Газоснабжение населёного пункта (стр. 3 из 19)

В трубе 9 в месте размещения сопла 10 выполнены отверстия 13.

Отношение диаметра d1 а входного участка 11 цилиндрического канала 7 к диаметру d2 а выходного участка 12 цилиндрического канала 7 составляет 0,1-0,5.

Длина l1 а выходного сопла 5 равна длине цилиндрического канала 7 и составляет величину, равную диаметру смесителя 2.

На наружной поверхности стабилизатора 6 горения на расстоянии l2 а, равном 0,5-0,6 его диаметра, от его торца установлен перфорированный диск 14 с отверстиями 15.

Отношение площади входных отверстий цилиндрических каналов 7 к площади выходного отверстия конфузора составляет 0,05-0,1.

В корпусе 1 установлены свеча электророзжига в виде электрода 16 и электрод 17 контроля пламени.

Газовая горелка работает следующим образом.

Через патрубок 3 в трубу 9 поступает газ, который, проходя через сопло 10, на его выходе смешивается с воздухом. Воздух подается в смеситель 2 через патрубок 4 подвода воздуха.

На выходе из сопла 10 происходит активное поступление воздуха через отверстия 13 за счет инжекционного эффекта.

Газовоздушная смесь, проходя остальной путь по трубе 9 - этот участок составляет 6-8 диаметров трубы 9, активно перемешивается. На торце трубы 9 получается равномерно перемешанная газовоздушная смесь, которая поступает в смеситель 2, где, обладая избыточным импульсом, она активно перемешивается с воздухом, подаваемым в смеситель 2.

На протяжении пути движения в смесителе 2 от инжектора 8 до выходного сопла 5 происходит получение гомогенной газовоздушной смеси.

Большая часть газовоздушной смеси поступает в конфузор выходного сопла 5, а оставшаяся часть - в цилиндрические каналы 7.

Отношение площади всех входных отверстий цилиндрических каналов к площади выходного отверстия конфузора - 0,05-0,1.

При выходе за пределы этого соотношения уменьшается диапазон работы горелки. Это соотношение позволяет распределить тепловую нагрузку таким образом, что обеспечивается устойчивое горение на выходе из выходных участков 12 и гарантированное поджигание основного потока газовоздушной смеси на выходе из конфузора выходного сопла 5.

Переход из входного участка 11 в выходной участок 12 цилиндрического канала 7, газовоздушная смесь значительно снижает свою скорость за счет разности диаметров этих участков (отношение диаметра входного участка 10 к диаметру выходного участка 11 составляет 0,1-0,5).

Изобретение позволит расширить область использования газовой горелки, получить устойчивое горение при высоких скоростях истечения продуктов горения, повысить экологичность ее работы за счет снижения вредных выбросов.

Формула изобретения

Газовая горелка, содержащая смеситель в виде цилиндрической трубы, патрубки подвода газа и воздуха, выходное сопло в виде конфузора, стабилизатор горения, установленный коаксиально смесителю инжектор для получения газовоздушной смеси, отличающийся тем, что выходное сопло выполнено за одно целое со стабилизатором горения, в котором по периметру выходного сопла выполнены сообщенные с полостью смесителя цилиндрические каналы с входным и выходным участками различного диаметра, инжектор выполнен в виде сообщенной с патрубком подвода газа трубы, на противоположном конце которой на расстоянии, равном 6-8 внутренним диаметрам трубы, от ее торца в ее полости установлено сопло дл подачи газа в смеситель, при этом в трубе в месте размещения сопла выполнены отверстия, отношение диаметра входного участка цилиндрического канала к диаметру выходного участка цилиндрического канала составляет 0,1-0,5, а отношение площади входных отверстий цилиндрических каналов к площади выходного отверстия конфузора составляет 0,05-0,1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ГАЗОВАЯ ГОРЕЛКА

Реферат:

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к газовым горелкам с принудительной подачей воздуха, и может быть использовано как топливосжигающее устройство широкого применения в промышленном, сельскохозяйственном, коммунально-бытовом и другом газовом оборудовании. Техническим результатом изобретения является уменьшение потерь напора в воздушном тракте, снижение уровня шума, упрощение конструкции и монтажа горелки. Газовая горелка с принудительной подачей воздуха содержит камеру для подвода воздуха, камеру дл подачи газа, в торцовых стенках которой выполнен ряд оппозитно расположенных отверстий, смесительные трубки с кольцевым рядом отверстий в боковых стенках и жаровую трубу. Камера для подачи газа установлена между камерой для подвода воздуха и жаровой трубой с образованием кольцевого зазора между ее боковой цилиндрической стенкой и жаровой трубой, при этом смесительные трубки герметично установлены в отверстиях торцовых стенок камеры дл подачи газа, в боковой цилиндрической стенке которой выполнен кольцевой ряд радиальных отверстий, а отверстия в боковых стенках смесительных трубок расположены коаксикально.

Известна горелка [1], содержащая подключенный к источнику воздуха корпус и установленную в нем газоподводящую трубу, сообщенную с кольцевым газовым коллектором с соплами. На выходе горелки установлен стабилизатор горения, выполненный в виде пластинчатого кольца, в котором выполнены отверстия, расположенные сносно соплам кольцевого газового коллектора. Кольцо стабилизатора скреплено с коллектором посредством стержней, размещенных снаружи и внутри пластинчатого кольца.

Известная горелка позволяет стабилизировать факел при больших избытках воздуха, однако обладает значительной металлоемкостью и трудоемкостью изготовления.

Известно также горелочное устройство [2], содержащее установленные в корпусе смесительные трубы, снабженные тангенциальными воздухоподводящими патрубками, в которых выполнены отверстия, сообщающие полости патрубков с газовой камерой. За счет предварительного перемешивания топлива и воздуха в патрубках смесителей температура горения газовоздушной смеси приближается к средней, что позволяет уменьшить содержание оксидов азота в продуктах сгорания.

К недостаткам известного горелочного устройства следует отнести высокий уровень шума и сложность конструкции.

Наиболее близкой к заявляемой горелке по совокупности существенных признаков является газовая горелка [3], содержащая камеру для подвода воздуха от вентилятора, камеру для подачи газа под давлением, установленные в камере для подвода воздуха смесители, выполненные в виде цилиндрических трубок с отверстиями в боковых стенках, и жаровую трубу, полость внутри которой сообщена с камерой для подвода воздуха.

В торцовых стенках камеры для подачи газа и примыкающей к одной из них стенке камеры для подвода воздуха выполнены сносно расположенные отверстия, в которых герметично установлены сопла для подачи струи газа вдоль оси смесительной трубки и технологические заглушки, расположенные на внешней торцовой стенке газовой камеры.

При работе горелки воздух, нагнетаемый вентилятором, разделяется на два потока, один из которых (первичный воздух) коаксиально со струей газа подается в смесительную трубку, а другой (вторичный воздух) поступает непосредственно из камеры для подвода воздуха в полость жаровой трубы коаксиально смесителям.

К недостаткам известной газовой горелки следует отнести: потери напора в воздушном тракте и повышенный уровень шума из-за большого аэродинамического сопротивления последнего вследствие поворотов воздушного потока, а также сложность конструкции и монтажа горелки, обусловленные, в частности, необходимостью обеспечения строгой соосности газовых сопел и трубок смесителей.

Техническим результатом изобретения является уменьшение потерь напора в воздушном тракте, снижение уровня шума, упрощение конструкции и монтажа горелки.

Указанный технический результат достигается тем, что в газовой горелке с принудительной подачей воздуха, содержащей камеру для подвода воздуха, камеру для подачи газа, в торцовых стенках которой выполнен ряд оппозитно расположенных отверстий, смесительные трубки с кольцевым рядом отверстий в боковых стенках и жаровую трубу, согласно изобретению, камера для подачи газа установлена между камерой для подвода воздуха и жаровой трубой с образованием кольцевого зазора между ее боковой цилиндрической стенкой и жаровой трубой, при этом смесительные трубки герметично установлены в отверстиях торцовых стенок камеры для подачи газа, в боковой цилиндрической стенке которой выполнен кольцевой ряд радиальных отверстий, а отверстия в боковых стенках смесительных трубок расположены внутри камеры дл подачи газа.

Кроме того, суммарная площадь упомянутых радиальных отверстий составляет 0,3-0,5 суммарной площади отверстий, выполненных в боковых стенках смесительных трубок. Отверстия в боковых стенках смесительных трубок могут быть выполнены радиальными или в виде тангенциальных каналов.

Указанное расположение и форма выполнения камеры дл подачи газа позволяют реализовать прямоточную схему движения воздушного потока, характеризующуюся минимальными потерями напора в воздушном тракте и низким уровнем шума, а также упростить конструкцию и облегчить монтаж горелки.

Выполнение в боковой цилиндрической стенке камеры для подачи газа радиальных отверстий, отношение суммарной площади которых к общей площади отверстий в стенках смесительных трубок находится в указанных выше пределах, позволяет уменьшить содержание NO в продуктах сгорания за счет двухстадийного сжигания газа.

Различные ориентации отверстий, выполненных в боковых стенках смесительных трубок (радиальные или тангенциальные), позволяют реализовать предпочтительный вариант смешения в зависимости от вида применяемого газообразного топлива и требуемого соотношения расходов газа и воздуха.