Сопло газовой горелки Советский патент 1989 года по МПК F23D14/12 

Изобретение относится к энергетике, может быть использовано в различных тепловых агрегатах, преимущественно в скоростных туннельных горелках, и позволяет повысить эксплуатационную надежность. Сопло содержит корпус 1 с центральным каналом 2 для выхода газовоздушной смеси и выполненную в корпусе 1 вокруг канала 2 кольцевую изолированную полость 3, которая заполнена углеродсодержащим материалом 5 и свакуумирована через патрубок 4. В качестве материала 5 можно использовать электродную стружку, молотый кокс, черный или серебристый графит, древесный уголь. В этом случае происходит науглероживание материала корпуса, что повышает его стойкость. 2 ил.

ел ю

со оо 4 сд

х

S

/

/

Фиг.2

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано в различных тепловых агрегатах, преимущественно D скоростных туннельных горелках.

Целью изобретения является повышение эксплуатагщонной надежности.

На фиг.1 представлена скоростная горелка с соплом, продольный разрез; на фиг.2 - сопло газовой горелки.

Сопло содержит корпус 1 с центральным каналом 2 для выхода газовоздушной смеси и вьтолненную в корпусе 1 вокруг канала 2 кольцевую изолиро- ванную полость 3, которая сваку тмиро- вана через патрубок 4 и заполнена углеродсодержапото материалом 5

В качестве такого материала можно

использовать электродную стружку, полотый кокс, уголь, черный или сереб- ристьв1 графит, древесный уголь.

При работе газовой горелки происходит нагрев сопла продуктами сгорания, а такл;е излучением от раскаленной футеровки печи и туннеля. Температура сопла колеблется в пределах 500-900 С. Иногда TCiMiieparypa сопл- ) может превьштать . Углеродсолер- жащий матг-риап (карбюризатор) 5 при гп ом нагргпается до т«мпйра,туры на 50-100°С меньше, чем температура сопла. Иаиболос высот-сая температура сопла и карбюризатора наблюдается п районе горда сопла, 1Сарбюризг Т()р, несмотря на высокую температуру, не сгорает, так как н гголости coi7j;a не имеется окислитоля (кислорода) за счет создания Б нем вакуума.

При указанних тектсрагурах ц полости сопла происходит диффузионньй процесс цементафш материала сопла, т.е. процесс постоянного науглерох и- вания металла углеродом карбюризатора. Как известно, глубина науглероживания при цементации может достигать 20 мм. Это означает, что сопло с толщиной стенки до 20 мм науглероживается углеродом на всю толщину стслки.

Продукты сгорания, содержарще 0,, СО, СО/;, , SO-j и другие окисли,

0

5

0

5

тельные газы, поздейств от на поверхность сопла и реагируют с С, Si, Мп, Fe металла сопла. Согласно диаграмме споболиого термодинамического потенциала и GQ , наибольшей активностью обладает углерод, который реагирует с окислительными газами в первую очередь, защищая тем самым Si, Мп и особенно Fe от окисления. В связи с этим окисление Fe незначительно и окалины на поверхности сопла не происходит. По мере окисления углерода газами его содержание восполняется за счет диффузии его из карбюризатора п металл стенок сопла. Все сказанное согласуется с теорией физико- хиг-гаческих процессов.

Таким образом, углерод карбюриза-- тора постоянно защищает материал сопла от окисления, что приводит к увеличении стойкости сопла. Одновременно при цементации увеличивается твердость и износостойкость сопла.

Кроме того, конструкция сопла способствует повышению температуры пролуктоп сгорания ориентировочно iia 20-50 С за счет того, что газовоздуиная смесь, проходя через нагретое дп 500--900 С сопло, нагревается, что приводит к нопышению температуры продуктов сгорания. Кроме того, нагретое до 500-900°С сопло способстБует стабилизации горения факела, так как поверхность сонла постоянно поджигает газовоздушную смесь.

Формула изобретения

Сопло газовой горелки, содержащее корпус с центральным каналом для выхода газовоздушной смеси и вынолнен- ную вокруг него в корпусе изолированную кольцеву1а полость, отличающееся тем, что, с целью по- вьппения эксплуатационной надежности, кольцевая полость заполнена углерод- содержащим материалом и дополнительно подключена к вакуум-насосу.

//X/ //7/;77 ;vTV/j

//////////////у///,

//////w///////6////

Йуг/