ГОРЕЛКА Российский патент 2009 года по МПК F23D14/02 

Изобретение относится к газовым горелкам и может быть использовано для сжигания газообразного топлива в топках котлов и промышленных печей.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению аналогом (прототипом) является газовая инжекционная горелка, содержащая размещенные в общей сварной газораспределительной камере четыре смесителя в виде толстостенных труб с каналом в каждой из них для подсоса атмосферного воздуха и газовыми соплами, высверленными по периферии трубы (см. МАЙЗЕЛЬС П.Б., ВИГДОРЧИК Д.Я. Газогорелочные устройства. М.: Стройиздат, 1964, с.69, рис.26) [1].

Недостатком данной горелки является:

- недостаточное смешение природного газа и воздуха на выходе из смесителя, что приводит к неполному сгоранию газа;

- малый срок службы горелок из-за выгорания огнеупорной набивки, ее обсыпки и, как следствие, оплавление концов смесителей горелки;

- малая толщина смесителей горелки (3 мм), что приводит к их быстрому оплавлению.

Технический результат от использования описываемого изобретения, заключающийся в хорошем перемешивании газовоздушной смеси и увеличении срока службы горелки за счет использования толстостенных смесителей и жаропрочного и жаростойкого горелочного туннеля, достигается в газовой инжекционной горелке, содержащей размещенные в общей сварной газораспределительной камере четыре смесителя в виде толстостенных труб с каналом в каждой из них для подсоса атмосферного воздуха и газовыми соплами, высверленными по периферии трубы под углом 25° к ее оси, причем на каждый смеситель навинчена по резьбе сменная насадка с внутренними винтовыми лопатками, расположенными под углом 21°-23°к его продольной оси.

На чертеже изображена горелка в соответствии с изобретением.

Инжекционная горелка представляет собой толстостенный смеситель 1 с закрепленным на конце насадкой 2, который может быть размещен в газораспределительной камере 3. К газораспределительной камере 3 в торце приварен штуцер 4, по которому в нее подается природный газ.

Каждая горелка с насадкой 2 является смесителем 1 и представляет собой толстостенную трубу диаметром длиной 150 мм, в которой по периферии под углом 25° к оси смесителя 1 просверлены четыре сопла 5 с зенковкой (3 мм) входной части под углом 90°. Диаметр сопел 5 и диаметр смесителя 1 выбираются исходя из условий обеспечения расчетного расхода газа одним смесителем 1.

Каждый смеситель 1, кроме горелки, имеет насадку 2 с внутренними винтовыми лопатками 6, которая может отливаться методом литья по выплавляемым моделям из жаропрочного, жаростойкого чугуна (хромовый чугун) марки ЧХ28 (Cr 25-30%) ГОСТ 7769-82.

Насадки 2 навинчены в смесителях 1 по резьбе и служат для окончательного смешения газового и воздушного потока, завихрения и полного сгорания в стабилизирующем туннеле и камере горения теплоагрегата. Внутри насадки 2 расположены лопатки 6 под углом 21°-23° по отношению к продольной оси смесителя 1, что позволяет газовой смеси лучше перемешиваться и улучшает условия ее горения.

Горелка работает следующим образом. Газ под давлением подается через штуцер 4 в газораспределительную камеру 3. Вытекающие из газовых сопел 5 струи газа по каналу 7 смесителя 1 инжектируют из атмосферы воздух, необходимый для горения. В каждом смесителе 1 в его верхней части (до насадок 2) происходит предварительное смешение газа и засасываемого воздуха, а окончательное смешение и завихрение происходит в сменных насадках 2 с винтовыми лопатками 6.

Сгорание основной части газовоздушной смеси происходит за насадкой 2. Необходимым условием нормальной работы горелки является наличие разрежения в камере горения в пределах 1,5-20 Па (мм вод.ст.).

При длительной работе горелок (в течение нескольких лет) насадки 2 постепенно могут уменьшаться по длине, сгорать. В этом случае их легко можно заменить на новые (отвинтить старые и привинтить новые).

Практика показала, что предлагаемая горелка является самой оптимальной по размерам и тепловой мощности. Ее можно легко зафутеровать, прикрыть огнеупорным блоком и установить (для равномерного нагрева) несколько штук в плавильном или другом тепловом агрегате.

Изобретение относится к газовым горелкам, может быть использовано для сжигания газообразного топлива в топках котлов и промышленных печей и обеспечивает при своем использовании хорошее перемешивание газовоздушной смеси и увеличение срока службы горелки за счет использования толстостенных смесителей и жаропрочного и жаростойкого горелочного туннеля. Указанный технический результат достигается в газовой инжекционной горелке, содержащей размещенные в общей сварной газораспределительной камере четыре смесителя в виде толстостенных труб с каналом в каждой из них для подсоса атмосферного воздуха и газовыми соплами, высверленными по периферии трубы под углом 25° к ее оси, причем на каждый смеситель навинчена сменная насадка с внутренними винтовыми лопатками, расположенными под углом 21°-23° к его продольной оси. 1 ил.

Газовая инжекционная горелка, содержащая размещенные в общей сварной газораспределительной камере четыре смесителя в виде толстостенных труб с каналом в каждой из них для подсоса атмосферного воздуха и газовыми соплами, высверленными по периферии трубы под углом 25° к ее оси, причем на каждый смеситель навинчена по резьбе сменная насадка с внутренними винтовыми лопатками, расположенными под углом 21-23°к его продольной оси.