Газовая горелка Советский патент 1990 года по МПК F23D14/46 

Изобретение относится к газовым горелкам и может быть использовано в металлургии при нагреве футеровки миксерных или же торпедных ковшей, которые применяют для перевозки чугуна.

Цель изобретения - повышение устой чивости сжигания топлива при больших скоростях выхода газа и воздуха.

На фиг. 1 изображена газовая горелка, продольньй разрез; на фиг,2 - сечение А-А на фиг. 1.

Газовая горелка содержит цилиндрический Т-образный воздухоподводящий корпус 1, соосно установленную в нем центральную Т-образную газовую трубу 2, стабилизаторы 3 в виде полых цилиндров, установленных в выходных участках 4 газовой трубы 2.

В выходном торце каждого стабилизатора 3 размещено цилиндрическое сопло 5, один торец 6 которого плоский, а второй 7 имеет тороидальную форму с радиусом R, выпуклой кривой, равным диаметру сопла 5. Внутри стабилизатора 3 соосно размещена полая цилиндрическая камера 8 закручивания, заглушенная с входного торца, с тангенциальными входными каналами 9 на ее боковой поверхности и открытым вторым .выходным торцом,, вплотную примыкающим к соплу 5. Внутренний диаметр камеры 8 закручивания равен диаметру входного отверстия сопла 5,

На наружной поверхности стабилизатора 3 установлен кольцевой П-образный выступ 10с входным торцом 115, в котором выполнены входные сопла 12, и .выходным торцом 13с выходными соплами 14. Выходной торец 13 имеет тороидальную форму с радиусом вогнутой кривой, равным высоте выступа 10. В сечении внутренний контур сопла 5, выходной торец стабилизатора 3 и контур выходного торца 13 выступа 10 образуют плавную кривую, имеющую вид

5

0

5

5

0

5

0

5

синусоиды. На боковой поверхности стабилизатора 3 перед кольцевым выступом 10с зазором относительно его входного торца 11 и перекрытием в свету входных сопел 12 выступа 10 размещена кольцевая конусная шайба 15. Между внутренней поверхностью выходного участка 16 корпуса 1 и наружной поверхностью кольцевого выступа 10 расположен завихритель 17. На боковой поверхности стабилизатора 3 перед кольцевой шайбой 15 выполнены отверстия 18 для подачи газа в корпус 1 горелки.

Горелка работает следующим образом.

После установки Т-образной горелки в горловину миксерного ковша в нее подают газ и воздух. Воздух поступает в полость между внутренней поверхностью корпуса 1 и наружной поверхностью газовой трубы 2. Одновременно в полость выходных участков 16 из полости газовой трубы 2 под действием градиента давления через отверстия 18 поступает газ в количестве 30-60% от номинального его расхода на горение. Размеры наружного диаметра кольцевой шайбы 15 в зависимости от скорости выхода струи газа из отверстия 18 регулируют соотношение компонентов газа и воздуха по толщине слоя образованной в полости выходных участков 16 смеси. При этом Е прилегающем к поверхности шайбы 15 и боковой поверхности кольцевого выступа 0 слое достигают величин коэффициента расхода первичного воздуха (/, 0,4-0,8, тогда как среднее значение этого коэффициента по сечению всего слоя еС, 1,8-2,4 (коэффициент расхода первичного воздуха характеризует качество смешения газа и воздуха).

Основную часть образованной смеси газа с первичным воздухом закручива

ют завихригелем 17, что интенсифицирует перемешивание газа с воздухом с образованием более однородной смеси. Часть смеси газа и воздуха в колчестве 3-5% с коэффициентом расхода первичного воздуха d., 0,4-0,8 поступает через входные сопла 12 в полость кольцевого выступа 10, где она дросселируется. После этого смесь газа и воздуха со скоростью 3-5 м/с через выходные сопла 14 кольцевого выступа 10 подают в корень факела с образованием устойчивых дежурных факелов по кольцу выходного торца 13 кольцевого выступа 10. Другую часть газа, поступившего в полость выходного участка 4 газовой трубы 2, подают через тангенциальные отверстия 9 в камеру 8 закручивания и сопло 5. Тороидальная форма сопла 5 способствует началу раскрытия поступившего в его полость вращающегося потока газа. Движение газа вдоль тороидальной поверхности выходного торца 13 кольцевого выступа 10 способствует дальнейшему раскрытию потока газа с образованием чашеобразного однородного объема с диаметром, равным диаметру кольцевого выступа 10. Этот объем вращающегося газа смешивают с закрученным потоком смеси части газа с воздухом, прошедшим завихрители 17 При этом получают смесь, близкую к стехиометрической, уже в выходных кратерах выходных участков 16 горелки что обеспечивает ее устойчивое поджигание дежурными факелами выходного торца 13 кольцевого выступа 10 при высокой скорости выхода газа, воздуха и их смеси (до 100 м/с).

0

5

0

Формула изобретения

1. Газовая горелка, содержащая цилиндрический воздухоподаодящий корпус, снабженный на выходе завих- рителем, центральную газовую трубу с расположенным на ее выходным конце стабилизатором, в полой цилиндрической части которого размещена камера закручивания с тангенциальными входными каналами и выходным соплом, о т- личающаяся тем, что, с целью повышения устойчивости сжигания топлива при больших скоростях выхода газа и воздуха, на выходном участке газовой трубы перед стабилизатором по окружности выполнены дополнительные отверстия для выпуска газа в полость корпуса, стабилизатор снабжен расположенным на его наружной поверхности кольцевым П-образным полым выступом с входными и выходными соплами на торцах и установленной перед выступом с перекрытием в свету его

5 входных опел шайбой, выполненной в форме конуса с зазором между ее торцом и входным торцом выступа, при этом выходное сопло камеры закручивания выполнено в форме тора с радиусом кривизны, равным диаметру сопла, и плавно сопряжено с выходным торцом выступа, также выполненным в форме тора с радиусом кривизны, равным высоте выступа.

2. Горелка по п. отличающаяся тем, что,воздухоподводя- щий корпус и газовая труба выполнены Т-образными с двумя выходными участками, в каждом из которых устал новлены свой завихритель и стабилизатор.

0

8

Изобретение относится к газовым горелкам, в которые газ и воздух подают раздельно. Горелка может быть использовано в различных тепловых агрегатах, например, при сушке и разогреве футеровки миксерных ковшей. Целью изобретения является повышение устойчивости сжигания топлива при больших скоростях выхода газа и воздуха. В газовой горелке на выходном участке газовой трубы 4 перед стабилизатором 3 по окружности расположены дополнительные отверстия 18 для выпуска газа в полость корпуса 1. На наружной поверхности стабилизатора 3 размещен кольцевой П-образный полый выступ 10 с входными 12 и выходными 14 соплами. На стабилизаторе 3 расположена шайба 15 в виде полого конуса, а выходное сопло 5 камеры 8 закручивания имеет тороидальную форму и плавно сопряжено с выходным торцом 13 выступа 10 тороидальной формы. Корпус 1 и газовая труба 2 выполнены Т-образными с двумя выходными участками. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Фиг. Ј