Газовая горелка Советский патент 1991 года по МПК F23D14/46 

Изобретение относится к газовым горелкам. Предлагаемая горелка может быть использована в металлургии при нагреве футеровки сталерэзливочных ковшей для предварительного разогрева металла в электропечах.

Известна газовая горелка, содержащая воздухопровод, в задней части которого установлена заслонка. На передней

заглушенной части воздухопровода установлены патрубки. По центру выходной части воздухопровода коаксиально последнему установлена газоподводящая труба, на выходном конце которой коаксиально патрубкам установлены с возможностью по- ворота на шарнире сопла. На выходном конце сопла установлены насадки с отверстиями для прохода воздуха. Газоподводяш,ая труба выполнена подвижной в осевом направлении.

Известная горелка, содержашая корпус с расположенной в нем цилиндрической камерой сгорания с выходным соплом и с тороидальной задней стенкой. Центральная часть задней стенки выступает в сторону камеры сгорания. На выступе задней стенки по оси камеры сгорания расположены осе- вфй топливный канал и дополнительные топливные каналы, оси которых направлены пОд углом к оси камеры сгорания. Вокруг топливных каналов размещен кольцевой ряд сходящихся кислородных отверстий, оси которых направлены к оси камеры и пересекают оси топливных каналов. Вокруг выходного сопла выполнены тангенциальные воздушные каналы.

Известна также горелка, содержащая трубчатый корпус с выходной частью (насадком), в которой расположена цилиндрическая головка (блок), В головке выполнено центральное сопло (сопло) для газовоздушной смеси, а кольцевое цилиндрическое сопло (дросселирующая полость) головки (блока), расположенное на ее периферии, совместно с входными-и выходными соплами (отверстиями), направленными под острым углом к оси горелки, образуют периферийную систему сопл, соединенных между собой последовательнб. Между центральным соплом и периферийной систе- мЬй сопл выполнены дополнительные сопла меньшего, чем центральное сопло, диаметра.

В первой и второй из известных горелок смешение газа и воздуха (окислителя) происходит после их выхода из кратера горел км. Отсутствие специальных конструктивных элементов стабилизатора приводит к неустойчивому горению факела при из- Менении границ режимов работы и химическому недожогу топлива, при этом коэффициент рабочего регулирования горелки не соответствует требованиям, предъявляемым к газовым промышленным горелкам.

В прототипе полное смешение газа и воздуха происходит в корпусе. Часть стехи- ометрической смеси поступает в периферийную систему сопл и выходит из них с оптимальной, соответствующей скорости горения смеси газа и воздуха, скоростью. Однако наличие стехиометрической смеси в корпусе горелки при ее использовании для рааогрева футеровки ковшей до 1200°С приводит к проскоку пламени в горелку. При этом коэффициент рабочего регулирования горелки значительно меньше требуемого.

Цель изобретения - повышение устойчивости сжигания топлива и-коэффициента рабочего регулирования горелки.

Указанная цель достигается тем,-что

газовая горелка, содержащая трубчатый корпус, цилиндрическую головку с центральным соплом и периферийной системой сопл, состоящей из соединенных последовательно между собой, выполненных по окружности торца головки аходных сопл окислителя, кольцевого цилиндрического сопла и выходных сопл, расположенных на противоположном торце головки, а также расположенных между периферийной системой сопл и центральным соплом сопл меньшего, чем центральное, диаметра, и снабжена концентрически расположенной в корпусе внутренней трубой, торец которой соединен с входным торцом головки, расположенной в выходной части корпуса с образованием кольцевой щели между головкой и корпусом, а входная часть периферийной . системы сопл снабжена кольцевым коническом соплом, расположенным между входными соплами окислителя и кольцевым цилиндрическим соплом и соединенным с ними, причем на боковой поверхности головки по окружности расположены входные газовые содла, выходной торец которых

размещен на боковой поверхности кольцевого конического сопла.

Отношение площади сечения дополнительных сопл к площади сечения входных сопл окислителя равно 1:(0,12-0,0б).

На фиг. 1 изображена газовая горелка, продольный разрез; на фиг. 2 - вид А на лг. 1; на фмг. 3 - узел I на фиг. 1.

Газовая горелка содержит трубчатый

корпус 1 с выходной частью 2. В корпусе соосно с ним концентрически расположена внутренняя труба 3, к выходному торцу которой присоединена цилиндрическая головка 4. Головка 4 установлена в выходной части 2 корпуса с образованием кольцевой щели. По центру головки расположено центральное сопло окислителя 5. На периферийной части головки расположена система

периферийных сопл, состоящая из последовательно соединенных входных, расположенных по окружности головки сопл окислителя 8,кольцевого конического сопла 7, кольцевого цилиндрического сопла 8 и

выходных, расположенных по окружности головки сопл 9. На боковой поверхности головки по окружности расположены газовые сопла 10, выходной торец которых размещен на боковой поверхности кольцевого конического сопла 7. В цилиндрической головке в промежутке между периферийной системой сопл и центральным соплом по окружности расположены дополнительные сопла 11 меньшего, чем центральное сопло, диаметра. Входные сбпла окислителя рас- положены по краю головки.

Оптимальное отношение площадей сечения дополнительных сопл к площади сечения входных сопл окислителя равно 1:{0,12-0,0б), что способствует созданию кольцевых дежурных пламен и обеспечивает поджигание смеси и полноту выгорания топлива при коэффициенте рабочего регулирования горелки 4-5.

Горелка работает следующим образом. После установки горелки в крышке ковша в нее подают газ и окислитель. Часть газа в количестве 95% подают в кольцевое пространство между трубчатым корпусом 1 и внутренней трубой 3 и далее в кольцевую щель между выходной частью корпуса А и головкой 2. Окислитель (воздух) подают в полость внутренней трубы. Основная часть окислителя в количестве 95% поступает в центральное сопло 5 и дополнительные со- пла 11, где разбивается на мелкие струи. Оставшаяся часть окислителя в количестве 5% из прилегающей к внутренней поверхности внутренней трубы пристенной области поступает во входные сопла окислителя б, Струи окислителя истекают в объем кольцевого конического сопла 7, инжектируя через газовые сопла 10 газ и образуя смесь . газа и смесителя. Эта смесь поступает в полость . кольцевого цилиндрического сопла, где теряет первоначальную скорость, и далее через выходные сопла 9 в рабочее пространство ковша.

При этом скорость выхода смеси из выходных сопл приближается к скорости распространения пламени, что способствует образованию устойчивого кольцевого дежурного пламени, поджигающего остальную основную часть смеси газа и окислителя.

Формула изобретения

1. Газовая горелка, содержащая установленную в трубчатом корпусе цилиндрическую головку с центральным соплом и периферийной системой сопл подачи окислителя с входным и выходным участками, размещенных по окружности и подключенных к кольцевой полости, выполненной между ними, а также кольцевым рядом сопл, расположенных вокруг центрального сопла, отличающаяся тем, что, с повышения эксплуатационной надежности, в корпусе дополнительно установлена труба для подачи окислителя, подключенная к входному торцу головки, образующей с корпусом кольцевую щель, а в самой головке дополнительно выполнено кольцевое коническое сопло, примыкающее к кольцевой полости со стороны входных участков сопл подачи окислителя и подключенное к полости корпуса при помощи дополнительных каналов.

2. Горелка по п. 1,отличающаяся тем, что соотношение площади сечения дополнительных кзналов и площади сечения входных участков сопл подачи окислителя равно 1:(0,12-0,06).

Изобретение относится к газовым горелкам и может быть использовано в металлургии при нагреве футеровки стале- разливочных ковшей, для предварительного газопламенного разогрева металла в электропечах. Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности. Газовая горелка содержит трубчатый корпус 1, в котором соосно с ним концентрически расположена внутренняя труба 3, К выходному торцу трубы 3 присоединена цилиндрическая гооовка 4, установленная в выходной части корпуса 1 с образованием кольцевой щели. По центру головки 4 расположено центральное сопло 5 окислителя. На периферийной части головки 4 расположена система периферийных сопл, состоящая из последовательно соединенных входных участков, расположенных по окружности края головки 4 кольцевого конического сопла 7, кольцевой полости и выходных участков, расположенных по окружности головки 4, На боковом поверхности головки 4 по окружности расположены газовые каналы, выходной торец которых размещен на боковой поверхности кольцевого конического сопла 7. В промежутке между периферийной сис-% темой сопл и центральным соплом 5 распо- дополнительные сопла. Оптимальное соотношение площадей сечения дополнительных сопл и площади сечения входных сопл окислителя равно 1(0,12-0,06). 1 з.п. ф-лы, 3 ил. (Л ON О 00 СЛ VJ

Фиг f

1 Фиг.З 4 $