Горелка Советский патент 1991 года по МПК F23D14/60 

сл С

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для сжигания топлива в тепловых агрегатах. Цель изобретения - снижение образования окислов азота и повышение экономичности путем расширения диапазона регулирования характеристик факела. Это достигается выполнением стабилизатора в.виде цилиндрических обечаек и диффузора, в которых выполнены отверстия для прохода воздуха. Стабилизатор выполнен с возможностью продольного перемещения вдоль конических обечаек 2 и 5, расположенных на корпусе 1 и топливной трубе соответственно. 1 з.п ф-пы, 4 ил.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для сжигания топлива в тепловых агрегатах.

Целью изобретения является снижение образования окислов азота и повышение экономичности путем расширения диапазона регулирования характеристик факела.

На фиг. 1 изображена горелка, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, со стабилизатором в крайнем левом положении; на фиг. 3 - то же, со стабилизатором в крайнем правом положении; на фиг. 4 - стабилизатор, продольный разрез.

Горелка содержит воздухоподающий корпус 1 с пережимом в выходном участке в виде конусной обечайки 2, скрепленной большим основанием с внутренней стенкой корпуса 1, коаксиально размещенную в корпусе 1 топливную трубу 3 с отверстиями 4. В кольцевом зазоре между трубой 3 и корпусом 1 размещен стабилизатор. На топливной трубе 3 установлен дополнительный

пережим в виде конусной обечайки 5, а стабилизатор выполнен в виде двух коаксиаль- ных цилиндрических обечаек 6, 7 различного диаметра, сопряженных между собой при помощи диффузора 8, в боковой стенке которого и боковой стенке обечаек 6 и 7 выполнены сквозные отверстия 9-11 соответственно, имеющие направляющие козырьки 12-14, отогнутые внутрь полости стабилизатора, установленного с возможностью продольного перемещения. Цилиндрическая обечайка 6 размещена вокруг топливной трубы 3 с кольцевым зазором 15. Стабилизатор может быть выполнен длиной, равной расстоянию между пережимами.

Горелка работает следующим образом.

Воздух на горение подается в корпус 1, топливо - в топливную трубу 3 и, выходя из отверстий 1 на трубе 3, перемешивается с закрученным и турбулизированным при прохождении отверстий 9-11 в стабилизатоО 00

о ю

Os

со

ре воздухом. При этом в зависимости от взаимного расположения стабилизатора и обечаек 2 и 5 можно получить воздушный поток, полностью или частично закрученный с разной степенью турбулизации.

На фиг. 1 показано положение, при котором стабилизатор полностью перекрывает зазор между корпусом 1 и трубой 3. Весь поток воздуха проходит через отверстия 10, 11, 9 в цилиндрических обечайках 6 и 7 и коническом диффузоре 8, разделяясь на струи, которые закручиваются на выходе из отверстий направляющими козырьками 12- 14 и, соударяясь одна с другой, сильно тур- булизируются. В этом режиме обеспечивается наибольшая интенсивность смешения и горения топлива,

При установке стабилизатора с большим заглублением в корпус 1 (см. фиг. 2) часть воздуха проходит через отверстия 9 и 11, а другая часть -- через кольцевую щель между конусной обечайкой 2 и цилиндрической обечайкой 7 стабилизатора.

В этом случае воздушный поток только частично закручивается и слабо турбуяизу- ется, а поступление воздуха в корень газовых струй (корень факела) вовсе прекращается. Поэтому процесс смешения газовых струй с воздухом замедляется, топливо выгорает менее интенсивно. При этом газ вначале горит при недостатке воздуха, затем с избытком воздуха (газ смешивается, с закрученным потоком воздуха и воспламеняется и догорает в объеме прямоточного потока воздуха, проходящего через кольцевую щель), что способствует уменьшению образования окис нов азота в факеле.

При установке стабилизатора в положение, показанное на фиг, 3, между обечайкой 5 и цилиндрической обечайкой 6 стабилизатора образуется зазор 15, через который в осевую зону горег.км (корень факела) поступает прямоточный поток воздуха, нарушающий нормальное развитие газовых струй. Это ухудшает условии смесеобразования в начальной стадии. Однако в дальнейшем, за

счет закрученного воздуха, поступающего через отверстия 9 в диффузоре 8 стабилизатора, процесс смесеобразования интенсифицируется, т.е. несмотря на несколько

затянутый характер смешения газа с воздухом, в конечном ито(е все же достигается качественное выгорание топлива. Это может быть использовано для удлинения факела (для обеспечения более равномерного

тепловыделения по длине факела) и снижения образования окислов азота.

Формула изобретения

боковой стенке которого и боковой стенке обечаек выполнены сквозные отверстия, имеющие направляющие козырьки, отогнутые внутрь полости стабилизатора, установ- ленного с возможностью продольного

перемещения, причем цилиндрическая обечайка стабилизатора, имеющая меньший диаметр, размещена вокруг топливной трубы с кольцевым зазором.

равной расстоянию между пережимами.

1 3 5

J vВоздух

J 5

Воздух

W

г и

/./

л

э1

/

РМ

J вд

Газ

фиг.1

И 2

Фие.2

/7

Воздух

56

ФигЛ