ГАЗОМАЗУТНАЯ ТУРБИННАЯ ГОРЕЛКА Советский патент 1974 года по МПК F23D17/00 

1

Изобретение относится к газо мазутным горелкам, Предназ.наченным для одновременного илИ раздельного сжигания газа .и мазута в толках котлов, .промышленных печей, а также в других тепловых установках.

Известны газомазутные турйиииые горелк.и, соде,ржащие вал с тремя канала,мл для газа, маз1ута и раопыЛИтеля, установленный с сальниковыми уллот.нениям.и в подшипниках. На валу закреплены осевой вентилятор л реактивная турбинка с дву,мя рядами лопаток, один «3 -которых подключен ж газовому каналу вала, а другой - к мазутному и распылительному каналам. В этой горелке для сжигания жидкого толлива необходим расход распылителя в в.иде пара илИ сжатого воздуха; мз-за сжигания жидкого толлива с распылителем при регулйройании производительности горелки нарушается автомодельность регу.тирования соотношения толлива с воздухо.м и тем самым снижается экономичность сжигания топлива. Наличие сальникового уллотпения со смазкой под давлением и двух отдельных рядов лопаток турбинки для жидкого и газообраэного топлив сн;ижает экоплуатациО1нную .надежность работы горелки и увеличивает расходы ло ее эксплуатации. В горелке иевозмоЖНО сжигание одного жидкого толлива, так как при этом газовые лолатки не охлаждаются от нагрева из-за теплового воздействия факела и сгорают.

Цель изобретения - повышение экономим., ности сжигания и увел.ичение зкоплуатационной надежности.

:В лредлагаелюй горелке осуществляется механический распыл жидкого топлива через врашаюш.иеся сопла в лопатках турбшжи, т. е. без дополнительного расхода распылителя. Для этого вал выполнен с двумя каналами: центральным - для подачи жидкого топлива в .мазутные лолостл лопаток и периферлйным-для лодачи газообразного толлива в газовые полости лопатки турбил.ки. МехавичеСКИЙ распыл л идкого топлива обеслечивает тонкость его разбрызгивания, хорошее смешение с воздухом л повышение эко}ю,мичности с/кнгания. Уплотнение между валом и корпусом подшипника выполнено комбинированным, т. е. снаружи вала в корлусе лодшипника лабиринтным, из ряда последовательно установленных шайб с калиброванными .радиальньш.и и осевыми зазорами, а внутри вала по торцу газового «анала - в виде газового эжектора ; по торцу мазутного канала - в виде гидравлического эжектора. В газовом зже.кторе газовый канал вала .является смесителем, по оси которого в крышке лоДШ.ипника закреплен газоразводяш,ий латрубок, выполненный в виде сужающегося сопла. В гидравличеоком эжекторе мазутный канал вала я.в«тяется смесителем, а сопло.м служит мазутолодводящий сужающийся .патрубок, закренленный та1кже в крышке подшианяка, концент.риЧ|НО газоподвоДЯЩему соплу по оои мазутного .канала вала. Лабдринтное уплотнен.ие обеспечивает безоласную -работу горелки в начальный .период ,и на низком давлении газа. Лопатки го,реЛ|КИ выполляются в один ряд, .но каждая лопатка имеет две смежных лолостн, каждая со своей грулпой сопел, одна из которых соединена с газовым канало.м вала, а другая - с мазутным каналом для лодачн .лшзута .непосредственно в мазутные сопла. В случае длительной работы горелки на одно.м ,из топл;ив лОПаткл турб.ины надежно охлаждаются ;расходуемы,м топллвом .и обгорание их :Н;редотвращается. Отсутствие сальниковых уплотнений обеспечивает работу горелок на низких давлениях газа ,и мазута, увеличивает срок службы валов. iBce это ловышает экономичность сжигания жидких и газообразных толлив и эксплуатационную надежность работы горелки.

На фиг. 1 показна олисывае.мая горелка, продольный разрез; на фиг. 2 - вид по стрелке Л на фиг. 1; на фиг. 3 - лопатка турбинки горелки с газовым и :мазутным лолостями с топливовыпуск,ны,ми сопла.м.и.

Газомазутная турбинная горелка содержит корпус /, головку 2, лодшилникоаый узел 3, вал 4 с двумя ка;нала,ми: вне:шни1м 5 для прохода газа и внутрбн-ним 6 для прохода мазута. Лопатки 7 турбинки выполнены с двумя полостями 8 н 9 соответственно для подач.и газа к газовьш соплам W .и мазута к мазутным соллам 1:1. Корпус подшнпнИКа закрывается крышкой 12. В крышке закреплены патрубок 13 для подвода газа с со-плом 14 и патрубак }5 для подвода мазута с соллом 16.

Подши.пниковый узел .имеет .комбинированное уплотнение, предотвращаюш:ее протечки топлива через лодши1пни;ковый узел и обеспечивающее лепко.подвижность вала. Шайбы 17, а-1меющ.ие калиброванные радиальнь е зазоры с валОгМ и корпусом ,и осе,вые зазоры с шарикоподщитшкамй, образуют лабиринтное уплотнение. Сопло 14 с газовым каналом 5 вала 4 образует эжектор, предотвращающий протечки газа в подщ,ипни.ковый узел при работе горелки .на ловыщенных давлениях. Сопло 16 € мазутным каналом вала 4 образует гидравлический эжектор, предотвращающий .протечки мазута ПОМЕМО мазутного канала. На корпусе / имеется дилиндрлческий воздущный «регистр 18 для регулирОванИЯ количества воздуха. На валу 4 закреплен вентилятор 19, приводимый во вращение турбин.кой л подающий .воздух на горение топлива.

iOpH работе горелки иа газе он под давлением подается через патрубок 13 ,в сопло 14 эжектора и далее в газовый .канал 5 вала 4. Через ;канал 5 газ .попадает в полости 8 лопаток 7 .и далее в газовые сопла 10. Истекая из сапел 10, газ приводит во вращение лопатки

7, вал 4 и вентилятор 19. Воздух .засасы.ваегся вентилятором 19 через воздушный регистр 18 и подается через головку 2 в топочное пространство. Из-за быстрого вращения газовых сопел 10 в потоке воздуха на выходе из головки 2 газ xopoiiuo перемешивается с воздухом, и далее осуществляется его сжигание. С увеличением давления и рас.хода газа соответственно увеличиваются .мощность и число оборотов, развиваемое турбинкой и вентилятором, и, таким образом, сохраняется постоянным заданное соотношение газа и воздуха. (Пр.и работе иа мазуте то.пливо .подается .под давлением через патрубок 15 в сопло 16 гидравлического эжектора, а затем в мазутный канал 6 вала 4 и далее в мазутные полости 9 лопаток турб.И|Нки и в мазутные сопла //. Под действием реактивной силы .мазутных струй лопатки 7, вал 4 .и вентилятор 19 приводятся во вращение. Воздух засасывается .вентилятором 19 через воздушный регистр 18 и подается закрученным потоком в устье головэди горелки. Из-за интенсивного В1ращения мазутных сопел в за.крученно,м потоке воздуха происходит TOHiKoe распыливание жидкого топлива н хорошее смешение его с воздухом, а также полное сгорание с минимальным.и избытками воздуха. -При увел.ичении давления и расхода жидкого толл.ива соответственно увеличиваются мощность и число оборотов веитилятора .и количество подаваедюго им воздуха. Таким образом, сохраняется постоянным заданное соотношение тапл.ива с воздухом .при регул.ировании нагруз.ки горелки.

При одновременном сжигании газа и мазута последние подаются по соответствующим сопла,.м и .каналам вала и полостям лолаток турбннки. .При этом сохраняется автомодельность регулиров.ани.я соотношения тапл.ива с воздухом. .При работе только на газе лолатки турбинки надежно охлаждаются газом, .и мазутные сопла не закоксовываются. При работе на .мазуте лопатки турбинки надежно охлаждаются мазутО;М, и предотвращается обго ран.ие газовых сопел. Гидравл.ичес.ки,м эже ктором ввиду эжекций мазутной струи предотв ращается попадание .мазута в газовый .канал .и в ПОДЩ.ИПНИ.К.ОВЫЙ узел. Обтекатель 20 защищает от нагрева вентилятор 19 и .подшипниковый узел 3 горелки от теплового излучения факела и из топки. Лаб.иринтное у.плотнение из шайб .17 предотвращает протечки газа через корпус .подшилни.ка в корпус / при работе горелки на низких давлениях газа при малой пагруЗКе.

Предмет и з о б р е т е н и я

1. Газомазутная турбинная горелка, содержащая установленный с уплотнением в подшипниках вал, .имеющий ка.налы, подключенные ж пат)рубкам для П одачи жидкого и газообразного топлива в лопатки реактивной турбинки, и установленный иа валу осевой вентилятор, отличающаяся тем, что, с целью

повышения экономичности сжигания ,и увеллчения эксплуатациониой .надежности, каждая лопатка разделена да лолости, одна лз которых подключена к каналу жлдкого топл.иза, а другая - соответсгвенно газового.

2. Горелка, по п. 1, отличающаяся тем, чго, с делью повышения надежности, уплотнение вала выполнено .комбин.ирова.нным: снаружи лабиринтным, а в местах подключения каналов К тОПЛИ:В11Ы|.м иатру;б|кам-эжекто.рным.

Мазут Воздух