Инжекционная горелка Советский патент 1989 года по МПК F23D14/04 

11483170

Изобретение относится к инжекционным горелкам и может быть использовано в химической промышленности для сжигания горючих газов с пониженным выходом окислов азота, например, в печах крупнотоннажных производств аммиака.

Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности.

На чертеже схематично представлена горелка, поперечный разрез..

Горелка содержит корпус 1 с кон- Лузорным выходным участком 2 и регулятором 3 воздуха на входе, газовы- дающее сопло 4, центральную трубу 5 и обечайку 6, кольцевые делители 1 и 8 потока, дроссельные шайбы,9 и 10, раструбы И и 12.

Горелка работает следующим образом.

Горючий газ истекает из сопла 4 и подсасывает воздух, поступающий через окна регулятора 3. Газовоздушная смесь с помощью делителей 7 и 8 разбивается на три потока. Централь-i ный проходит по трубе 5 через дроссельную шайбу 9 и раструб 11 и поступает в топочное пространство. Внутренний кольцевой поток проходит между центральной трубой 5 и обечайкой 6 через шайбу 10 между раструбами 11 и 12. Внешний кольцевой поток проходит между обечайкой 6, раструбом 12, корпусом 1 и его выходным участком 2 и также поступает в топочное пространство.

На участке между соплом 4 и корпусом 1 в результате вовлечения в дви

Диаметр инжектора корпуса 1 выбирается таковым, что движущийся внутри него поток имеет Л 1,85-2,2. Соотношения между диаметрами раструбов П и 12 с выходящим диаметром выходного участка 2 выбираются так, что все потоки имеют1 одинаковую скорость на выходе. Шайбы 9 и 19.служат для

10

15

20

гашения скоростного напора центральных потоков. Таким образом, горелка имеет на выходе три концентричных потока одинаковой скорости и разных концентраций.

Пример. Из сопла 4 диаметром 9 мм поступает природный газ с малым содержанием высших углеводородов. Давление перед соплом 4 поддерживается 0,832 ати, расход газа составляет при этом 100 нм3/ч. Природный газ подсасывает воздух в количестве 1000 км/ч через регулятор 3 воздуха.

Входной торец делителя 7 диаметром 15 мм устанавливается на рас25 стоянии 115 мм от среза сопла 4, при этом в него поступает 23,75 нм3/ч при родного газа и 49,05 воздуха (сЛ(0,2) со средней скоростью 126м/с Выходной торец делителя 8 диаметром

30 34 мм устанавливается на расстоянии 155 мм от среза сопла 4, при этом в него поступает 32,45 н э/ч природного газа и 154,53 нм3/ч воздуха ( 0,5) со средней скоростью 76м/с,

35 минимальный диаметр корпуса 1 (диаметр инжектора) выбирается равным 140 мм, в него поступает 41,8 нм /ч природного газа и 796,21 нм /ч воздуха (о( 2) со средней скоростью

жение воздуха масса потока увеличива- 40 16,5 м/с. Скорость всех трех потоков

Диаметр инжектора корпуса 1 выбирается таковым, что движущийся внутри него поток имеет Л 1,85-2,2. Соотношения между диаметрами раструбов П и 12 с выходящим диаметром выходного участка 2 выбираются так, что все потоки имеют1 одинаковую скорость на выходе. Шайбы 9 и 19.служат для

гашения скоростного напора центральных потоков. Таким образом, горелка имеет на выходе три концентричных потока одинаковой скорости и разных концентраций.

Пример. Из сопла 4 диаметром 9 мм поступает природный газ с малым содержанием высших углеводородов. Давление перед соплом 4 поддерживается 0,832 ати, расход газа составляет при этом 100 нм3/ч. Природный газ подсасывает воздух в количестве 1000 км/ч через регулятор 3 воздуха.

Входной торец делителя 7 диаметром 15 мм устанавливается на расстоянии 115 мм от среза сопла 4, при этом в него поступает 23,75 нм3/ч природного газа и 49,05 воздуха (сЛ(0,2) со средней скоростью 126м/с. Выходной торец делителя 8 диаметром

34 мм устанавливается на расстоянии 155 мм от среза сопла 4, при этом в него поступает 32,45 н э/ч природного газа и 154,53 нм3/ч воздуха ( 0,5) со средней скоростью 76м/с,

минимальный диаметр корпуса 1 (диаметр инжектора) выбирается равным 140 мм, в него поступает 41,8 нм /ч природного газа и 796,21 нм /ч воздуха (о( 2) со средней скоростью

Изобретение относится к инжекционным горелкам, может быть использовано в химической промышленности и позволяет повысить эксплуатационную надежность. Поступающий из сопла 4 горючий газ подсасывает воздух через окна регулятора 3. газовоздушная смесь при помощи делителей 7 и 8 разбивается на три потока. Центральный проходит по трубе 5 через дроссельную шайбу 9 и раструб 11. Внутренний кольцевой поток проходит между трубой 5 и обечайкой 6, через шайбу 10, между раструбами 11 и 12. Внешний кольцевой поток проходит между обечайкой 6, раструбом 12, корпусом 1 и его выходным участком 2 и также поступает в топочное пространство. 1 ил.

ется, однако в любом сечении скорость потока и концентрация газа у оси больше, чем на периферии, причем эта неравномерность сглаживается по мере удаления из сопла 4, становясь несущественной телько на выходе из инжектора в диффузор.

При заданных расходах потоков и концентрациях в них газов можно найти такие соотношения между диаметрами входных торцов делителей 7 и 8 и корпуса 1 и такое месторасположение делителей 7 и 8, чтобы выполнялись заданные величины.

Делитель 7 потока устанавливается в такое положение, чтобы входящая внутрь него смесь имела &. - 0,2-0,3, делитель 8 потока - так, что входящая смесь имеет ol 0,5-0,6.

5

0

5

на выходе из горелки выбирается равной 10,5 м/с. При этом выходной диаметр выходного участка 2 составляет 200, раструба 12-95, а раструба 11- 55 мм.

Шайбы 9 и 10 подбираются экспериментально и служат вместе с раструбами 11 и 12 для снижения скорости с 126 или 76 до 10,5 м/с.

Формула изобретения

Инжекционная горелка, содержащая корпус с регулятором расхода воздуха на входе и конфузорным выходным участком, аксиальное газовыдающее сопло, центральную трубу подачи гё- зовоздутной смеси, обечайку, размещенную в зазоре между корпусом и

3 1483170 4

центральной трубой, кольцевые делите-установлен во входной части корпуса,

ли потока треугольного проЛиля, на-центральная труба и обечайка дополправленные вершинами в стороноу соп-нительно снабжены дроссельными шайла и установленные вплотную к верхним,. ба ми, а на выходных концах - растторцам центральной трубы и обечайки,рубами, нижние торцы которых распоо тличающаяся тем, что,ложены в одной плоскости с нижним

с целью повышения эксплуатационнойторцом конфузорного выходного участнадежности, делитель потока обечайкика корпуса.