Горелка Советский патент 1984 года по МПК F23D15/00 

1 Изобретение относится к горелочным устройствам и может исполь зовано на котлоагрегатахо Известны горелочные устройства для сжигания газообразного и жидкого видов топлх-ша содержащее вантилятор топливо- и воздухораздалонлме узпы 1.1 Недостаток горелки - невысокая эффективность сжигания топлива в смеси с холодным воздухом,, Известна также горелка5 содержащай корпус, топлизораздающий узел периферийньш кольцевой канал, вьтол.ненный между корпусом и разделительной стенкой, средний канал - мв:гсду последней и полой вставкой, и центральный канал3 ограниченный стенкаг вставки, причем на входе в полость вставки установлена крыльчатка вентилятора с всасываюи1иь5 патрубком и регулятором расхода воздуха L2j . Основным недостатком этой горелки является сжигание топлива в смеси с холодным воздухоМд что снижает эффективность топливоиспользованияо Целью изобретения является повышение эконоьетчности при сжигании тоя лива и снижение образования Ередя;-.ж выбросов. Поставленная це.чь достигается тем что в горелке,, содержащей корпус,, топливораздаюший уз ел, периферийный кольцевой кянал, вытюлкенный между корпусом и разделительной стенкой, средний канал меж,цу последней : по лей вставкой, и дентральньй каналs ограниченкьм стенками вставки, приче н,а входе в полость вставки установле на лопастная крыльчатка вентилятора с всасывающим патрубком и регупятором расхода воздука,, крьшьчатка вен тилятора разделена на центральную и периферийную ступени посредством цилиндрической обечайки, диаметр которой равен диаметру разделительно стенки, причем лопасти центральной ступени крыльчатки выполнены польмк и через них центральный канал соединен с межлопастным пространством пе)иферийной ступени крьшьчаткк,, а корпус снаружи снабкен кожухом, образующим с ним допо,пннтельььй Бсзд ный канал, подключенной к всасьшагощ Му патрубку и снабженный ав ономным регулятором расхода воздуха. При этом полости лопастей центральной ступени крьтьчатки на вхсда снабжены регулятором расхода газа,; 802 На фиг.1 представлена горелка с разме иением топливораздающего узла в центральном канале, продольный разрез, на фиг.2 - сечение А-А на фиг„1°5 на фиг.З - горелка с размепгекггем топливораздагащего узла в перифе-pMWHo кана,пе,-, продольньш разрез, на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг.З. Горелка содержит корпус 1, Топлив орав дающий узел 2., кольцевой периферийньш канап 3, образованный корпусом Iк разд-елительной стенкой 4, средний канал 5s образованньш разделительной стенкой 4 и вставкой 6, и центральный канал 7;, образованный вставкой 6, На влоде в каналы 3,5 и 7 установотено рабочее колесо вентилятора 8, сое,цикеи1юе с валом электродвигателя 9. Рабочее ко,песо вентилятора 8 выпо,лнено с двумя системами крьиьчатки; центрапькые 10 и периферийные IIлопаткИ; которые разделены между собой цилиндрической вставкой 12, диаметр которой равен диаметру разделительной стенки 4. Лопаткк 10 и 11 смещены одна относительно другой 1аким образом, что лопатки 10 центральной систекьи которые зыполК ны с внз7тренни ш: полостями., соединяют центральный канал 7 и меклопаточкый объем периферийной сисгеьт ,arJK 1 1 . Топливсраздающий узел 2 может быть размещен либо в центральном канале 7 (фиг.Т), либо в периферийном канале 3 (фкг,.3;, Зсасываюп ий патрубок 13 установлен на входе в срадкий канал 5 и снабжен регулятором 14 расхода воздуха,, Снаругки корпуса устаноЕлзн кожух 15, образующий до:аолнктельный воздушный канал 16, о:одключенньй к всасываюа ему патрубку 13 после регулятора 14 расхода воздуха и снабженный регулятором 17 расхода охладодающего воздуха, Дл1Я возможностк изменения подачи рециркулирующих газов в ступице рабочего колеса установлен регулятор 18 расхода peциpкyj7Иpyroщиx газов. Горелка работает сладуюп ;1-1м образ ом s .Рабочее колесо вентилятора В приводится во вращение электродвигате-там 9., и зозду к через всасывающий л:,атру5ок .i в необходимом для сжигания тс плива количестве под,ается центр,альной системой лопаток 10 в средний к.ана.п 5, При этом периферийная система лопаток 11 работает как центробежная и подсасывает через центральный канап: 7 Б,- сокотемп:ературные продукты сгорания из приосевои зоны горелки факела. Проходя по центральному и периферийному каналам 7 и 3, в котором расположен топливораздающий узел 2, газы нагревают топливо- (при определен ных условиях возможна его частичная газификация), а, проходя внутри полых лопаток 10 дентральной системы, продукты сгорания подогревают воздух, засасываемьй из атмосферы. Так как скорость вращения рабочего колеса вентилятора 8 высока ( 200 300 м/с), а коэффициент конвективной теплоотдачи от стенки к воздуху возрастает с увеличением скорости, при протекании продуктов сгорания внутри лопаток 10 и воздуха в межлопаточном пространстве происходит интенсивный подогрев воздуха, способствующий повышению эффективности сжигания топ лива , Для интенсификации теплообмена внутренняя и внешняя поверхность це центральной системы лопаток 10 могут быть выполнены с турбулизаторами (фиг.4). Проходя через центральный канал 7 и полости лопаток 10, продукты его рания охлаждаются не полностью, и дополнительная утилизация их тепла осуществляется за счет подогрева воз духа, просасьшаемого через канал 16, образованный корпусом 1 и кожухом 15, При этом дополнительно создаются условия для удобства обслуживания горелки, так как поверхность кожуха 15 имеет температуру ниже, чем корпус 1, находящийся в непосредственном контакте с горячими продуктами сгорания, Степйнь подогрева охлаждающего воздуха регулируется регулятором 17. Регулирование расхода продукта сгорания осуществляется регулятором 18 расхода рециркулирующих газов, конструктивное вьшолнение которого может быть разнообразно. Кроме повьщ ения эффективности сжигания топлива за счет подогрева его и воздуха, в предлагаемой горелке обеспечивается и снижение генерации таких вредных веществ, как окислы азота и сернистые соединения (NOx и 50). Снижение обусловлено подачей по периферии продуктов сгорання и подогревом топлива. Продукты сгорания топлива (peциpкзлиps oщиe газы) создают вокруг факела зону с недостатком кислорода и сравнительно невысокой температурой, что практи чески не сказывается на эффективности топливоиспользования, а способствует только снижению генерации вредных веществ Подача по периферии до 14% рециркулируюш ет: газов способствует сниженшо выбросов окислов азота ка 50%, Таким образ СМ;, предпагаекая горелка позволит повысить эффективность сжигания топлива за счет подогрева воздуха.и топлива к снизить выбросы NOsf .

w l /. Д.

- if vix

A -Ф- / / / .Х: и. ,

1. ГОРЕЛКА, содержащая корпус, топливораздающий узел, периферийный кольцевой канал, выполненный между корпусом и.разделительной стенкой, средний канал - между последней.и полой вставкой, и центральный канал, ограниченный стенками вставки, причем на входе в полость вставки установлена лопастная крыпьчатка вентилятора с всасывающим патрубком и регулятором расхода воздуха, о тл и чающаяся тем, что, с целью повышения экономичности при сжигании топлива и снижения образования вредных выбросов, крьшьчатка вентилятора разделена на центральную и периферийную ступени посредством цилиндрической обечайки, диаметр которой равен диаметру разделительной стенки, причем лопасти центральной ступени крьтьчатки вьтолнены полыми и через них центральный канал соединен с межлопаточным пространством периферийной ступени крьшьчатки. а корпус снаружи снабжен кожухом, i образующим с ним дополнительный (Л воздушный канал, подключенный к всасывающему патрубку и снабженный автоCZ номным регулятором расхода воздуха. 2. Горелка поп,1, отличающаяся тем, что полости лопастей центральной ступени крьшьчач ки на входе снабжены регулятором расхода газа.

12

fc./

J.