Излучающая насадка горелки Советский патент 1984 года по МПК F23D13/12 

Изобретение относится к технике сжигания газа в устройствах для получения инфракрасного излучения и может быть использовано в технологических процессах обработки, например сушки, для обогрева жилых и производственных помещений при ремонтно-строительных работах. Известна излучающая насадка горелки, содержащая выпуклые первичный и вторичный излучатели в виде металлических сеток, образующие камеру сгорания. Излучатели подключены к корпусу со смесительной камерой 1. Недостатками известного устройства являются неравномерность омывания продуктами сгорания вторичного излучателя, пониженный лучистый коэффициент полезного действия (КПД) горелки. Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является излучающая насадка горелки, содержащая первичный и вторичный излучатели в виде перфорированных листов, скрепленных между собой с образованием по крайней мере одной замкнутой полости, плавно сужающейся от периферии к центру по ходу продуктов сгорания 2. Известная насадка имеет недостаточно высокий лучистый КНД и узкий диапазон регулирования нагрузки при различных положениях горелки. Цель изобретения повыщение лучистого КПД и расширение диапазона регулирования нагрузки при различных положениях горелки. Поставленная цель достигается тем, что в излучающей насадке горелки, содержащей первичный и вторичный излучатели в виде перфорированных листов, скрепленных между собой с образованием по крайней мере одной замкнутой полости, плавно сужающейся от периферии к центру по ходу продуктов сгорания, отношение площадей поверхностей первичного и вторичного излучателей к суммарным проходным сечениям своих перфораций составляет 0,180,65. На фиг. 1 изображена излучающая насадка горелки, продольный разрез; на фиг. 2вариант выполнения насадки из ряда смежно расположенных замкнутых полостей, продольный разрез; на фиг. 3 - то же;вид сверху; на фиг. 4 - разрез А-А на фиг. 3. Излучающая насадка горелки содержит первичный И вторичный излучатели 1 и 2 в виде перфорированных листов, скрепленных между собой с образованием по крайней .мере одной замкнутой полости 3, плавно сужающейся от периферии к центру по ходу продуктов сгорания. Кроме того, насадка примыкает к распределительному корпусу 4, подключенному к смесительной камере 5 с газовым соплом 6. Отношение- площадей поверхнос.ей первичного и вторичного излучателей 1 и 2 к суммарным проходным сечениям своих перфораций составляет 0,18-0,65. Излучающая насадка горелки работает следующим образом. Газ под давлением через сопло 6 подается в смесительную камеру 5, из нее в распределительный корпус 4. Из распределительного корпуса 4 горючая смесь проходит через перфорацию первичного излучателя 1, загорается и сгорает в тонком слое толщиной 0,1-0,5 мм на поверхности излучателя 1 внутри полости 3. При этом первичный излучатель 1 в зависимости от нагрузки горелки нагревается до 700-1250°С. Затем горячие продукты сгорания заполняют полость 3, проходят через перфорацию вторичного излучателя 2, нагревая его до 6001000°С, и вытекают в пространство, окружающее излучаюц1ую насадку. При этом первичный излучатель 1, объем продуктов сгорания в замкнутой полости 3 и вторичный излучатель 2 являются источниками интенсивного инфракрасного излучения, что приводит к значительному повышению лучистого кпд (до ). Увеличение эксплуатационной надежности достигается тем, что излучатели 1 и 2 и распределительный корпус 4 выполняются металлическими. Выполнение излучающей насадки из первичного и вторичного излучателей 1 и 2, скрепленных между собой с образованием замкнутой полости 3, исключает потери тепла от излучателей теплопроводностью, из-за экранирования и разбавления продуктов сгорания внешним воздухом. Вследствие этого также повыщается лучистый КПД насадки. Выполйение излучающей насадки из двух излучателей с образованием замкнутой полости 3 обеспечивает уменьшение проходного сечения перфораций вторичного излучателя 2 и поперечного сечения замкнутой полости 3 по ходу потока продуктов сгорания соответственно выходу продуктов сгорания через боковую поверхность. Этим обеспечивается равномерное заполнение продуктами сгорания полости 3, равномерное истечение продуктов сгорания через перфорации излучателей 1 и 2 и, тем самым, равномерный нагрев насадки. При выполнении излучающей насадки согласно фиг. 2-4 обеспечивается равномерность ее нагрева и высокий лучистый КПД при различных положениях насадки в пространстве, например под углом к горизонту. При этом размер h (фиг. 4) каждой отдельной полости 3 выполняется таким, чтобы возникающий геометрический напор высокотемпературных продуктов сгорания внутри полости 3 был меньше скоростного напора продуктов сгорания в 1,5 раза и более. В этом случае движение продуктов сгорания внутри каждой полости 3 происходит под действием скоростного напора, чем обеспечивается равномерный нагрев всей излучающей насадки при всех рабочих положениях.

Кроме того, выполнение излучающей насадки из ряда смежно расположенных полостей 3 (фиг. 2-4) позволит выполнять излучатели 1 и 2 по форме вогнутой или выпуклой поверхности (фиг. 4) и обеспечить требуемое распределение интенсивности излучения по облучаемой поверхности, что также значительно повысит эффективность лучистого нагрева.

Как показывают эксперименты, при выполнении отнощений площадей первичного и вторичного излучателей 1 и 2 выходящими за пределы 0,18-0,65 ведет к нарущению равномерного распределения продуктов сгорания внутри полости 3 и, следовательно, к неравномерному нагреву, что недопустимо, например, при использовании в процессах сущки. При выполнении отнощений площадей проходных сечений перфораций первичного и вторичного излучателей 1 и 2 выходящими за пределы 0,18- 0,65, приводит к снижению лучистого КПД из-за разбавления продуктов сгорания воздухом из атмосферы.

ИЗЛУЧАЮЩАЯ НАСАДКА ГОРЕЛКИ, содержащая первичный и вторичный излучатели в виде перфорированных листов, скрепленных между собой с образованием по крайней мере одной замкнутой полости, плавно сужающейся по периферии к центру по ходу продуктов сгорания, отличающаяся тем, что, с целью повыщения лучистого КПД и расщирения диапазона регулирования нагрузки при различных положениях горелки, отношение площадей поверхностей первичного и вторичного излучателей к суммарным проходным сечениям своих перфораций составляет 0,180,65. i (Л оо 00