Инжекционная газовая горелка Советский патент 1980 года по МПК F23D13/00 

Изобретение относится к технике сжигания газообразного топлива и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства в первую очередь, в металлургии, энергетике и машиностроении. Наиболее близким техническим решением из известных к предложенному является инжекционная газовая горелка, содержаш,ая корпус смесителя, в конфузоре которого с образованием периферийного зазора установлено кольцевое газовое сопло, образуюшее центральный канал для подачи воздуха 1 К недостаткам такой горелки относится то, что горелка плохо подсасывает воздух. Горелка удовлетворительно может работать только на агрегатах, обеспеченных хорошей тягой. При формовке, когда тяга ухудшается, эта горелка работает с недостатком воздуха. Цель изобретения - интенсификация процесса смеиления газа и воздуха в горелке. Поставленная цель достигается тем, что центральный канал для подачи воздуха снабжен завихрителем, а на входе в периферийный зазор установлена регулировочная шайба, кроме того, завихритель выполнен в виде спирального оребрения на внутренней стенке кольцевого сопла, а также тем, что завихритель может быть выполнен в виде лопаточного аппарата. На фиг. 1 изображена инжекционная горелка; на фиг. 2 и фиг. 3 - возможные варианты выполнения завихрителя. Горелка содержит корпус 1 смесителя, в конфузоре 2 которого с образованием периферийного зазора установлено кольцевое газовое сопло 3, образующее центральный канал 4 для подачи воздуха снабженный завихрителем 5. На входе в периферийный зазор установлена регулировочная шайба 6, которая может перемещаться по резьбе вдоль оси кольцевого сопла. Завихритель 5 может быть выполнен в виде спирального оребрения на внутренней поверхности кольцевого сопла 3, как это показано на фиг. 2 Также завихритель 5 может быть выполнен в виде лопаточного аппарата, состоящего из лопаток 7, как это показано на фиг. 3. Наличие в центральном канале 4 завихрителя в виде спирального оребрения, или лопаток турбулизирует воздущный поток, что улучшает процесс смешения газа и воздуха.

Горелка работает следующим образом.

При подаче газа, например, природного, в кольцевое газовое сопло 3 из выходного среза сопла вытекает кольцевая струя газа. При этом как снаружи так и внутри кольцевой струи создается разряжение, за счет которого воздух из окружающей среды поступает в полость конфузора 2 по двум направлениям: первый воздущный поток проходит через периферийный зазор, образованный входной кромкой конфузора 2 и регулировочной шайбой 6, а второй воздущный поток проходит через центральный канал 4, образованный внутренней поверхностью кольцевого сопла 3. В корпусе 1 смесителя потоки воздуха и газа перемешиваются и поступают в диффузор, а затем в горелочный тоннель. Воздушный поток, проходящий через центральный канал завихривается (турбулизируется) с помощью завихрителя 5.

Количество поступающего в горелку воздуха может регулироваться путем перемещения регулировочной шайбы 6 вдоль оси сопла 3. Так как при истечении через кольцевое (гопло 3 поверхность газовой струи значительно увеличивается, по сравнению с истечением из одиночного сопла, то улучшается смещение потоков газа и воздуха, что позволяет уменьшить длину смесителя и, тем самым, общие габариты горелки.

Розжиг горелки производится с торца путем введения запальника (на чертеже не показан) через центральный канал. Это также упрощает конструкцию горелки, так как не нужно делать специального отверстия для ввода запальника в стенке котла или печи. При возникновении необходимости пе

ревода печи или котла на резервное жидкое топливо в центральном канале для подвода второго воздушного потока легко устанавливается мазутная форсунка без демонтажа горелки.

Выполнение соплового аппарата кольцевым и установка завихрителя в центральном канале выгодно отличает настоящую инжекционную горелку, так как значительно умень шаются габариты горелки, расширяется область ее применения, упрощается центровка кольцевого сопла, снижается расход газа.

Формула изобретения

1.Инжекционная газовая горелка, содержащая корпус смесителя, в конфузоре которого с образованием периферийного зазора установлено кольцевое газовое сопло, образующее центральный канла для подачи воздуха, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации смещения, центральный канал для подачи воздуха снабжен завихрителем, а на выходе в периферийный зазор установлена регулировочная шайба.

2.Горелка по п. I, отлича/ои аясятем, что завихритель выполнен в виде спирального оребрения на внутренней стенке кольцевого сопла.

3.Горелка по п. 1, отличающаяся тем, что завихритель выполнен в виде лопаточного, аппарата.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Арсеев А. В. Сжигание природного газа. М., Металлургиздат, 1963, с. 222, рис. 9-5а.

Воздух

воздух

г.2

Фиг.Ъ