ПЛОСКОФАКЕЛЬНАЯ ИНЖЕКЦИОННАЯ ГОРЕЛКА Советский патент 1972 года по МПК F23D14/04 F23D14/48 

Изобретение относится к инжекционным газовым горелкам и может быть использовано в различных теплотехнических установках.

Известные инжекционные горелки, содержащие газовый коллектор и смеситель в форме конфузор-диффузора, имеют значительные габариты и недостаточные пределы регулирования.

Предлагаемая плоская многосопловая газовая инжекционная горелка работает с большей глубиной регулирования при малых размерах смесителя и обеспечивает лучшее перемешивание газа с воздухом по сравнению с известными горелками. Это достигается выполнер1ием ряда газовых сопл, оси которых отклоняются поочередно в обе стороны от плоскости симметрии горелки на угол, равный 1/4 центрального угла раскрытия диффузора.

На фиг. 1 изображена предлагаемая горелка, продольный разрез и план; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1; на фиг, 3 показано распределение газовых струй в смесителе; на фиг. 4 - эпюра скоростей на выходе из смесителя.

Горелка содержит коллектор / с соплами 2; смеситель, состоящий из камеры 3 всасывания с воздушными заслонками 4, камеры Л смешения и диффузора 6; и горелочную головку 7. Все сопла (фиг. 2) выполнены с отклонением поочередно в обе стороны от плоскости симметрии на угол, равнпш 1/4 центрального угла, «б раскрытия диффузора, с расчетом равномерного заполнения сечения камеры смешения развивающимися струями газа.

В процессе работы горелок газ поступает в коллектор / и вы екает через сопла 2 в виде поочередно отклоняющихся в обе стороны от плоскости симметрии струй. Выходящие струи инжектируют воздух, поступающий в камеру 3 всасывания. Регулирование иодачи воздуха

производится взаимно-связанными заслонками 4, а изменение производительности осуществляется газовой задвижкой (на фигурах не показана). В камере 5 происходит некоторое перемешивание газа с воздухом и выравнивание

поля скоростей потока смеси.

Иа фиг. 3 показано распределение газовых струй в ка.мере 5 смешения плоскосимметричной формы у горелок предлагаемой конструкции.

Как видно из приведенного чертежа (фиг. 3), газовые струи равномерно заполняют камеру смешения. Поэтому в предлагаемой горелке процессы перемешивания и выравнивания скоростей в камере смешения и диффузоре 6 протекают значительно интенсивнее, чем в известных горелках, что обеспечивает возможность работы с меньшими коэффициентами избытка воздуха и большей глубиной регулирования. Для завершения смешения требуется меньшая В диффузоре любой горелки имеют место гидравлические потери, связанные с трением потока о стенки и его расширением. Так как в инжекциоиных горелках сравнительно невысокие скорости смеси, то наибольшие потери в диффузоре получаются вследствие интенсивных завихрений потока у стенок, а при больших углах расширения - отрыва потока от стенок и образования обратных токов. В предлагаелгой горелке газовоздушный поток в диффузоре характеризуется повышенными скоростями у стенок. В этом случае иогранИ;Чиый слой в диффузоре становится тоньше и опасность отрыва уменьшается, что позволяет: увеличить угол раскрытия диффузора, т. е. уменьшить его длину. В конце диффузора установлена конфузорная головка 7 для выравнивания скорости потока по сечению и снижения величины пульсационных составляюш.их скорости, уменьшая тем самым возможность проскока пла.мени в корпус смесителя. Вследствие повышенных скоростей газовоздушной смеси в пристеночной области, а также повышенных концентраций газа па выходе из головки эпюра скоростей (фнг. 4) у предлагаемой горелки имеет более равномерный нрофиль по сравнению с аналогичным профилем скоростей у известных горелок. Поэтому горелка предлагаемой конструкции имеет большие пределы регулирования, чем известные горелки. Предмет изобретения Плоскофакельная инжекционная горелка, содержашая коллектор с соплами для подачи газа и смеситель в форме конфузор-диффузора, отличающаяся тем, что, с целью повышения к.п.д. и расширения диапазона регулирования, соила выполнены с отклонениями поочередно от плоскости симметрии горелки на угол, равный 1/4 угла раскрытия диффузора смесителя.

Воздух

JзeлI

Фиг1

Фиг. 2