Горелка Советский патент 1980 года по МПК F23D13/00 

1.. Изобретение относится к устройствам,для сжигания топлива в котельных и печных агрегатах, а также может быть использовано в установках термического обезвреживания производственных выбросов. Наиболее близким техническим решением из известных к описываемому является горелка, содержащая корпус с тангенциальным воздушным патрубком и расположенным на выходе периферийным газовым коллектором, а также короб подачи инертных газов, примыкающий к задней стенке корпуса, снабженный центральным отверстием для подачи инертных газов в корпус 1. Недостатком известной горелки является использование только энергии вихревого потока дутьевого воздуха для засасывания рециркуляционных газов, а энергия струи топлива не используется. Целью изобретения является снижение содержания окислов азота в продуктах сгорания. Указанная цель достигается тем,что по оСи корпуса, установлена топливнаЯ труба с конфузорным входным и диффузорным выходным участками, последний из которых снабжен радиальными отверстиями, расположенными в зоне между выходным срезом корпуса и тангенциальным, воздушным патрубком, а конфузорный участок топливной трубы размещен в коробе для подачи инертных газов, причем диаметр выхИ дноГЬ сечения топливной трубы составляет 0,4-0,6 от диаметра корпуса. Таким образом, в горелке засасывание рециркуляционных газов осуществляется комбиниройанно, причем совместное воздействие вихревого потока и инжекции топливом в топливной трубе (инжекторе) более эффективно, чем суммарный эффект от использования эИергИИ разрежения струей топлива и вихревым потоком воздуха в отдельных устройствах. При этом увеличивается количество засасываемых рециркуляционных газов, улучшаются эксплуатационные качества, и технологичность конструкции. На чертеже изображена горелка. Горелка содержит корпус 1 с тангенциальным воздущным патрубком 2 и расположенным на выходе периферийным газовым коллектором 3. Короб 4 подачи инертных газов примыкает к задней стенке 5 корпуса 1,

снабженной центральным отверстием 6 для подачи инертных газов в корпус 1. По оси корпуса 1 расположена топливная труба 7 (инжектор) с конфузорным 8 входным и диффузорным 9 выходным участками и топливным соплом 10. Диффузорный участок 9 топливной трубы (инжектора) снабжен радиальными отверстиями 11, расположенными между тангенциальным воздушным патрубком 2 и выходным срезом корпуса 1. Конфузорный 8 участок топливной трубы 7 расположен в коробе инертных газов 4. Диаметр выходного сечения топливной трубы 7 составляет 0,44-0,6 от диаметра корпуса 1.

Горелка работает следующим образом.

По тангенциальному воздушному патрубку 2 подают дутьевой воздух, который закручиваясь, создает осевую зону разрежения. Часть обшего количества топлива (топливо I) подают в периферийный газовый коллектор -3, откуда топливо 1 вытекает в закрученный поток дутьевого воздуха. Остальную часть топлива (топливо II) подают по оси топливной трубы 7 через топливное сопло 10. Из короба 4 инертных (рециркуляционных) газов часть газов засасывается в приосевую зону разрежения вихревого потока дутьевого воздуха через кольцевой зазор между топливной трубой 7 и задней стенкой 5 корпуса 1, а другая часть - в топливную трубу 7. Смесь топлива II с ийертными (рециркуляционными) газами частично засасывается из топливной трубы 7 через отверстия 11 в приосевую зону разрежения, удаленнуюот плоскости ввода инертных (рециркуляционных) газов, а остальное количество этой смеси на выходе из топливной трубы 7 образует струю, которая препятст вуёт Г1роникновению высокотемпературных продуктов сгорания из корня факела в приосевую зону разрежения. Топливо 1 образует с дутьевым воздухом, забалластированным инертными (рециркуляционными) газа Ми, горючую смесь с некоторым избытком окислителя. На выхбдё йз кЬрпуса йр5йсходит перемешивание смеси топлива 1 с забалластированным воздухом и смеси топлива II с инертными (рециркуляционными) газами и выгорание топлива в топочном объеме. Параметры факела изменяют Соотношением расхода топлива I и топлива II.

В предлагаемой конструкции обеспечивается повышение эффективности работы топливной трубы 7 (пр:ям6тОчнбго йнжедтора) благодаря тому, что выходное отверстие

ее расположено в зоне разрежения, создаваемой закрученным потоком дутьевого возДуха, т. е. при одинаковой энергии инжектирующей струи количество засасываемых

инертных (рециркуляционных) газов увеличивается по сравнению с прототипом. Это позволяет понизить энергию инжектирующей струи при сохранении той же степени инжекции (рециркуляции), что обеспечивает снижение урЬвня шума, создаваемого при инжектировании. Одновременно увеличивается по сравнению с прототипом количество инертных (рециркуляционных) газов, засасываемых в зону разрежения, создаваемую вихревым потоком дутьевого воздуха,

так как, во-первым, смесь топлива с инертными (рециркуляционными) газами, выходящая из топливной трубы 7 (прямоточного инжектора), препятствует проникновению высокотемпературных продуктов сгорания в приосевую зону разрежения, во-вторых, инертные (рециркуляционные) газы подаются в осевую зону разрежения, удаленную от плоскости ввода инертных (рециркуляционных) газов. Кроме того, в предлагаемой конструкции исключается обгорание торца топливной трубы, обеспечиваются широкие пределы регулирования параметров зоны горения,- одновременное использование жидкого и газообразного топлив. Все эти положительные качества обеспечивают повышение эффективности подавления окислов азота и расширение области применения горелочных устройств с саморециркуляцией, что благотворно отражается на гигиеническом состоянии воздушного бассейна.

Формула изобретения

Горелка, содержащая корпус с тангенциальным воздушным патрубком и расположенным на выходе периферийным газовым

коллектором, а также короб подачи инертных газов, примыкающий к задней стенке корпуса, снабженной центральным отверстием для подачи инертных газов в корпус, отличающаяся тем, что, с целью снижения содержания окислов азота в продуктах сгорания, по оси корпуса установлена топливная труба с конфузорным входным и диффузорным выходным участками, последний из которых снабжен радиальными отверстиями, расположенными в зоне между выходным

срезом корпуса и тангенциальным воздущным патрубком, а конфузорный участок топливной трубы размешен в коробе для подачи инертных газов, причем диаметр выходного сечения топливной трубы составляет

0,4-0,6 от диаметра корпуса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2528547, кл. F 23 D 13/00, 1977.