Газовая горелка Советский патент 1985 года по МПК F23D14/48 F23D14/60 

Изобретение относится к области теплотехники, в частности к конструкциям горелочных устройств, и может быть использовано в цветной металлургии, химической и других отраслях промышленности.

Устройство работет следующим образом.

Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности и качества смешения при сохранении заданного соотношения газ-воздух.

На фиг. 1 изображена горелка, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел I на фиг. 1.

Горелка содержит воздухоподаюший корпус 1 и установленную по его оси газоподводяшую трубу 2 с выпускными соплами 3, снабженными золотниками, а также установленный в зазоре между корпусом 1 и газоподводяшей трубой 2 завихритель 4. В указанном зазоре дополнительно установлена с возможностью продольного перемещения промежуточная труба 5 с продольными прорезями 6, снабженная на входе опорной втулкой 7, причем выпускные сопла 3 газоподводящей трубы 2 выполнены в виде тангенциальных щелей, а золотники- в виде клиньев 8, кинематически связанных с опорной втулкой 7 промежуточной трубы 5..

Кроме того, горелка содержит направляющие 9, рычажный механизм 10, тросы 11, подающий механизм 12, пружины 13 и конфузор 14.

Горелка работает следующим образом.

При номинальной тепловой нагрузке при заданном соотношении газ-воздух скорости газа, воздуха и газовоздушного потока достаточно высокие.

Воздух, необходимый для горения, подается в зазор между воздухоподающим корпусом 1 и газоподводяплей трубой 2. При этом концы промежуточной трубы 5 не доходят соответственно до передней стенки корпуса 1 и завихрителя 4 на один- два калибра. Клинья 8 под действием, например, пружины 13, занимают верхнее крайнее положение, обеспечивая максимальное выходное сечение сопл 3 для истечения газа. Воздух закручивается сплошным потоком в завихрителе 4, лопатки которого повернуты в одну и ту же сторону и под одним и тем же заданным углом навстречу плоским струям газа, который, пройдя трубу 2 и сопла 3, истекает тангенциально с заданной скоростью под оптимальным углом.

Смешение газа и воздуха происходит в пространстве между завихрителем 4 и конфузором 14 горелки в воздухоподающем корпусе Г

При значительном понижении тепловой нагрузки и сохранении заданного соотношения топливо-воздух необходимые скорости

газа, воздуха и газовоздушного потока достигаются следующим образом.

Воздух, необходимый для горения, подается из воздухоподающего корпуса 1 в промежуточную трубу 5, которая посредством подающего механизма 12 по направляющим 9 выдвигается к устью горелки, при этом оси поворотных лопаток завихрителя 4 располагаются в прорезях 16, опорная втулка 7 входит в зацепление с рычажным механизмом 10, и клинья 8, связанные с ним тросами 11, соответственно перемещаются в щелевых соплах 3, сжимая пружины 13 и перекрывая на з-аданную величину выходное сечение сопл 3, а поворотные лопатки завихрителя 4 перекрывают

5 соответственный канал для прохода воздуха. При этом воздух, поступающий из корпуса 1 в промежуточную трубу 5, закручивается сплошным потоком в ближайших к оси горелки поворотных лопатках заQ вихрителя 4 навстречу плоским струям газа, который, пройдя трубу 2 и сопла 3, истекает тангенциально с заданной скоростью под оптимальным углом. Смешение газа с воздухом происходит в пространстве между завихрителем 4 и конфузором 14 горелки

5 в промежуточной трубе 5.

Наличие промежуточной трубы 5, установленной с возможностью продольного перемещения, позволяет при пониженных тепловых нагрузках при сохранении заданного соотношения газ-воздух уменьшить

сечения воздушного зазора в ооласти смешения, следовательно, увеличить турбулизацию воздуха и его осевую скорость, предотвратить загорение газа в корпусе 1 горелки и значительно уменьшить, расход газа во время восстановления меди, например, при получении медных гранул.

Наличие подвижных профилированных клиньев 8 позволяет сохранить заданные скорости истечения газа из сопл 3 при уменьшении расхода газа и тем самым интенсифицировать процесс смешения.

Кинематическая связь между подвижными профилированными клиньями 8 и промежуточной трубой 5, перемещающейся вдоль оси горелки, обеспечивает одновременно посредством одного подающего .механизма 12 интенсифицирование смешения газа с воздухом полноту горения газа, повышение надежности работы горелки при пониженных тепловых нагрузках с сохранением необходимого соотношения газ- воздух.

Равенство выходного сечения конфузора 14 промежуточной трубы 5 позволяет предотвратить сгорание газа в корпусе горелки и тем самым повысить надежность работы горелки при пониженных тепловых

5 нагрузках и сохранении необходимого соотношения топливо-воздух.

А -А

Фиг. 2

fpua.J

.ГАЗОВАЯ ГОРЕЛКА, содержащая воздухоподающий корпус и установленную по его оси газоподводящую трубу с выпускными соплами, снабженными золотниками, а также установленный в зазоре между корпусом и газоподводящей трубой завнхритель, отличающаяся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности и качества смешения при сохранении заданного соотношения газ-воздух, в указанном зазоре дополнительно установлен, с возможностью продольного перемещения промежуточная труба с продольными прорезями, снабженная на входе опорной втулкой, причем выпускные сопла газоподводящей трубы выполнены в виде тангенциальных щелей, а золотники - в виде клиньев, кинематически связанных с опорной втулкой промежуточной трубы. (Л со 00 оо