Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
ГАЗОВАЯ ГОРЕЛКА
ГАЗОВАЯ ГОРЕЛКА

ГАЗОВАЯ ГОРЕЛКА

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: для сжигания газообразного и пылевидного топлива. Сущность изобретения: в горелке, содержащей воздухоподводящий корпус, внутри которого расположен газоподводящий патрубок с коллектором, заглушенным с выходного торца и снабженным на боковой поверхности сопловым аппаратом в виде равномерно распределенных по периметру боковой поверхности коллектора щелевыми радиальными или близкими к радиальным узкими протяженными прорезями, и лопаточный завихритель, установленный в кольцевом зазоре между воздухоподводящим корпусом и газоподводящим патрубком, причем разница в углах наклона к оси горелки боковых стенок большей площади прорезей и выходных участков лопаток завихрителей не превышает 10o. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

   С помощью Яндекс:  

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2088849
Класс(ы) патента: F23D17/00
Номер заявки: 94030547/06
Дата подачи заявки: 15.08.1994
Дата публикации: 27.08.1997
Заявитель(и): Бурминский Эдуард Петрович (KZ)
Автор(ы): Бурминский Эдуард Петрович[KZ]; Карпенко Вячеслав Михайлович[KZ]; Стеблевский Александр Федорович[KZ]; Шувалов Геннадий Николаевич[KZ]; Шехватов Сергей Николаевич[KZ]
Патентообладатель(и): Бурминский Эдуард Петрович (KZ)
Описание изобретения: Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано для сжигания в топках котлов и промышленных печах газообразного и пылевидного топлива.
Известна газовая горелка, содержащая воздухоподводящий корпус, внутри которого расположен газовый коллектор с подведенным к нему газоподводящим патрубком, и осевой вентилятор, расположенный на входе газового коллектора, перед которым установлен завихритель воздуха, а сам газовый коллектор выполнен в виде конуса с перфорированной боковой стенкой [1]
Недостатком данной горелки является плохое смешение топлива с окислителем из-за хаотичной неорганизованной подачи топлива в поток воздуха.
Известна горелка, содержащая корпус, примыкающий своим торцом к горелочному туннелю с цилиндрическим и диффузорным выходным участком, снабженный воздухоподводящим патрубком с шибером и разделенный обечайкой на периферийный и центральный каналы, в последнем из которых установлена форсунка с вентилем, охваченная трубой для подвода распылителя, размещенной в полости газоподводящего сопла, имеющего на входе заслонку, причем в кольцевом зазоре между выходными участками сопла и обечайки установлен завихритель, а вокруг газоподающего сопла дополнительно размещена газовая труба, заглушенная с выходного торца и снабженная на боковой поверхности сопловым аппаратом в виде тангенциальных щелевых отверстий, ориентированных в ту же сторону, что и лопатки завихрителя [2]
Недостатком известной горелки, а именно газовой, является невысокое качество смешения. Это обусловлено формой и расположением тангенциальных щелевых отверстий, ориентированных в ту же сторону, что и лопатки завихрителя, создающих недостаточно развитую поверхность взаимодействия распылителя (воздушного потока) с газовой струей, что приводит к плохому смешению газа с воздухом.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение полноты сгорания топлива путем улучшения смесеобразования.
Технический результат предлагаемого изобретения: максимальное проникновение тонкой плоской протяженной газовой струи в поперечный поток воздуха. Поставленная задача достигается тем, что в горелке, содержащей воздухоподводящий корпус, по оси которого с образованием кольцевого канала установлен газоподводящий патрубок с заглушенным с выходного торца коллектором в виде тела вращения, снабженным на боковой поверхности сопловыми отверстиями, и размещенный в кольцевом канале завихритель с наклонными к оси корпуса лопатками, сопловые отверстия выполнены в виде равномерно распределенных по периметру коллектора прямоугольных в продольном сечении щелевых прорезей с наклонными к оси корпуса боковыми стенками большей площади, угол наклона каждой из которых отличен от угла наклона к оси корпуса выходного участка каждой из лопаток не более, чем на 10o.
При этом щелевые прорези могут быть выполнены по нормали к поверхности коллектора и наклонными к нормали к поверхности коллектора под углом, не превышающим 30o. Коллектор может быть выполнен цилиндрическим или в виде усеченного конуса.
От прототипа заявляемое изобретение отличается тем, что сопловые отверстия выполнены в виде равномерно распределенных по периметру коллектора прямоугольных в продольном сечении щелевых прорезей с наклонными к оси корпуса боковыми стенками большей площади, угол наклона каждой из которых отличен от угла наклона к оси корпуса выходного участка каждой из лопаток не более, чем на 10o.
Каждый из этих признаков является существенным и в совокупности с признаками, общими с прототипом, решает поставленную задачу.
Выполнение щелевых прорезей по нормали к поверхности коллектора или наклонными к нормали к поверхности коллектора, а также выполнение последнего цилиндрическим или в виде усеченного конуса относится к частным признакам и к конкретным вариантам исполнения.
Выполнение сопловых отверстий в виде равномерно распределенных по периметру коллектора прямоугольных в продольном сечении щелевых прорезей с наклонными к оси корпуса боковыми стенками большой площади позволяет выполнить сопловые отверстия узкими и протяженными и приводит к формированию на выходе из выпускных отверстий тонких плоских протяженных струй газа с развитой поверхностью соприкосновения с воздушным потоком.
Различие боковых стенок большей площади щелевых прорезей и выходных участков лопаток завихрителя в углах наклона к оси горелки, не превышающее 10o, обеспечивает распространение воздушного потока вдоль плоскостей, параллельных плоскостям распространения газовых струй. При этом сносящему и размывающему воздействию эффективно подвергается только узкая боковая кромка каждой газовой струи, обращенная к воздушному потоку. Удаленные от этой кромки участки газовой струи экранированы близлежащими участками от воздействия воздушного потока. Поэтому наиболее удаленные участки газовой струи почти не размываются воздушным потоком и проникают в него на значительное расстояние.
При таком расположении потоков даже очень тонкая плоская газовая струя, имеющая высокоразвитую поверхность соприкосновения с воздушным потоком, проникает на достаточную глубину в этот поток. То есть одновременно решаются две задачи: высококачественное смешение в каждой точке потока и однородность концентраций топливной смеси в различных точках потока.
На основании изложенного можно считать все отличительные признаки существенными и в совокупности способствующими более эффективному смещению и сжиганию топлива с окислителем.
Сущность заявляемого технического решения поясняется графическими материалами.
На чертеже показан общий вид газовой горелки с продольным разрезом воздухоподводящего корпуса.
Газовая горелка содержит воздухоподводящий корпус 1, внутрь которого введен газоподводящий патрубок 2. К нему присоединен газовый коллектор 3, заглушенный с выходного торца 4 и снабженный на боковой поверхности сопловыми отверстиями в виде щелевых прорезей 5, равномерно распределенных по периметру боковой поверхности коллектора 3. В кольцевом зазоре 6 между газоподводящим патрубком 2 и воздухоподводящим корпусом 1 установлен завихритель с лопатками 7. Различие в углах наклона боковых стенок большей площади прорезей 5 и выходных участков лопаток 7 завихрителя к оси горелки (α и b соответственно) не превышает 10o. Лопатки 7 завихрителя формируют поток воздуха, а щелевые прорези газовые струи. Газовый коллектор 3 может быть выполнен в виде кругового цилиндра или усеченного конуса. Щелевые прорези могут быть выполнены по нормали к поверхности коллектора и наклонными к нормали к поверхности коллектора под углом, не превышающим 30o.
Газовая горелка работает следующим образом. В патрубок 2 подают под давлением газ, который поступает в газовый коллектор 3. Целевые прорези 5 формируют газовые струи, распространяющиеся радиально от оси горелки к ее стенкам. Воздух подают в воздухоподводящий корпус 1, где лопатки завихрителя формируют из него закрученный поток. Угол наклона выходных участков лопаток 7 завихрителя к оси горелки, под которым воздух выходит из завихрителя, отличается не более чем на 10o от угла наклона боковых стенок большей площади прорезей 5 к этой оси. По этой причине плоскость каждой газовой струи ориентирована вдоль воздушного потока, а струи распространяются перпендикулярно этому потоку и пронизывают его на всю толщину.
Предложенное устройство позволяет задать заранее и конструктивно обеспечить требуемое качество смешения путем соответствующего уменьшения ширины щелевых прорезей и увеличения их количества или протяженности для сохранения суммарной площади выходного сечения всех газовых струй. Уменьшение ширины струй приводит к повышению качества смешения путем увеличения общей поверхности их соприкосновения с воздухом.
Предложенное устройство позволяет задать заранее и конструктивно обеспечить необходимую глубину проникновения газовых струй в воздушный поток путем соответствующего увеличения протяженности прорезей, приводящей к увеличению протяженности газовых струй. Увеличение протяженности каждой струи усиливает эффект экранирования ее более удаленных участков близлежащими участками от сносящего и размывающего воздействия воздушного потока.
Такое выполнение сопловых отверстий в виде равномерно распределенных по периметру коллектора прямоугольных в продольном сечении щелевых прорезей с наклонными к оси корпуса боковыми стенками большей площади, причем различие в углах наклона к оси горелки боковых стенок большей площади этих прорезей и выходных участков лопаток завихрителя не превышает 10o, приводит к высококачественному смешению в каждой точке потока и получению однородной концентрации топливной смеси в различных точках потока и обеспечивает качественное горение топливной смеси.
Источники информации:
1. Авт. св. СССР N 1749620, F 23 D 14/20, 1990.
2. Авт. св. СССР N 1191684, F 23 D 17/00, 1984.
Формула изобретения: 1. Горелка, содержащая воздухоподводящий корпус, внутри которого расположен газоподводящий патрубок с коллектором, заглушенным с выходного торца и снабженным на боковой поверхности сопловым аппаратом в виде щелевых отверстий, и лопаточный завихритель воздуха, установленный в кольцевом зазоре между воздухоподводящим корпусом и газоподводящим патрубком, отличающаяся тем, что щелевые отверстия выполнены в виде равномерно распределенных по периметру боковой поверхности коллектора радиальных или близких к радиальным узких протяженных прорезей, причем различие в углах наклона к оси горелки боковых стенок большей площади этих прорезей и выходных участков лопаток завихрителя не превышает 10o.
2. Горелка по п. 1, отличающаяся тем, что отклонение от радиального положения прорезей, расположенных на боковой поверхности коллектора, не превышает 30o.
3. Горелка по п. 1, отличающаяся тем, что коллектор выполнен в виде цилиндра.
4. Горелка по п. 1, отличающаяся тем, что коллектор выполнен в виде усеченного конуса.