Газокислородная горелка Советский патент 1981 года по МПК F23D15/00 C21C5/48 

Изобретение относится к обработке легированной стали и ферроспла- ВОВ в расплавленном состоянии, в час ности к горелкам для сжигания газов и может быть применено в плавильных печах для нагрева, расплавления и рафинирования металлов. Известна горелка для сжигания газов, состоящая из трех водоохлажд емых корпусов со скошенными накс нечниками. Между корпусами расположены кольцевые щели для подачи га зов . горелка снабжена устройством для перемещения корпусов вдоль их продольных осей, что обеспечивает возможность изменение формы факела во время ее работы fl1 Недостатком известного устройст ва является наличие трех перемещаюишхся водоохлаждаемых корпусов с са мостоятельными трактами водоохлажде ;шя, снижает надежность эксплуатаци горелки и усложняет ее обслуживание Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является водоохлаждаемая горелка с двумя рядами периферийных сопл, входы которых расположены в соответствукнч.их кольце-вых полостях трубами для подвода газов. Центральная часть горелки представляет собой тело с чашеобразной полостью, состоящей из двух зон с различным углом конусности . Выходные отверстия сопл каждого ряда расположены в соответствующей конусной зоне чашеобразной полости. Необходимая форма пламени в этой горелке достигается за счет подачи различного количества газов через отверстия каждого ряда, при этом по внутреннему ряду подается 30-70% газа. Данная горелка не имеет движущихся конструктивных элементов 2. Однако наличие в центральной части горелки Ч-ела с чашеобразной полостью значительных размеров, которое охлаждается водой только с периферийной стороны, снижает стойкость горелки и срок ее службы. В процессе эксплуатации пламя садится на конусную зону полости горелки, приводит к быстрому --ыходу ее из строя, и горелка теряет способность изменять форму пламени в нужнсм направлении. Цель изобретения - упрощение кон CTpvKUHifci и повышение надежности уст ройства в эксплу атации. Указанная цель достигается тем, что периферийные сопла разных групп расположены с чередованием и имеют выход в центральное сопло,а оси их выходных сечений расположены в одной плоскости, отстоящей от среза центрального сопла на расстоянии 0,055-1,15 его диаметра, причем уго накло 1а периферийных сопл к оси горелки составляет в одной группе 3575°, а в другой 10-32. На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид;на фиг.2 разрез А-А на фиг.1. Газокислородная горелка состоит из концентрично расположенных труб 1-5, образующих тракты подвода и от вода охлаждающей воды, подачи перви ного и вторичного газов, а также ок лителя. В нижней части трубы соединяются, образуя головку горелки. Го ловка находится в рабочем пространстве печи при нагреве материала или погружена в. расплав в случае его графинирования. Труба 1 соединяется с трубой 5, образуя совместно с тру бой 4 тракты для подвода и отвода охлаждающей зоны. Труба 4 соединена с трубой 2 в нижней части, а с трубой 3 выше, образуя полость для раз цения сопл 6 мехсду соединением труб 2 и 3 с трубой 4, и сопл 7 выше соединения труб 3 и 4. В голов ке имеются два ряда сопл б и 7, вход ные отверстия которых расположены соответственно в кольцевых щелях меж ду соединением труб 2 и 3 с трубой и между трубами.3 и 4. Выходные отверстия этих сопл расположены по об разующей трубы 5 в плоскости, перпе дикулярной оси трубы. Труба 5 своей нижней частью образует центральное сопло 8 для подачи окислителя. Коли чество сопл б и 7 в ряду составляет не менее трех и одинаково в каждом ряду. При этом сопла каждого ряда на выходе чередуются межлу собой (на фиг.2). Сопла б и 7 имеют различный наклон к оси горелки. Сопла 6 обеспечивают получение широкого факела и угол (d) их наклона к вертикальной оси составляет 75-35. При угле наклона свыше 75, струи из сопл 6 не втягиваются струей окислителя из сопла 8, что не позво ляет получить сплошной широкий факел При наклоне сопл 6 под углом менее 35 не образуется широкого факела, так как струи газа быстро втягивают ся в струю окислителя из сопла 8. Угол наклона f сопл 7 к оси горелки равняется 32-10. Назначение сопл 7 образовывать узкий и длинный факел. Если угол превышает 32, то струи из этих сопл начинают отклоняться от продольной оси горелки. Нижний предел угла f определяется из конструктивных соображений и сложности выполнения сопла 7 с углом наклона менее 10 . Расстояние h от среза головки до плоскости равняется (0,055-1,15) d, где d - диаметр сопла 8. При расстоянии меньше 0,055 d струя из сопла б взаимодействует с близлежащей стенкой сопла 8 и факел деформируется, не образуя достаточную ширину. При расстоянии больше 1,15 d струя из сопла б теряет дальнобойность, взаимодействует с противолежащей стенкой сопла ,8 и в этом случае также не образуется широкого факела. Устройство работает следующим образом. Окислитель подается по центральной трубе 5 через сопло 8.Газообразное топливо разбивается на две части, одна часть которого (газ I) подается по кольцевой щели между трубами 2 и 3 и подводится к соплам б. Вторая - (газ II) проходит по кольцевой части между трубами 3 и 4 к соплам 7. Разный наклон сопл б и 7 позволяет изменять форму факела в нужном направлении. Наклон сопл 7к оси горелки небольшой, если газ подавать в горелку только через эти сопла, то его струи вместе со струей окислителя, выходящей из сопла 8, образуют .острый факел, вытянутый вдоль оси горелки. Такой факел воздействует на ограниченную поверхность нагреваемого материала, но с концентрированным тепловым потоком. Регулированием распределения количества газа меходу соплами б и 7 достигается необходимая форма факела. Вода для охлаждения головки подается по полости между трубами 4 и 5 и отводится по кольцевой щели между трубами 1 и 2. Предлагаемое устройство позволяет увеличить стойкость горелки и обеспечить регулирование форгФ факела без применения подвижных конструктивных элементов сложной конфигурации. Формула изобретения Газокислородная горелка, включающая концентрично расположенные трубы, образующие тракты подвода и отвода охлаждающей воды, подачи первичного и вторичного газообразного топлива, тракт подачи окислителя, головку с двумя группами периферийных сопл и одним центральным соплом, а также устройство,для регулирования расхода реагентов, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения ее надежности в эксплуатации, периферийные сопла разных групп расположены с чередова-.

нием и имеют выход в центральное сопло, а оси их выходных сечений расположены в одной плоскости, отстоящей от среза центрального сопла на расстоянии 0,055-1,15 его диаметра, причем угол наклона периферийных сопл к оси горелки составляет в одной группе 35-75« . в другой 10-32.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США № 3725040, кл. 75-60. опублик. 1974.

2.Патент Австрии 446497, кл. F 23 D 15/00, опублик. 1974.

7 фuгJ f 7