Газомазутная горелка Советский патент 1986 года по МПК F23D17/00 

2. Горелка поп.1, отличающаяся тем, что проекции осей выходных отверстий соседних насадков на плоскость поперечного сечения корпуса расположены на одной прямой, а выходные отверстия размещены от оси форсунки на расстоянии (0,40-0,50)0, где D - внутренний диаметр корпуса.

3. Горелка по п.1, отличаю- Ж а я с я тем, что сопла газопода1

Изо.бретение относится к устройствам для сжигания топлива и может быть использовано в различных теплотехнических установках.

Целью изобретения являются интенсификация процесса массообмена и уменьшение длины факела.

На фиг.1 изображена горелка, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.1.

Разомкнутая горелка содержит корпус 1 с кольцевой газоподающей трубой 2 вокруг него, имеющей наклонно расположенные по отношению к радиусу сопла 3, и осевую мазутную форсунку 4с насадками 5. Оси выходных отверстий насадков 5 расположены под углом 45-90° к оси форсунки 4. Выходные отверстия 6 насадков 5 расположены на их боковых поверхностях, а сопла 3 газоподающей трубы 2 направлены в.противоположные стороны так же, как и выходные отверстия 6 насадков 5 мазутной форсунки 4.

Проекции осей выходньк отверстий 6 соседних насадков 5 на плоскость поперечного сечения корпуса 1 могут быть расположены на одной прямой, а выходные отверстия 6 размещены от оси форсунки 4 на расстоянии (0,40-0,50)0, где D - внутренний диаметр корпуса 1.

Сопла 3 газоподающей трубы 2 и насадки 5 мазутной форсунки 4 могут быть размещены по крайней мере в два ряда, расстояние между которыми у сопл 3 равно (0,1-0,15)D, а у насадков 5(0,075-0,1)D.

4507

ющей трубы и насадки мазутной форсунки размещены по крайней мере в два ряда, расстояние между которыми у сопл равно (0,1-0,15)D, а у насад- ,ков (0,075-0,1)D.

4. Горелка по п.1, отличающая с я тем, что сопла газопо- дающей трубы расположены в соседних рядах в щахматном порядке так же, как и насадки мазутной форсунки.

Сопла 3 газоподающей трубы 2 могут быть расположены в соседних рядах в шахматном порядке так же, как и насадки 5 мазутной форсунки 4. Газомазутная горелка работает следующим образом.

Воздушный поток поступает во внутреннюю полость корпуса 1 горелки. При работе горелки на газе газ

подается в газоподающую кольцевую

трубу 2, равномерно распределяется по соплам 3 и истекает из них в поток воздуха. Поперечные струи газа истекают под углом к радиусу горелки, при этом соседние струи направлены в противоположные стороны, соударяются уежду собой, что ведет к уменьшению количества движения слившейся струи газа в радиальном направлении и снижению интенсивности перераспределения массы газа по сечению горелки в зависимости от режим-. ных и геометрических параметров. Стабильность работы устройства существенно зависит от количества сопл 3 и их рядов, угла между соплами 3 и радиуса трубы 2. Максимальное значение указанный эффект достигает, когда количество сопл 3

равно четырем при их неравномерном расположении.и четном количестве рядов (фиг.2). При этом соседние струи газа соударяются в окрестности их оптимального перераспределения

по сечению горелки. При соударении струй существенно возрастает интенсивность турбулентности в зоне смешения, а следовательно, и значение турбулентной диффузии.

3

При четном количестве рядов, равном восьми,реализуется также равномерное распределение газа по сечени в окружном направлении.

Струи соседних рядов при выбранном значении расстояния между рядам и шахматном расположении в рядах развиваются автономно. Это позволяет уменьшить окружную неравномерность в распределении параметров смеси.

При работе горелки на мазуте мазут поступает по форсунке 4 в насадки 5 и через выходные отверстия 6 подается в поток воздуха. Струи мазута подаются под углом атаки к потоку воздуха 45-90°, что ведет к снижению энергетических затрат в устройство, повышению стабильности массообмена топлива и воздуха и снижению возможного налипания струй мазута на стенки корпуса 1. Струи мазута подаются под углом к радиусу горелки (через выходные отверстия 6), причем струи, вытекающие из соседних выходных отверстий 6 разнонаправленны, что определяет снижение интенсивности радиальных перетеканий при изменении параметров по взаимодействующим средам (давления, температуры, расхода и т.д.). Максимальное значение указанный эффект достигает при подаче струй из соседних выходных отверстий 6 непосредственно в лоб одна другой и при удалении выходных отверстий 6 насадков 5 от оси форсунки 4 на расстояние 0,40-0,50D.

Если расстояние между рядами насадков 5 составляет 0,075-0,ID, то струи соседних рядов не оказываю взаимного активного влияния, что определяет их автономное развитие.

24507Л

а следовательно, способствует опти- мальному перераспредед ению струй. Шахматное расположение насадков 5 в соседних рядах определяет повы5 шение окружной равномерности распределения мазута по сечению горелки.

При расстоянии, меньшем нижнего предела расстояния между рядами

10 сопл 3 и насадков 5, струи соседних рядов начинают активно влиять одна на другую до завершения радиального перераспределения по сечению горелки, что ведет к снижению

ts стабильности характеристик массообмена в устройстве. При расстоянии, большем верхнего предела, возрастает длина зоны смешения, а следовательно, габариты устройства. Для

20 газа нижний предел - 0,10U, верхний - 0,15D, для мазута нижний предел - 0,075D, верхний - 0,100.

Применение предлагаемой горелки позволяет существенно повысить ста25 бильность характеристик массообмена как для тазового, так и для жидкого топлива за счет снижения интенсивности радиальных перетеканий топливных струй при изменении коэффициента

30 избытка топлива, температуры взаимодействующих сред и т.д. Кроме того, взаимодействие на сталкивающихся струях ведет к повьш1ению интенсивности турбулентности в зоне смешения, а следовательно, к повьшгению турбулентг ной составляющей диффузии.

Предлагаемое устройство позволяет значительно повысить эффективность сжигания топлива при конструктивных

.Q и технологических отклонениях: при переменных режимах ра:боты, при изменении состава и качества топлива и т.д.

35

6-6

Фиъ.З

сриг.2