Газовая фурма Советский патент 1989 года по МПК C03B5/16 

1

Изобретение относится к теплотехнике, в частности к горелочным устройствам, и может быть использовано, например, в регенеративных стекловаренных печах.

Цель изобретения - расширение пределов регулирования параметров факела.

На фиг. 1 изображена горелка стекловаренной печи, вертикальный разрез; на фиг. 2 - газовая фурма, разрез.

Горелка включает воздушный канал 1, установленные в отверстии 2 пода 3 канала 1 фурмы 4, со,- ержащие цилиндрическую камеру смешения 5 с центральным щелевым соплом 6 и внутренним соплом 7. I Сущность горелки заключается в том,

5 что в боковой стенке 8 камеры 5 смещения выполнены отверстия 9, сообщенные с окружающей средой. Внутреннее сопло 7 подключено к газопроводу 10. Корпус фурмы 8 снабжен наружной обе 0 чайкой 11, подключенной к трубопроводу 12, подающему окислитель. Отверстие 9 может перекрываться кольцом 13.

Горелка работает следующим образом.

4 СД 4

00 00

Газ поступает по газопроводу 10 к Соплу 7 и вытекает из него с большой скоростью (не менее 120 м/с), созда- рая в камере 5 разрежение, благодаря jieMy в камеру 5 подсасьшается воздух и к щелевому соплу 6 поступает уже Частично подготовленная топливно-воз- душная смесь. Газ, вытекая из сопла 6 : достаточно большой скоростью (7050 м/с) и большим углом раскрытия факела в горизонтальной плоскости

56-120), эффективно перемешивается : воздушным потоком, поступающим 13 KaHajfa 1. Изменяя живое сечение этверстий 9 кольцом 13, изменяют количество поступающего в камеру 5 воздуха и тем самым длины факела. Для эффективного в пределах 0,6-1,0 регуфакела в достаточно широких предела например, на регенеративной стеклов ренной печи с шириной бассейна 10 м и расходом газа на сопло 495 длину факела изменяли от 5,5 м при открытых до 9 м при закрытых отверс тиях в камере смешения. Количество подсасываемого воздуха не превьтало

Q 4,5% от требуемого для полного сгор ния топлива. Подвод обогащенного до 50% кислородом окислителя в количес ве до 3,5% от необходимого для полн го сгорания газа обеспечивает дальн

g шее (rfo 4,5 м) сокращение длины факела.

Эквивалентный диаметр щелевого сопла менее 0,03 эквивалентного диа метра устья воздушного канала. Соот

лирования длины факела достаточно ин- 2о ношение диаметров сопл равно 0,65.

кектировать в камеру 5 не более 6% зоздуха от необходимого для полного :горания его объема. Еще более повы- иается эффективность и экономичность регулирования длины факела при ис- ользовании для этой цели кислородно- азотной смеси, содержащей до 50% кис- Порода и являющейся отходом производства защитной атмосферы в процессе формования стекла на расплаве олова. этом случае количество необходимой кислородно-азотной смеси уменьшается, а пределы регулирования возрастают.. Наибольшая длина флкела получается при закрытых отверстиях 9 кольцом 13 и отключенной подаче к ним окислите- ля, а минимальная, наоборот, при подаче окислителя и .открытых отверсти- х 9.

При соотношении площадей сечений . внутреннего и щелевого сопл более 0,75 скорость истечения газа из внут- реннего сопла мала для преодоления 1гидрлзлического сопротивления щеле- teoro сопла. В результате давление в камере смешения превосходит атмосферное и часть газа вытекает в атмосферу через окна 9. Такой режим горелки неприемлем.

При соотношении площадей сечений сопел менее 0,4, скорость истечения газа из внутреннего сопла велика, соответственно возрастает и давление газа, а подсос воздуха в камеру смешения практически неизменен, т.е. сужаются пределы регулирования горелки уже по расходу газа.

При соотношении площадей сечений 0,6. достигается регулирование длины

30

35

Скорость истечения газа и сопротивл ние горелки велико, пределы регулир вания горелки по расходу газа сужен

Соотношение эквивалентных диамет 25 ров щелевого сопла и устья канала более 0,08. Скорость истечения мала смешение газа с воздушным потоком ухудшенное, а длина факела равна ши рине печи. Велики тепловые потери с продуктами сгорания газа.

Соотношение диаметров щелевого с ла и устья канала 0,. Регулирова ние длины факела в достаточно широких пределах от 5 до 8,5 м соответс венно при открытых и закрытьпс отвер тиях, а при подаче обогащенного кис ;..O-;OM окислителя соответственно от до 8,5 м.

Благодаря более эффективному сжи ганпю газа, более широким пределам регулирования длины факела предлаг мое решение позволяет на 3-5% снизи расход газа и увеличить на 5-6,5% п изводительность печи. Формула изобретени 45

1. Газовая фурма, преимущественн под воздушным каналом горелки стекл варенной печи, выполненная в виде ц линдрической камеры смешения с на ружным соплом, сообщенной через отверстия в боковой стенке с окружающ средой и имеющей установленное в ка мере, соосно с ней, внутреннее сопл подключенное к газопроводу, о т л и

5 чающаяся тем, что, с целью расширения регулирования параметров факела, она снабжена наружной обечайкой, образующей со стенкой камер

40

факела в достаточно широких пределах, например, на регенеративной стекловаренной печи с шириной бассейна 10 м и расходом газа на сопло 495 длину факела изменяли от 5,5 м при открытых до 9 м при закрытых отверстиях в камере смешения. Количество подсасываемого воздуха не превьтало

4,5% от требуемого для полного сгорания топлива. Подвод обогащенного до 50% кислородом окислителя в количестве до 3,5% от необходимого для полного сгорания газа обеспечивает дальнейшее (rfo 4,5 м) сокращение длины факела.

Эквивалентный диаметр щелевого сопла менее 0,03 эквивалентного диаметра устья воздушного канала. Соотношение диаметров сопл равно 0,65.

Скорость истечения газа и сопротивление горелки велико, пределы регулирования горелки по расходу газа сужены.

Соотношение эквивалентных диамет- ров щелевого сопла и устья канала более 0,08. Скорость истечения мала, смешение газа с воздушным потоком ухудшенное, а длина факела равна ширине печи. Велики тепловые потери с продуктами сгорания газа.

Соотношение диаметров щелевого сопла и устья канала 0,. Регулирование длины факела в достаточно широких пределах от 5 до 8,5 м соответственно при открытых и закрытьпс отверстиях, а при подаче обогащенного кисло- ;..O-;OM окислителя соответственно от 4 до 8,5 м.

Благодаря более эффективному сжи- ганпю газа, более широким пределам регулирования длины факела предлагаемое решение позволяет на 3-5% снизить расход газа и увеличить на 5-6,5% производительность печи. Формула изобретения

1. Газовая фурма, преимущественно под воздушным каналом горелки стекловаренной печи, выполненная в виде цилиндрической камеры смешения с наружным соплом, сообщенной через отверстия в боковой стенке с окружающей средой и имеющей установленное в камере, соосно с ней, внутреннее сопло, подключенное к газопроводу, о т л ичающаяся тем, что, с целью расширения регулирования параметров факела, она снабжена наружной обечайкой, образующей со стенкой камеры

5U54783

смешения кольцевую полость и расположенной вокруг отверстий камеры смечн в к

шения, при-этом соотношение площадей сечений внутреннего и наружного сопл составляет 0,4-0,75.

2. Газовая фурма по п. 1, о т л и чающаяся тем, что диаметр наружного сопла составляет 3-8% эквивалентного диаметра устья воздушного канала горелки.

Изобретение относится к теплотехнике , в частности к горелочным устройствам, и может быть использовано, например, в регенеративных стекловаренных печах. Цель изобретения расширение пределов регулирования параметров факела. Горелка стекловаренной печи включает воздушный канал и газовые фурмы, установленные в отверстиях пода канала. Фурма содержит цилиндрическую камеру смешения с центральным щелевым соплом и установленным соосно с камерой внутренним соплом. Внутреннее сопло подключено к газопроводу, а в боковой стенке камеры выполнены отверстия, сообщенные с окружающей средой. Соотношение площадей сечений внутреннего и щелевого сопел составляет 0,4-0,75. Корпус фурмы снабжен наружной обечайкой, образующей со стенкой камеры смешения кольцевую полость, подключенную к трубопроводу, подающему окислитель. Соотношение эквивалентных диаметров щелевого сопла и устья канала составляет 0,03-0,08. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. S С/)

(pua.i

// Я е

Щ //

/ /Е

)//7} lr/Ajr// ///7j

риг.2

W