Горелка (ее варианты) Советский патент 1993 года по МПК F23D11/34 F23D17/00 

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в устройствах для сжигания топлива в топках котлов и других теплотехнических агрегатов в энергетической, химической, металлургической и других отраслях промышленности.

Цель изобретения состоит в повышении экономичности горелки путем улучшения качества смесеобразования и распылива- ния.

На фиг.1 изображен продольный разрез горелки в одном из вариантов выполнения; на фиг. 2 - поперечный разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - продольный разрез горелки в другом варианте выполнения; на фиг.4 - поперечный разрез-Б-Б на фиг. 3.

. Горелка содержит резонансную камеру 1, образованную корпусом 2 и торцевой частью 3 или 4, сопло 5, рассекатель 6, закрепленный на стержне 7 и коробку 8. Коробка 8 снабжена штуцером 9 подачи распылителя и штуцером 10 подачи воздуха, жидкого топлива или воды. По оси стержня 7 выполнен канал 11, доходящий до рассекателя 6. Рассекатель 6 имеет часть в виде усеченного конуса, обращенную меньшим основанием конуса в сторону сопла 5, на которой расположена кольцевая резонансная канавка 12; и цилиндрическую часть с расположенной на ней кольцевой канавкой 13.. Канавка 13 соединена с каналом 11 радиальными отверстиями 14.

Внутренняя поверхность корпуса 2, образующая камеру смешения 1, выполнена в виде шестигранного цилиндра с длиной не менее удвоенного диаметра вписанной в его основание условной окружности, а торцевая часть камеры смешения 1 имеет форму трехгранного уголкового отражателя 3 или форму панели 4-, образованной из нескольких, одинаковых, примыкающих один к другому уголковых отражателей. В боко- вцх стенках корпуса 2 выполнены окна 15, расположенные тангенциально, т.е. с наклоном относительно радиуса под одинаковым углом, перекрываемые кольцевой заслонкой 16, охватывающей наружную поверхность корпуса 2..

В одном из вариантов выполнения горелки за рассекателем 6 расположен стакан 17, имеющий шестигранную форму поперечного сечения, закрытый с одной стороны уголковым отражателем и обращенный открытым торцом к рассекателю 6. Размеры уголкового отражателя в стакане 17 аналогичны размерам уголкового отражателя в панели 4. Стакан 17 прикреплен к корпусу 2 посредством полых стоек 18 с каналами 19, соединяющими внутреннюю полость стакана 17с источником топлива.

Горелка работает следующим образом.

При сжигании газа последний подают

под давлением в штуцер 9, откуда он через

коробку 8 попадает в сопло 5 и из него

направляется на рассекатель 6. Посредством резонансной канавки 12 в потоке газа возбуждаются акустические колебания, которые усиливаются резонансной камерой 1. За счет эжекторного эффекта в поток газа

0 засасывается атмосферный воздух через канал 11, отверстия 14, а также через боковые окна 15. Благодаря высокой степени турбу- лизации газа посредством рассекателя, а также действию акустических колебаний,

5 происходит интенсивное перемешивание газа с воздухом и образование однородной топливной смеси.

При сжигании жидкого легкого (напри- мер, дизельного или печного) топлива его

0 подают по каналу 11, а через штуцер 9 - сжатый воздух/Топливо подается под напором, оно может засасываться также за счет эжекции. Под действием .струи сжатого воздуха и акустических колебаний происходит

5 диспергирование топлива до высокой сте-. пени, его частичное испарение, смешива- .ние с потоком воздуха, поступающего через сопло 5 и засасываемого через окна 15, и образование равномерной топливо-воздуш0 ной смеси.

Для сжигания мазута его подают по каналам 19, через штуцер 9 подают сжатый воздух, а через штуцер 10 - воду. Поток водно-воздушной смеси попадает в стакан

5 17, в полость которого одновременно под давлением поступает мазут. Соударение и взаимопроникновение капель воды и мазута способствует улучшению дисперсионных характеристик топливо-воздушной смеси.

0 Угольную пыль, также как и мазут, подают по каналам 19, или через окна 15.

Количество воздуха, эжектируемого в .. камеру смешения горелки, регулируется заслонкой 16..Передвигая заслонку 16 вокруг

5 оси корпуса 2 изменяют размер щели, через которую поступает атмосферный воздух, обеспечивая необходимое соотношение топлива и воздуха.

При работе с многокомпонентным топ0 ливом его составные части подают раздельно без предварительного смешивания.

Благодаря выполнению резонансной камеры в виде шестигранного цилиндра, переходящего в уголковый отражатель или па5 нель из уголковых отражателей, повышается ее добротность, что способствует увеличению интенсивности колебаний, создаваемых в горелке.-Оснащение рассекателя второй канавкой, служащей для подачи топлива и расположенной на

цилиндрической части рассекателя за резонансной канавкой по ходу распылителя, исключает возможность попадания топлива в резонансную канавку и ухудшение вследствие этого амплитудно-частотных характеристик генератора акустических колебаний, в роли которого выступает указанная канавка. Расположенный за рассекателем стакан шестигранной формы, обращенный открытой стороной к распылителю, обеспечивает возникновение стоячей волны в направлении продольной оси горелки и вследствие резонанса увеличивается интенсивность колебаний..

Все это улучшает качество распыливания топлива и смесеобразования, за счет чего повышается экономичность горелки. Положительное влияние оказывает также вихревой характер движения воздушного потока, эжектируемого через окна в корпусе горелки.

Формула изобретения

1. Горелка, содержащая корпусе резонансной камерой смешения, имеющей каналы подачи вторичного воздуха, в днище которой с образованием кольцевого канала для подачи распылителя установлен полый стержень с цилиндрическим рассекателем, снабженным радиальными раздающими отверстиями и резонирующей полостью, обращенной к кольцевому каналу, отличающаяся -тем, что, с целью повышения экономичности путем улучшения качества смесеобразования и распыливания,она дополнительно снабжена регулятором расхода вторичного воздуха, камера смешения выполнена с внутренней боковой поверхно- стцю в форме правильной шестигранной призмы с высотой, превышающей по меньшей мере в два раза диаметр условной окружности, вписанной в ее основание, а днище камеры выполнено в виде трехгранного уголкового отражателя, обращенного вершиной к кольцевому каналу, рассекатель выполнен с кольцевой канавкой на его цилиндрической поверхности, сообщенной с

радиальными отверстиями, при этом каналы подачи вторичного воздуха выполнены в виде тангенциальных отверстий, снабженных регулятором расхода и сообщенных с 5 атмосферой.

2. Горелка, содержащая корпус с резонансной камерой смешения, имеющей каналы подачи вторичного воздуха, в днище которой с образованием кольцевого канала 0 для подачи распылителя установлен полый стержень с цилиндрическим рассекателем, снабженным радиальными раздающими отверстиями и резонирующей полостью, обращенной к кольцевому каналу, отличаю5 щ а я с я тем, что, с целью- повышения экономичности путем улучшения качества смесеобразования и распыливания, она дополнительно снабжена регулятором расхода вторичного воздуха, камера смешения

0 выполнена с внутренней боковой поверхностью в форме правильной шестигранной призмы с высотой, превышающей по меньшей мере в два раза диаметр условной окружности, вписанной в ее основание, а

5 днище камеры выполнено в виде панели, образованной примыкающими один к другому уголковыми отражателями, рассекатель выполнен с кольцевой канавкой на его цилиндрической поверхности, сообщенной

0 с радиальными отверстиями, при этом каналы вторичного воздуха выполнены в виде тангенциальных отверстий, снабженных регулятором расхода и сообщенных с атмосферой.

5 3. Горелка по п. 2t отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена размещенным за рассекателем и закрепленным на корпусе посредством радиальных стоек диспергатором в виде обращенного

0 открытым торцом к рассекателю шестигранного стакана с днищем в форме уголкового отражателя, имеющего размеры отражателя, образующего панель, причем стойки выполнены полыми и на входе подключены к

5 источнику топлива, а на выходе - к полости стакана.

Фиг. 2

ф1/г4

Использование: в энергетике; химиче- Ской, металлургической и других отраслях промышленности для сжигания различных видов топлива, Сущность изобретения: камера смешения 1 выполнена в форме правильной шестигранной призмы высотой, превышающей по меньшей мере в два раза диаметр условной окружности, вписанной в ее основание, а днище камеры 1 выполнено в виде уголкового отражателя или в виде панели 4, образованной примыкающими один к другому уголковыми отражателями, по оси отражателя установлены сопло 5 подачи распылителя и рассекатель 6, закрепленный на полом стержне 7 и имеющий разонансную канавку 12 и кольцевую канавку 13, соединенную радиальными отверстиями 14 с каналом 11 в стержне 7, причем корпус 2 горелки снабжен тангенциальными каналами 15 подачи вторичного воздуха, перекрываемыми регулятором расхода 16. Кроме того, на пути потока распылителя установлен закрепленный на корпусе посредством стоек диспергатор в виде обращенного открытым торцом к рассекателю шестигранного стакана 17с днищем в форме уголкового отражателя, причем стойки 18 выполнены полыми и на входе подключены к источнику топлива, а на выходе- к полости стакана 17. 2 з.п. ф-лы, 4 ил. Л