Газовая горелка Советский патент 1984 года по МПК F23D13/00 

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в различных тепловых агрегатах, где газообразное топливо смешивается с воздухом перед подачей в пространство сгорания, например, при обжиге строительных материалов во вращающихся печах или при сущке и разогреве футеровки передвижных миксерных ковшей закрытого типа. Известна горелка, содержащая цилиндрический корпус с центральной трубой в кольцевом канале, между которыми установлен с возможностью продольного перемещения кольцевой стабилизатор горения с аксиальным кольцевым соплом, образующим со стенками корпуса и трубы симметричные относительно сопла кольцевые дросселирующие полости, причем в задних и передних стенках последних выполнены отверстия, расположенные по концентричным оси корпуса окружностям, а перед стабилизатором с перекрытием в свету отверстий в задней его стенке и в одной поперечной плоскости расположены кольцевые проставки, образующие между собой проем 1. Недостатком данной горелки является низкая эффективность сжигания топлива вследствие малого диапазона устойчивого горения и глухой стабилизации факела в этом диапазоне. Известна также горелка, содержащая цилиндрический корпус с центральной трубой, в кольцевом канале между которыми установлен с возможностью .продольного перемещения кольцевой стабилизатор горения с аксиальным кольцевым соплом, образующим со стенками корпуса и трубы симметричные относительно сопла кольцевые дросселирующие полости, причем в задних и передних стенках последних выполнены отверстия, расположенные по концентричным относительно продольной оси корпуса окружностям, а перед стабилизатором с перекрытием в свету отверстий в задней его стенке и в одной поперечной плоскости расположены кольцевые проставки, образующие между собой проем, корпус снабжен по периферии соосным охлаждающщим кожухом, скрепленным с корпусом своей передней торцовой стенкой, имеющей аксиальные сквозные отверстия, кольцевое сопло стабилизатора выполнено в виде сплошной щели, в корпусе и трубе в зоне дросселирующих полостей выполнены радиальные отверстия, а между кольцевыми проставками и соответственно корпусом и трубой дополнительно размещены с примыканием к последним цилиндрические прокладки, жестко скрепленные со стабилизатором, причем проставки установлены с возможностью продольного перемещения и выполнены с увеличивающейся в продольном направлении толщиной для образования конфузорного профиля, расположенного между ними проема 2. Недостатком указанной горелки является наличие частично подготовленной смеси в корпусе горелки, котора я значительно сужает эффективность сжигания топлива в экстремальных условиях, например, при сущке чугунновозных ковшей миксерного типа. Цель изобретения - повыщение полноты сжигания газа путем улучшения стабилизации факела. Указанная цель достигается тем, что в выходном участке газоподающей трубы установлена поворотная втулка с коническим отверстием, внутренний отсек цилиндра разделен поперечной стенкой на промежуточную и входную дросселирующие камеры, первая из которых подключена к газоподающей трубе через радиальные выпускнные сопла, на ее боковой поверхности и к внешнему отсеку цилиндра через дополнительные радиальные каналы, выполненные в боковой стенке кольцевой перегородки, причем входная дросселирующая камера также подключена к полости трубы с помощью дополнительного ряда радиальных выпускных сопл. На фиг. 1 представлена горелка, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Горелка содержит цилиндрический воздухоподающйй корпус 1, внутри которого с кольцевым зазором установлена газоподающая труба 2 с радиальными выпускными соплами 3 на боковой поверхности, и коллектор-стабилизатор 4, выполненный в виде полого цилиндра с хвостовиком 5, установленного на трубе 2 с возможностью продольного перемещения, причем на хвостовике 5 размещен поворотный регулятор 6 расхода воздуха, а цилиндр разделен коль цевой перегородкой 7 на внутренней 8 и внешний 9 отсеки, которые сообщены с кольцевым зазором посредством выполненных в основаниях цилиндра раздающих отверстий 10, а в теле кольцевой перегородки выполнен кольцевой сквозной канал 11, сообщенный с кольцевым зазором. В выходном участке газоподающей трубы 2 установлена поворотная втлка 12 с коническим отверстием, внутренний отсек 8 цилиндра разделен поперечной стенкой 13 на промежуточную 14 и входную 15 дросселирующие камеры, камера 14 подключена к газоподающей трубе 2 через упомянутые радиальные выпускные сопла 3 и к внещнему отсеку 9 цилиндра через дополнительные радиальные каналы 16, выполненные в боковой стенке кольцевой перегородки 7, причем входная дросселирующая камера 15 также подключена к полости трубы 2 с помощью дополнительного ряда радиальных выпускных сопл 17.

Горелка работает следующим образом.

Газ и первичный воздух подают по газоподающей трубе 2, а вторичный воздух в корпус 1. Часть вторичного воздуха в количестве 5% от общего расхода поступает в зазор между коллектором-стабилизатором 4 и регулятором 6 расхода, размещенным на хвостовике 5. Величина зазора регулируется перемещением регулятора б относительно стабилизатора 4. Воздух через раздающие отверстия 10, которые могут иметь различную площадь сечения, поступает во входную дросселирующую камеру 15 и во внелний отсек 9, где он теряет первоначальную скорость. Сюда же через радиальные выпускные сопла 3, 16, 17 и промежуточную камеру 14, поступает газ и первичный воздух. В камере 15 и в отсеке 9 образуется горячая смесь, которая, истекая через два концентричных

ряда отверстий 10 и 11 создает два ряда дежурных пламен. Наличие двух дросселирующих полостей камеры 15 и внещнего отсека 9, позволяет рассчитать устойчивую работу коллектора-стабилизатора на два крайне противоположных режима.

Применение горелки позволяет повысить равномерность температуры поверхности футеровки миксерных ковщей путем размещения стабильно горящего факела посредине миксерного ковща. При размещении факела посредине объема происходит удар струи в торцы миксерного ковша, проход и удаление ее по кольцевому зазору между факелом и стенками объема, вследствие этого выравниваются температуры отдельных участков объема, а следовательно, уменьшается неравномерность температуры поверхности миксерного ковша. Это позволяет удлинить срок службы футеровки.

/3

/

///////////////////////////////////////////////////х /1фиг.,1

ГАЗОВАЯ ГОРЕЛКА, содержащая цилиндрический воздухоподающий. корпус, внутри которого с кольцевым зазором установлена газоподающая труба с радиальными выпускными соплами на боковой поверхности, и коллектор-стабилизатор, выполненный в виде полого цилиндра с хвостовиком, установленного на трубе с возможностью продольного перемещения, причем на хвостовике размещен поворотный регулятор расхода воздуха, а цилиндр разделен кольцевой перегородкой на внутренний и внещний отсеки, которые сообщены с кольцевым зазором посредством выполненных в основаниях цилиндра раздающих отверстий, а в теле кольцевой перегородки выполнен кольцевой сквозной канал, сообщенный с кольцевым зазором, отличающаяся тем, что, с целью повыщения полноты сжигания газа путем улучщения стабилизации факела, в выходном участке газоподающей трубы установлена поворотная втулка с коническим отверстием, внутренний отсек цилиндра разделен поперечной стенкой на промежуточную и входную дросселирующие камеры, первая из которых подключена к газоподающей труi бе через упомянутые радиальные выпускные сопла и к внещнему отсеку цилиндра (Л через дополнительные радиальные каналы, выполненные в боковой стенке кольцевой с перегородки, причем входная дросселирующая камера также подключена к полос§ ти трубы с помощью дополнительного ряда радиальных выпускных сопл. со ел