Газовая горелка Советский патент 1991 года по МПК F23D14/00 F23D11/34 

Изобретение относится к устройствам для сжигания газового топлива и может быть использовано в промышленных печах и других огнетехнических агрегатах.

Цель изобретения - расширение диапазона регулирования параметров факела.

На фиг, 1 изображена предлагаемая горелка, продольный разрез; на фиг, 2 - выходной участок сопла с акустическим насадком.

Газовая горелка содержит корпус 1, снабженный воздухоподводящим патрубком 2 с шибером 3 и разделенный обечайкой 4 на периферийный 5 и центральный 6 каналы. В канале 6 соосно установлено газоподво- дящее сопло 7, снабженное акустическим газовым насадком 8, состоящим из фокусиче- ского полусферического акустического экрана 9, жестко связанного с конусом-рассекателем 10 втулкой 11. Насадок 8 установлен с возможностью перемещения относительно среза сопла 7 при помощи резьбовой тяги 12 и маховика 13. Конус-рассекатель 10 и центральный воздушный канал 6 снабжены завихряющими лопатками 14 и 15 соответственно.

Экран 9 выполнен с диаметром , конус-рассекатель 10 размещен на расстоянии L(4-5)dc от экрана 9 и имеет диаметр входного отверстия dK(1,1-1,3)dc, где dc - выходной диаметр соппа 7, что позволяет увеличивать диапазон регулирования параметров факела,

Горелка работает следующим образом.

Воздух подается в корпус 1 через патрубок 2 по прямоточному периферийному каналу 5 и/или по центральному каналу 6 с лопатками 15, а газ - через сопло 7.

Для получения длинного факела воздух подается по каналу 5, а экран 9 находится в крайнем левом положении так, что газовая струя акустически не возбуждается и проходит полностью через отверстие конуса-рассекателя 10.

Для получения короткого факела воздух . подается через канал б с лопатками 15, а экран 9 находится в крайнем правом положении - положении максимального воздействия. При помощи экрана 9 происходит резонансное самовозбуждение струи, приводящее к увеличению угла раскрытия струи, следствием чего является отклонение периферийной части струи конусом-рассекателем 10 и турбулизация лопатками 14. Это приводит к более интенсивному смешению топлива с окислителем и укорочению факела.

Комбинация положения насадка 8 и

включение воздушных каналов 5 и 6 обеспечивает промежуточные длины факела от максимально длинного до максимально короткого. Факел короче, если воздух проходит через канал 6 с лопатками 15, а насадок В находится в крайнем левом положении - положении минимального воздействия, чем когда воздух подается по прямоточному ка- нзлу 5, а насадок 8 находится в положении

максимального воздействия.

Каждому режиму истечения соответствует определенный экран 9, обеспечивающий максимальное воздействие на параметры истекающей струи, т.е. диаметр d3 экрана 9

зависит от степени нерасчегности п. Описываемая горелка имеет цилиндрическое газовое сопло 7 с числом Маха Ма и рабочий диапазон степени нерасчетности составляет ,,5. Для сопл 7 с при ,53,5 диаметр экрана 9, обеспечивающего максимальное воздействие на истекающую сверхзвуковую струю, составляет d3(4-7)dc. При экранах 9 и в рабочем диапазоне степени нерасчетности

горелки обратная акустическая не оказывает максимального воздействия, что не позволяет расширить диапазон регулирования параметров факела.

При перемещении фокусирующего экрана 9 относительно среза сопла 7 в направлении вверх по потоку параметры струи (давление, скорость и т.д.) изменяются. Диаметр и положение экрана 9 взаимосвязаны. Для фокусирующего экрана 9 определенного

диаметра полусферы йэмэкс существует определенное положение экрана Ч относительно среза сопла 7, при котором обратная акустическая связь оказывает максимальное влияние на параметры факела, а также определенное положение экрана ZMHH относительно среза сопла 7, при котором обратная акустическая связь оказывает минимальное влияние. Для экрана 9 с диаметром d3(4-7)dc это расстояние соответствует Z(0,5-4)dc. При

,5dc и поставленная цель - расширение диапазона регулирования параметров факела не достигается.

Диапазон регулирования параметров факела увеличивается при перемещении относительно среза сопла 7 одновременно с фокусирующим акустическим экраном кону- са-рассекателя 10. Конус-рассекатель 10 рас- положен на расстоянии L(4-5)dc от экрана 9, так как при этом расстоянии наиболее полно используется влияние конуса-рассекателя 10 на параметры факела. При и влияние конуса-рассекателя на параметры факела менее эффективно, диапазон регулирования параметров факела не расширяется.

Конус-рассекатель 10 имеет диаметр входного отверстия dK(1,1-1,3)dc. При dic 1,1dc конус-рассекатель 10 ущемляет струю, а при ,3dc - воздействие экрана на струю происходит раньше, что нежелательно, так как не позволяет расширить диапазон регулирования параметров факе- ла.

Завихряющие лопатки конуса-рассекателя позволяют дополнительно турбулизи- ровать струю, что расширяет диапазон регулирования параметров факела.

Формула изобретения

1.Газовая горелка, содержащая корпус, снабженный воздухоподводящим патрубком и разделенный обечайкой на периферийный и центральный каналы, в последнем из которых соосно установлено газоподво- дящее сопло, снабженное акустическим газовым насадком, состоящим из элемента, подвижного относительно среза сопла и конуса-рассекателя, а в кольцевом зазоре между выходными участками сопла и обечайки установлен завихритель, отличающаяся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования параметров факела, подвижный элемент выполнен в виде фокусирующего полусферического акустического экрана с диаметром d3()dc и жестко связан с конусом-рассекателем, размещенным на расстоянии L()dc от экрана и имеющим диаметр входного отверстия )dc, где dc - выходной диаметр сопла.

2.Горелка по п. 1,отличающаяся тем, что конус-рассекатель дополнительно снабжен завихряющими лопатками.

Изобретение относится к устройствам для сжигания газового топлива и может быть использовано в промышленных печах и других огнетехнических агрегатах и позволяет расширить диапазон регулирования параметров факела Горелка содержит корпус (К)1 снабженный воздухоподающим патрубком (П) 2 с шибером (Ш) 3 и установленную в К 1 обечайку (О) 4, делящую К 1 на два канала 5 и 6. По оси К 1 установлено газовое сопло (С) 7, набженное акустическим газовым насадком (Н) 8, выполненным из фокусирующего полусферического экрана (Э) 9, жестко связанного с конусом-рассекателем (К-Р) 10. Э 9 с К-Р 10 имеет возможность перемещаться относительно среза (С) 7. Э 9

/; Фиг.2

/4 Ю