателя с диафрагмой. Горелка дополнительно снабжена вентилятором с направляющим поддоном и автоматическими воздушными клапанами, электромагнитной катушкой, датчиком напряжения и микропереключателем, при этом блок контроля и регулирования второго регулятора второй ступени соединен с полостью переключателя через диафрагму с возможностью обеспечения «включения-выключения» микропереключателя, последний соединен с электродвигателем вентилятора, причем полость переключателя соединена с датчиком напряжения, а вентилятор соединен с направляющим поддоном, расположенным под горелкой, при этом направляющий поддон содержит автоматические воздушные клапаны, свободно установленные на оси. Изобретение позволяет повысить мощность, удешевить газовые горелки, упростить конструкцию горелки по сравнению с дутьевыми горелками. 1 ил.

Двухступенчатая атмосферная комбинированная газовая горелка, содержащая газовые регуляторы первой и второй ступени, соединенные параллельно, каждый из которых состоит из блока контроля и регулирования, пусковой кнопки, мембраны с жестким центром, клапана с седлом, верхней полости, мембраны и двухпозиционной заслонки, дренажного сопла и сопла источника давления, дросселя с каналом, датчиков пламени, тяги и сетевого газа, двух кранов, горелки с запальником, топки, трех терморегуляторов с соответствующими датчиками терморегуляторов, переключателя с диафрагмой, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена вентилятором с направляющим поддоном и автоматическими воздушными клапанами, электромагнитной катушкой, датчиком напряжения и микропереключателем, при этом блок контроля и регулирования второго регулятора второй ступени соединен с полостью переключателя через диафрагму с возможностью обеспечения "включения-выключения" микропереключателя, последний соединен с электродвигателем вентилятора, причем полость переключателя соединена с датчиком напряжения, а вентилятор соединен с направляющим поддоном, расположенным под горелкой, при этом направляющий поддон содержит автоматические воздушные клапаны, свободно установленные на оси.