Газовая горелка Советский патент 1991 года по МПК F23D14/12 F23D14/20 

Изобретение относится к горелочным устройствам комбинированного типа и может, быть использовано для сжигания низкокалорийных газов и термического обезвреживания сильно забалластированных газов-отходов промышленного производства в камерах сгорания теплоэнергетических установок и промышленных печах.

Известна газовая горелка, содержащая цилиндрический корпус с патрубком для подвода воздуха и центральной газоподво- дящей трубой, заглушенной с переднего торца и снабженной соплами.

Недостатком горелки является то, что при работе на повышенных нагрузках происходит обгорание устья горелки вследствие возникновения обширной рециркуляционной зоны продуктов сгорания в расширенном огнеупорном тоннеле, формируемой лопастями стабилизатора, установленного в устье горелки.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является газовая горелка, содержащая цилиндрический корпус с патрубком для подвода воздуха и центральной газопод- водящей трубой, заглушенной с переднего торца и снабженной соплами, на которой размещен завихритель, выполненный в виде винта Архимеда и примыкающий к выходной части корпуса огнеупорный туннель амбразуры, в которой завихритель выполнен неподвижным.

В данной горелке не происходит обгорание амбразуры, как в вышеописанной горелке, так как газовые струи находятся в зоне высокоскоростного потока, однако в этой горелке воздух от вентилятора движется по сужающемуся каналу, образованному шнековым завихрителем, стенками корпуса и газоподводящей трубой. Струи газа поступают в поперечный высокоскоростной поток воздуха в самой узкой его части, что уменьшает время перемешивания газа с воздухом и приводит к воспламенению недостаточно перемешанной газовоздушной смеси. При сжигании низкокалорийных и забалластированных газов ухудшение перемешивания приводит к неполному сгоранию газовоздушной смеси, появлению химического недожога и вследствие этого к неэффективному использованию топлива.

Цель изобретения - повышение эффективности сжигания низкокалорийных и забалластированных газов.

Предложенная газовая горелка содержит цилиндрический корпус с патрубком для подвода воздуха и центральной газоподводящей трубой, заглушенной с переднего торца и

снабженной соплами, на которой размещен завихритель, выполненный в виде винта Архимеда, и примыкающий к выходной части корпуса огнеупорный туннель амбразуры, выходная часть корпуса снабжена газовым

коллектором, примыкающим к огнеупорному туннелю и радиальными газовыдающими отверстиями, расположенными в корпусе по спирали с углом, равным углу подьема винтового завихрителя, выполненного с возможностью продольного перемещения за газовыдающие отверстия.

Кроме того, отношение диаметра завихрителя к внутреннему диаметру корпуса составляет D3/DK 0,98-0,99.

На чертеже изображена предлагаемая горелка, продольный разрез.

Газовая горелка содержит цилиндрический корпус 1 с патрубком 2 для подвода воздуха и центральной газоподводящей трубой 3,

заглушенной с переднего торца и снабженной соплами 4. На газоподводящей трубе 3 размещен завихритель 5, выполненный в виде винта Архимеда, имеющий возможность продольного перемещения. Выходная часть

корпуса 1 снабжена газовым коллектором 6 и радиальными газовыдающими отверстиями 7, расположенными по периферии корпуса 1 по спирали с углом подъема, равным углу подъема винтового завихрителя 5, продольно перемещающегося за газовыдающие отверстия 7. Выходная часть корпуса 1 и газовый коллектор 6 примыкают к огнеупорному туннелю 8 амбразуры 9. Перемещение завихрителя 5 осуществляют при

помощи ручки 10, связанной с втулкой 11, на которой установлен завихритель 5.

Газовая грелка работает следующим образом.

Воздух по патрубку 2 подается в корпус

1, проходит через винтовой зэвихритель 5 и

о виде закрученного потока поступает о огнеупорный туннель 8. Забалластированные низкокалорийные газы - отходы производства подаются в коллектор 6 и через радиальные отверстия 7 поступают п воздушную полость корпуса 1. Диаметр газовыдающих отверстий и шаг между ними уменьшаются по мере продвижения воздушного потока к огнеупорному туннелю 8. Это позволяет равномерно в радиальном направлении распределить газовые струи в закрученном воздушном пространстве,образованном корпусом 1, втулкой 11 и витками винтового завихрителя 5. Расположение газовыдающих отверстий 7 по спирали с углом подъема, равным углу подъема завихрителя 5, обеспечивает возможность развития газовых струй симметрично межвинтовому пространству завихрителя, что значительно интенсифицирует процессы смешения вследствие одновременного закручивания газового и воздушного потоков и отсутствия эффекта прилипания газовых струй к винтовой поверхности завихрителя (эффект Коан- да). При необходимости уменьшить крутку воздушного потока и соответственно степень перемешивания топлива с воздухом завихритель 5 с помощью винтовой ручки 10 передвигают в заднее положение. Максимальная степень перемешивания достигается перемещением винтового эавихрителя 5 в сторону огнеупорного туннеля 8 за газо- выдающие отверстия 7. В этом случае завихритель выполняет функцию смесителя и обеспечивает получение предварительно перемешанной газовоздушной смеси. При сжигании газов с высокой нормальной скоростью распространения пламени получение предварительно перемешанной газовоздушной смеси может привьтги к раннему возгоранию газа непосредственно в устье горелки. Для ликвидации обгорания устья горелки газовый коллектор б расположен таким образом, что непосредственно примыкает к огнеупорному тоннелю.

Если теплота сгорания низкокалорийного газа меньше теплоты, необходимой для поддержания горения, то горелка позволяет осуществлять совместное сжигание

низкокалорийного, забалллстиропанного ыза с природным газом, подачи которого осуществляется по газоподводящей трубе 3, снабженной соплами 4 В этом случае пере- мешивания двух видов топлива с воздухом также регулируется путем перемещения оинтового завихрителя 5 в осевом направлении.

Завихритель 5 устанавливается соосно с

корпусом 1 и имеет диаметр, равный 0,98- 0,99 внутреннего диаметра корпуса горелки. Это обеспечивает перемещение завихрителя 5 относительно корпуса 1 горелки без заклинивания с минимальным перетоком

воздуха (помимо завихрителя) не превышающими 5.% от общего его расхода.

Технико-экономическим преимуществом предлагаемого изобретения в сравнении с прототипом является более эффективное

сжигание низкокалорийных и сильно забалластированных газов - отходов промышлен ного производства путем интенсификации смешения газа с воздухом, осуществляемой перемещением винтового завихрителя, в

том числе за газовыдающие отверстия. Формула изобретения 1. Газовая горелка, содержащая цилиндрический корпус с патрубком подачи воздуха, примыкающий к огнеупорному туннелю, и

установленную по оси корпуса газоп о дводящую трубу с заглушенным выходным торцом, снабженную газовыпускными соплами, причем на трубе установлен завихритель. выполненный в виде винта Архимеда, отличающаяся

тем, что, с целью повышения качества сжигания низкокалорийного и забалластированного газообразного топлива, на выходе вокруг корпуса дополнительно установлен газовый коллектор, примыкающий к огнеупорному туннелю и снабженный радиальными газовыдающими отверстиями, расположенными по спирали с углом подъема, равным углу подъема винта Архимеда завихрителя, установленного с возможностью продольного перемещения за газовыдающие отверстия.

2. Горелка поп, 1,отличающаяся тем, что отношение диаметра завихрителя к внутреннему диаметру корпуса равно 0,98-0,99.

Изобретение относится к энергетике, о частности к горелочным устройствам, и может быть использовано для сжигания низкокало рийных газов и термического обезвреживания сильно забалластированных газов. Цель изобретения - повышение качества сжигания низкокалорийного и забалластированного газообразного топлива. Газовая горелка содержит цилиндрический корпус 1 с патрубком 2 подачи воздуха, примыкающий к огнеупорному туннелю 3, и установленную по оси корпуса газоподводящую трубу 4 с заглушенным выходным торцом, снабженную газовыпускными соплами 5, причем на трубе установлен завихритель б, выполненный в