Горелка Советский патент 1980 года по МПК F23D15/00 

Изобретение относится к топливосжигающим устройствам и может быть использовано в черной и цветной металлургии, энергетике и производстве строительных материалов. Известна горелка, содержащая корпус с установленной в нем с зазором камерой сгорания, с выходным отверстием и задней торцовой стенкой, выполненной в форме полутороида, в которой установлено газоподводящее сопло, а также каналы, соединяющие смеситель и камеру сгорания, расположенные под углом к оси горелки, и газовый коллектор, соединенный соплами с выходным отверстием 1. Недостатком конструкции горелки является ее сложность и низкая эффективность сжигания. Наиболее близкой к изобретению является горелка, содержащая корпус с расположенной в нем цилиндрической камерой сгорания с тороидальной задней стенкой, имеющей центральный выступ с осевым топливным каналом, и размещенное в передней стенке камеры выходное сопло, окруженное воздушными каналами, направленными в полость камеры, а в центральном

(54) ГОРЕЛКА :атое выступе установлена топливная форсунка 2. Недостатком данной горелки является низкая эффективность сжигания, обусловленная невысокой температурой в камере сгорания, недостаточной для подогрева, испарения и воспламенения всего топлива, подаваемого через форсунку. По этой причине основное сжигание топлива будет иметь место за пределами камеры, т. е. в факеле. Цель изобретения - повышение эффективности сжигания. Поставленная цель достигается тем, что в горелке в центральном выступе по периферии осевого канала выполнены расходящиеся к периферии дополнительные топливные каналы, вокруг которых размещен дополнительный кольцевой ряд сходящихся к оси камеры отверстий для подачи кислорода, а воздушные цаналы выполнены тангенциальными. На чертеже изображена горелка, продольный разрез. Горелка содержит охлаждаемый воздухом корпус 1, камеру 2 сгорания с выходным соплом 3 и задней стенкой 4, выполненной в виде полутороида, центральная часть которого выступаетв сторону камеры 2 сгорания. На выступе задней стенки 4 по оси камеры 2 сгорания расположены осевой топливный канал 5 и дополнительные топливные каналы 6, оси которых направлены под углом к оси камеры 2 сгорания. Вокруг топливных каналов 6 размещен кольцевой ряд сходящихся кислородных отверстий 7, оси которых направлены к оси камеры 2 сгорания и пересекают оси топливных каналов 6. Вокруг выходного сопла 3 расположены тангенциальные воздущпые каналы 8, оси которых касательны к поверхности камерь 2 сгорания и направлены под углом к ее образующей. На корпусе 1 горелки укреплен патрубок 9 для подвода воздуха.

Горелка работает следующим образом.

Воздух, необходимый для горения части топлива, подводится через патрубок 9 в корпус 1 горелки, проходит по кольцевой полости между корпусом 1 и камерой 2 сгорания, охлаждая их и нагреваясь.

Нагретый воздух через каналы 8 вводится струями в камеру 2 сгорания по касательной к поверхности и под углом к образующей цилиндра, охлаждая стенки камеры 2 сгорания с внутренней стороны и дополнительно нагреваясь. Закрученный поток нагретого воздуха в конце камеры 2 сгорания переходит на поверхность задней стенки 4.

Основное количество топлива (до 90%) вводится в камеру 2, сгорания через осевой топливный канал 5, ось которого совпадает с осью камеры 2 сгорания, а остальное топливо (до 10%) проходит через дополнительные каналы 6 с малой скоростью под углом 30-40° от продольной оси камеры 2. Топливо, проходящее через топливные каналы 6, сгорает в атмосфере кислорода, выходящего из кислородных отверстий 7 под углом 30-40° к продольной Оси, так что соударение топливных и кислородных струй происходит на расстоянии 1-2 диаметра выступа от его торца. Выделяющееся тепло, а также нагретый воздух, сходящий с поверхности выступа тороидальной задней

стенки 4, способствует быстрому прогреву и стабильному сгоранию основного топлива. Наличие дополнительных топливных каналов 6, через которые топливо при любых тепловых нагрузках выходит в камеру со

значительно меньщими скоростями, чем из основного топливного сопла, а также выдача в устье факела нагретого воздуха способствует быстрому прргреву, воспламенению и пиролизу основного потока топлива и стабильному его горению в объеме

камеры сгорания, что позволит экономить до 3% топлива и повысить эффективность сжигания.

Формула изобретения

1.Горелка, содержащая корпус с расположенной в нем цилиндрической камерой сгорания с тороидальной задней стенкой, имеющей центральный выступ с осевым топливным каналом, и размещенное в передней

0 стенке камеры выходное сопло, окруженное воздущными каналами, направленными в полость камеры, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности сжигания, в центральном выступе по периферии осевого канала выполнены расходящиеся к периферии дополнительные топливные каналы, вокруг которых размещен дополнительный кольцевой ряд сходящихся к оси камеры отверстий для подачи кислорода.

2.Горелка по п. 1, отличающаяся тем, 0 что воздушные каналы выполнены тангенциальными.

Источники Информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

№ -431368, кл. F 23 D 15/00, 1969.

2. Теплотехнические характеристики топлива, использование газа и мазута в промышленности, современные методы сжигания жидкого топлива. Сборник/серия «Элек-рротехника и энергетика . М., ВИНИТИ 1967, с. 63, р. 37 а.