Горелочное устройство Советский патент 1991 года по МПК F23D14/46 

Изобретение относится к теплотехнике и предназначено для сжигания топлив в топках котлов, печей и других топливосжигаю- щих устройств.

Известна горелка, содержащая корпус, , топливоподающий узел, торец которого торкретирован жаростойким материалом, например теплостойким бетоном. Недостатком ее является невысокая надежность из-за низкой теплопроводности материала, который от воздействия высоких температур разрушается.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является горелка, содержащая корпус, топливоподающий узел с охлаждающим устройством в виде водяного коллектора с выходными соплами.

Недостатком этой горелки является низкая надежность и сложность конструкции.

Целью изобретения является повышение надежности работы горелки.

Указанная цель достигается тем, что в горелочном устройстве, содержащем примыкающий к амбразуре корпус, размещен- .ную в нем топливораздающую трубу с перекрытым по ходу потока торцом, торец выполнен в виде вогнутого зеркала, фокусное расстояние которого составляет 0,35- 0,50 диаметра выходного сечения амбразуры, при этом месторасположение фокуса относительно выходного среза амбразуры составляет не более 0,5 фокусного- расстояния в сторону топки, а в сторону вогнутого зеркала - не более фокусного расстояния, Вогнутое зеркало выполнено в виО

ю

00

(Л VI Ю

де поверхности, образованной вращением линии второго порядка.

На чертеже представлено схематически горелочное устройство, продольный разрез Горелочное устройство содержит примыкающий к амбразуре корпус 1, размещенную в нем топливораздающую трубу 2 с радиальными отверстиями 3 и с перекрытым по ходу потока торцом в виде вогнутого зеркала 4, фокус F которого размещен за выходным сечением амбразуры 5 на расстоянии, не превышающем 0,5 фокусного расстояния,

Отражающий слой зеркала 4 можно нанести, например, напылением окиси алюминия. Вогнутое зеркало 4 выполнено в виде поверхности, образованной вращением линии второго порядка, например параболы, гиперболы и др. Выбор формы поверхности зеркала 4 связан с тем, что в данном случае представляет интерес концентрация отраженных тепловых лучей в одной точке (в фокусе) Предлагаемая конструкция зеркала 4 отвечает этим требованиям. Тепловые лу- чи, идущие от факела, падая на поверхность зеркала 4 и отражаясь от нее, будут собираться в фокусе F и сделают эту точку высокотемпературной,

Фокусное расстояние вогнутого зеркала 4 принято 0,35-0,5 диаметра выходного сечения амбразуры 5 При фокусном расстоянии менее 0,35 диаметра выходного сечения амбразуры зеркало 4 будет находиться близко к факелу При этом зеркало 4 буде омываться обратным потоком продуктов сгорания и начнет нагреваться от передачи тепла конвекцией. При фокусном расстоянии более 0,5 диаметра выходного сечения амбразуры зеркало 4 будет удалено вовнутрь корпуса, горение будет происходить в амбразуре и от воздействия высокой температуры будут нагреваться корпус и другие элементы горелки

Горелочное устройство работает следующим образом

Воздух на горение подается по сольце- вому сечению, образованному между корпусом 1 и топливораздаюшей трубой 2 Топливо поступает в топливораздающую трубу 2 и через радиальные отверстия 3 выдается в поток воздуха, смешивается с ним и сгорает в топке При горении топлива высокотемпературное излучение из падает на вогнутое зеркало 4 отражается от него и собирается в его фокусе F Вследст- вие.того, что вогнутое зеркало 4 отражает о себя падающие высокотемпературные лучи, исходящие изтопки, оно само и топливораз- дающая труба не будут сильно нагреваться и разрушаться от воздействия высской тенператуоы Точка фокуса F зеркала 4 может бьп ь удалена от среза амбразуры 5 в сторону топки на расстоянии не более 0.5 фокусною расстояния. При удалении фокуса от

5 среза змбразуры 5 в сторону топки на расстояние более 0,5 фокусного расстояния удаляется от среза амбразуры 5 и высокотемпературная точка, которая является точкой стабилизации факела. При этом

10 начинается неустойчивое горение топлива. Точка фокуса F от среза амбразуры 5 в сторону зеркала 4 может быть удалена на расстояние не более фокусного расстояния зеркала 4, так как в противном случае восп15 ламенение и горение топлива будет происходить в корпусе 1 и элементы горелки и амбразуры будут подвергаться воздействию высокой температуры от факела и выходить из строя

20 На чертеже фокус F зеркала 4 находится за срезом амбразуры, в зоне горения топлива Вследствие того, что падающие на вогнутое зеркало тепловые лучи отражаются от него, само зеркало нагревается незначи25 тельно Значит, вогнутое зеркало - торец гопливораздающей трубы - и сама топли- вораздающая труба 2 будут защищены от воздействия тепловых лучей, меньше подвергаться разрушению Благодаря этому

30 увеличится межремонтный срок службы го- релки и надежность ее работы в целом.

Концентрация высокотемпературных лучей в фокусе вогнутого зеркала 4 будет способствовать организации устойчивой

35 зоны воспламенения факела при любых расхода топлива, что также будет способствовать повышению надежности работы горелочного устройства.

Формула изобретения

401 Горелочное устройство, содержащее

примыкающий л амбразуре воздухоподаю- щий корпус, установленную в нем топливораздающую трубу с заглушенным выходным торцом, отличающеес ятем, что, с целью

45 пояь| иения эксплуатационной надёжности путем защиты элементов горения от высокотемпературного излучения «о топки, торец выполнен в виде вогнутого зеркала, фокусное расстояние которого равно 0,35-0,50

50 диаметра выходного сечения амбразуры, при этом расстояние or фокуса до выходного среза амбразуры составляет не более 0,5 фокусчого расстояние в сторону топки, а в сторону черкала не более фокусного расстоS55 яния

/

2 Устройство поп 1,отличающее- с я тем, что вошутое зеркало выполнено в виде поверхности, образованной вращением пин1/и второго порядка

Изобретение относится к энергетике, в частности к устройствам для сжигания топлива в топках котлов, печей и других топли- восжигающих устройств, Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности. Горелочное устройство содержит примыкающий к амбразуре 5 корпус 1, установленную в нем топливораздающую трубу 2 с заглушенным выходным торцом, выполненным в виде вогнутого зеркала 4, фокусное расстояние которого равно 0,35- 0,50 диаметра выходного сечения амбразуры 5. при этом расстояние от фокуса до выходного среза амбразуры составляет не более 0,5 фокусного расстояния в сторону топки, а в сторону зеркала 4 - не более фокусного расстояния. 1 з.п. ф-лы, 1 ил И