Сопло газовой горелки Советский патент 1990 года по МПК F23D14/00 

Изобретение относится к области Энергетики и может быть использовано И различных отраслях промышленности для сжигания газообразного топлива в технологических печах и энергоустановках.

Целью изобретения является расширение диапазона регулирования дальнобойности и светимости факела.JQ

На фиг. 1 представлено сопло, про- Дольный разрез; на фиг. 2 - разрез АтА на фиг. 1; на фиг. 3 сопло, разрез по коаксиальным каналам; на фиг.

15

20

ёазрез Б-Б на фиг. 3 при повороте садки на различные углы.

Сопло газовой горелки содержит корпус 1 с центральным и периферийными каналами 2 и 3 соответственно и установленную в нем с возможностью Еращения насадку 4 с соосным выходным отверстием 5. Вокруг корпуса 1 дополнительно размещена накидная гайка 6, охватывающая насадку k и имеющая центральное и периферийные отвер- 25 4тия 7 и 8 соответственно, в насад- е k дополнительно выполнены периферийные каналы 9 и отверстия 10, соос- $ые с периферийными каналами 3 корпуса 1 и периферийными отверстиями 8 зо

кидной гайки 6, а в боковых стенках ;ентрального канала 2 корпуса 1 и соного выходного отверстия 5 насадки t в зоне между их периферийными

каналами 3 и 9 выполнены соосные ради45

Зльные проемы 11 и 12.

Каналы 9 и радиальные проемы 12 насадки k расположены попарно с взаим- йым пересечением их осей. Между центральным отверстием 7 накидной гайки о р и соосным выходным отверстием 5 на- Садки Ц может быть выполнена резонансная камера 13. Кроме того, при раз- Личных положениях насадки k в корпус Се 1 между каналами 9 и отверстиями 10 и каналами 3 корпуса 1 образуются гакже резонаторы акустических колебаний.

Сопло газовой горелки работает следующим образом.

Топл-ивный газ, природный или неф- гезаводской при давлении 20...250 кПа подают по кольцевому газопроводу к Корпусу 1 и периферийным каналам 3. При истечении из каналов 3 струи газа направляют в сторону каналов 9 и отверстий 10 насадки Ц, которые при данном положении насадки 4 не сообщаются с отверстиями 8 гайки 6 (фиг. 1,

15609114

2). При ударе газовых струй в заглушенные таким образом каналы 9 и отверстия 10 в них возбуждают волны сжатия и расширения, которые по частоте и амплитуде близки к звуковым колебаниям. Возбужденный газовый поток направляют в радиальные проемы 11 и 12 соответственно корпуса 1 и насадки 4, которые сообщены с соосным выходным отверстием 5. При встречном истечении газовых струй из радиальных проемов 11 и 12 и при дальнейшем движении газового потока по отверстию 5 насадки и центральному отверстию

7.гайки 6 звуковые колебания потока усиливаются с помощью камеры 13.

Таким образом, весь поток возбужденного газа проходит по оси сопла и дальнобойность струи газа будет максимальной, a светимости определяют площадью факела о Поскольку в газовом потоке возбуждены звуковые колебания, то на выходе из сопла осуществляется интенсивное перемешивание газа с окислителем, что интенсифицирует и развивает объемное горение газа, а это в конечном итоге повышает светимость факела.

При повороте насадки (фиг. 3 и А) с помощью механизма вращения радиальные проемы 12 частично перекрывают проемы 1 и открывают отверстия

8,которые сообщаются с отверстиями 10 насадки k. В этом режиме осуществляют перераспределение объема и скоростей газовых струй. Истечение газовых струй из отверстий 10 меньшего сечения насадки 4 в отверстия 8 большего сечения возбуждает звуковые колебания, что интенсифицирует процесс перемешивания газа и окислителя за газовым соплом. В отом режиме работы газового сопла дальнобойность газовых струй и светимость факела

35

будут минимальными.

50

Дальнейшим поворотом насадки k вокруг собственной оси сечения радиальных проемов 11 перекрываются и доступ газа в отверстие 7 прекращается. Каналы 3 корпуса 1 и отверстия 8 гайки 6 совмещают и весь поток газов направляют через указанные каналы и отверстия. Сечения каналов 3 и от- 5 верСтий 8 равновелики, но сечение каждого отверстия 8 меньше сечения центрального отверстия 7, но больше сечения каждого канала 9 насадки Ц.

5

о

8,которые сообщаютс 10 насадки k. В этом вляют перераспределе ростей газовых струй зовых струй из отвер го сечения насадки 4 большего сечения воз колебания, что интен цесс перемешивания г ля за газовым соплом работы газового сопл газовых струй и свет

будут минимальными.

Дальнейшим поворотом насадки k вокруг собственной оси сечения радиальных проемов 11 перекрываются и доступ газа в отверстие 7 прекращается. Каналы 3 корпуса 1 и отверстия 8 гайки 6 совмещают и весь поток газов направляют через указанные каналы и отверстия. Сечения каналов 3 и от- верСтий 8 равновелики, но сечение каждого отверстия 8 меньше сечения центрального отверстия 7, но больше сечения каждого канала 9 насадки Ц.

Работа газового сопла в описываемом режиме обеспечивает получение средней дальнобойности газовых струй, широкий развитый факел с мощной радиальной светимостью. При этом светимость факела определяют суммой поверхностей всех факелов. В этом режиме в газовых струях не возбуждают звуковые колебания. Эффект хорошего перемешивания газа с окислителем достигают за счет взаимодействия струй между собой в факеле.

Кроме крайних положений размещения газораспр еделителя возможны промежуточные режимы работы сопла, принцип организации которых соответствует изложенным выше.

Формула изобретения 20

1. Сопло газовой горелки, содержащее корпус с центральным и периферийными каналами и установленную в

0

5

нем с возможностью поворота насадку с соосным выходным отверстием, о т- личающееся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования дальнобойности и светимости факела, корпус дополнительно содержит накидную гайку, охватывающую насадку и имеющую центральное и периферийные отверстия, в насадке дополнительно выполнены периферийные каналы и отверстия, соосные с-периферийными каналами корпуса и периферийными отверстиями накидной гайки, а в боковых стенках -центрального канала корпуса и соосного выходного отверстия насадки в зоне между их периферийными каналами выполнены соосные радиальные проемы.

2. Сопло по п. 1, отличающее с я тем, что периферийные каналы и радиальные проемы насадки расположены попарно с взаимным пересечением их осей.

Изобретение относится к области энергетики, может быть использовано в различных отраслях промышленности для сжигания газообразного топлива в технологических печах и энергоустановках и позволяет расширить диапазон регулирования дальнобойности и светимости факела. Это достигается тем, что сопло газовой горелки содержит корпус 1 с коаксиальными и центральным каналами 3 и 2 и радиальными проемами 11. В центральном канале 2 с возможностью поворота установлена насадка 4. В насадке 4 выполнены выходное отверстие 5, радиальные проемы 12, коаксиальные каналы 9 и отверстия 10. Сечения коаксиальных каналов 9 и отверстий 10 по окружности выполнены чередующимися и разного размера. Сопло дополнительно снабжено накидной гайкой 6, в которой выполнены центральное и коаксиальные отверстия 7 и 8. Каналы 2 и 9 и отверстия 10 соосны между собой. Между торцами отверстий 5 и 7 насадки 4 и накидной гайки 6 образована резонирующая камера 13. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

А-Л

8

Фиг.Ъ

5-5

8

Фиг. 4