Газовая горелка Советский патент 1974 года по МПК F23D15/00 

1

Изобретение касается газовых гсчрелок « может быть использовано для сжигания природ«ого газа в термических камериых печах, топках котлов малой мощности и других теплотехнических установках.

Известны газовые горелки, содержащие усгановленную по оси корпуса газовую трубу, снабженную керамическим стабилизатором горения.

В этих горелках- при снижении тепловой нагрузки факел становится вялым, температура его понижается, соответственно охлаждается и стабилизатор, кото|рый уже не может служить надежным зажигающим элементом для факела. Положение факела -при малых нагрузках iH температурах топки печи, меньших температуры самовоспламенения .газа, становится неустойчивым, и в случае колебания давления в печи ил,и изменения расхода дутьевого воздуха может произойти отрыв факела.

Таким образом, стабилизатор торення снижает свою температуру тогда, когда температура факела снижается.

Целью изобретения является обеспечение стабильной работы горелки при работе при пониженных нагрузках.

Для этого в предложенной горелке стабилизатор горения выполнен ;из каталитического газопроницаемого материала и снабжен полостью, подключенной к газовой трубе.

На чертеже изображена предложенная горелка, продольный разрез.

Она содержит газовую трубу 1, установленную по оси корпуса 2, снабженного вставками 3 для закручивания иотока воздуха. Воздух 1подводит,ся к улитке 4. В торцовой части газовой трубы 1 помещается заглущка 5, имеющая жиклер 6 с ;кал иброванным отверстием 7. На (Конце трубы 1 имеется отверстие 8

для выхода газа. На заглущке 5 установлен стабилизатор 9 горения, выполненный, например, в виде 1ПОЛОГО цилиндра с газопроницаемыми стенками из пористой керамики или металлокерамики, активированной каталитически активными веществами, например окись никеля, кобальта, Х|рома, а также иалладий, платина. Труба 1 вместе с присоединенным к ней стабилизатором 9 может перемещаться ио оси горелки влево и вправо. Устье горелки

оформлено горелочным камнем 10.

В трубу 1 .подается газ, а в корпус 2 - воздух. На выходе из -корпуса 2 потоки газа и закрученного вставками 3 воздуха смешиваются и образуется факел. При повыщенных

нагрузках устойчпвость факела достигается за счет поджигания его по периферии от раскаленного го|релочного камня 10 и за счет рециркулирующих к корню факела раскаленных продуктов сгорания. Расход газа через

жиклер 6 в стабилизатор 9 достаточно велик,

Газ проходит сквозь поры Стабилязатора 9 и вытекает к амбразуре горелки. За счет разности концентраций кислород воздуха диффундирует из корпуса 2 в поры стенок стабилизатора 9 навстречу потоку газа. Однако при больших расходах газа, пронизывающего каталитический элемент, этот поток диффундирующего воздуха мал из-за тормозящего влияния потока газа, и окисление газа кислородом воздуха «а поверхности каталитического элемента недостаточно для его сильного разогрева. Поэтому при больших тепловых нагрузках каталитический элемент остается слабо нагретым.

При снижении тепловой «агрузки расходы газа и воздуха «а горелку уменьшаются, уменьшается и количество газа, проходящее через жиклер 6 к стабилизатору 9, а соответственно увеличивается 1И поток диффундирующего воздуха в поры стено1К стабилизатора 9. Встречаясь с воздухом, диффундирующим ему навстречу, газ окисляется до СО2 и Н2О, разогревает стабилизатор 9, который становится ,И1Сточником устойчивого поджигания факела.

Сечение отверстия 7 Ж1иклера 6 подбирают таким образом, чтобы 1при самой низкой тепловой нагрузке, Т|ребующейся по условиям производства, через Ж|И«лер 6 протекало такое количество газа, которое в стенке стабилизатора 9 обеспечивалось бы десятикратным

количеством воздуха, диффундирующим ему навстречу. Температура поверхности 9 при этом будет наибольшей, так как сгорает стехиометрическая смесь газа с воздухом. При повышении тепловой «агрузки, количество газа, протекающее че|рез жиклер 6, увеличивается, а количество диффундирующего в стенки стабилизатора 9 воздуха соответственно уменьшается.

Следовательно, с увеличением тепловой нагрузки температура стабилизатора 9 падает, что предохраняет его от пережога, а при уменьщении тепловой нагрузки растет, что обеспечивает надежное поджигание факела и

его устойчивое горение. Горелка может быть применена для сжигания природного и попутных нефтяных газов.

Предмет -изобретения

I. Газовая горелка, содержащая корпус с соосно установленной газовой трубой, снабженной стабилизатором горения, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения стабильной работы прп пониженных нагрузках,

стабилизатор выполнен из газопроницаемого каталитического материала и снабжен полостью, сообщающейся через жиклер с трубой. 2. Горелка по п. 1, отличающаяся тем,

что труба установлена с возможностью продольного перемещения.