Forbidden

You don't have permission to access /zzz_siteguard.php on this server.

ИНЖЕКЦИОННАЯ ГОРЕЛКА - Патент РФ 2138733
Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
ИНЖЕКЦИОННАЯ ГОРЕЛКА
ИНЖЕКЦИОННАЯ ГОРЕЛКА

ИНЖЕКЦИОННАЯ ГОРЕЛКА

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к горелочной технике и может быть использовано для сжигания газообразного топлива в топках печей и котлов и камерах сгорания газотурбинных установок, а также в качестве горелки вспомогательной воспламенительной для различных энергоустановок. Технический результат изобретения заключается в упрощении конструкции, повышении надежности и расширении арсенала технических средств при обеспечении заданного массового соотношения расходов топлива и воздуха с принудительной подачей. Инжекционная горелка содержит камеру смешения 1, на входе в которую установлены газоподающий патрубок 3 и воздушный короб 2 с подводящим патрубком 4. Горелка снабжена каналами 6, сообщающими полость П2 короба 2 с полостью П1; после камеры смешения, и при необходимости дроссельными отверстиями 5, разделяющими полости П2 и П4 короба 2 и патрубка 4. Каналы 6 выполняют роль регулятора давления, обеспечивающего величину давления воздуха на входе в камеру смешения, равную величине давления после камеры смешения. При этом соотношение массовых расходов воздуха и топлива обеспечивается активной струей газообразного топлива в соответствии с параметрами и геометрическими размерами струйных инжекционных аппаратов. Для использования горелки в качестве горелки вспомогательной воспламенительной она снабжена свечой 7, которая смонтирована в специальной полости 8, отделенной от полости каналов 6. При относительно большом количестве камер смешения они расположены по сечению короба плотными рядами с просветом между ними, близким к величине диаметра выхода камеры смешения. 3 з.п ф-лы, 4 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

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: 2138733
Класс(ы) патента: F23D14/02
Номер заявки: 98116840/06
Дата подачи заявки: 01.09.1998
Дата публикации: 27.09.1999
Заявитель(и): Федеральное государственное унитарное предприятие Конструкторское бюро химавтоматики; Предприятие по добыче, переработке и транспортировке газа "Севергазпром" Российское акционерное общество "Газпром"
Автор(ы): Гура А.Н.; Иванов В.А.; Обшанский Е.М.; Рачук В.С.; Сухов А.И.; Царегородцев А.А.
Патентообладатель(и): Федеральное государственное унитарное предприятие Конструкторское бюро химавтоматики; Предприятие по добыче, переработке и транспортировке газа "Севергазпром" Российское акционерное общество "Газпром"
Описание изобретения: Изобретение относится к горелочной технике и может быть использовано для сжигания газообразного топлива в топках печей и котлов и камерах сгорания газотурбинных установок, а также может быть использовано в качестве горелки вспомогательной воспламенительной для различных энергоустановок.
Известна инжекционная горелка, содержащая камеру смешения с газоподающим патрубком и регулировочным диском на входе для обеспечения заданного массового соотношения расходов воздуха и топлива (Авт. свид. N 787795, кл. F 23 D 13/00, 1979). К недостатку данного технического решения следует отнести то, что устройство содержит приводной механизм.
Известна газовая горелка, содержащая камеру смешения, на входе в которую установлены газоподающий патрубок и воздушный короб с подводящим патрубком и регулятором давления, в которой для обеспечения заданного массового соотношения расходов воздуха и топлива регулятор давления выполнен в виде подпружиненного дросселирующего элемента (Авт. свид. N 647503, кл. F 23 D 13/38, 1976). К недостатку данного технического решения следует отнести то, что имеет место подпружиненный исполнительный он же чувствительный элемент, который при определенных условиях может вызвать колебательную подачу воздуха.
Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является газовая горелка, содержащая камеру смешения, на входе в которую установлены газоподающий патрубок и воздушный короб с подводящим патрубком и регулятором давления, в которой для обеспечения заданного массового соотношения расходов воздуха и топлива, на входе в камеру смешения дополнительно установлен регулировочный диск, а задняя стенка короба выполнена откидной и снабжена приводным механизмом (Авт. свид. N 1052785, кл. F 23 D 13/38, 1983 - прототип). К недостатку данного технического решения следует отнести то, что достигается поставленная цель с использованием подвижных приводных механизмов, а это усложняет конструкцию и снижает надежность устройства.
Технической задачей изобретения является упрощение конструкции, повышение надежности и расширение арсенала технических средств при обеспечении заданного массового соотношения расходов топлива и воздуха с искусственной (принудительной) подачей.
Поставленная задача решается в предлагаемом устройстве тем, что в инжекционной горелке, содержащей камеру смешения, на входе которой установлены газоподающий патрубок и воздушный короб с подводящим патрубком и регулятором давления, регулятор давления выполнен в виде каналов, сообщающих полость короба с полостью после камеры смешения. Полости короба и подводящего патрубка разделены дроссельными отверстиями. Камеры смешения расположены по сечению короба плотными рядами с просветом между ними, близким к величине диаметра выхода камеры смешения. Горелка снабжена искровым зажигательным устройством, расположенным в полости, выполненной на выходе камеры смешения, и отделенной от полости каналов.
Совокупность технических решений позволяет установить соответствие их критерию "новизна". Заявленные признаки позволяют в данном устройстве иметь новое свойство в сравнении с известными техническими решениями, заключающееся в том, что предлагаемая инжекционная горелка обеспечивает заданное массовое соотношение расходов топлива и воздуха с принудительной подачей за счет образования подвода воздуха на вход в камеру смешения с давлением, равным давлению в полости после камеры смешения на всех режимах ее работы. Таким образом, изобретение соответствует критерию "изобретательский уровень".
Для описания инжекционной горелки на фиг. 1 приведена принципиальная схема, а на фиг. 2, 3 и 4 - варианты ее возможного исполнения для соответствующих назначений.
Основными элементами инжекционной горелки являются:
1 - камера смешения;
2 - воздушный короб;
3 - газоподающий патрубок;
4 - патрубок подвода воздуха;
5 - дроссельные отверстия;
6 - канал, сообщающий полость короба с полостью после камеры смешения;
7 - искровое зажигательное устройство (свеча);
8 - полость, специально образованная для расположения свечи;
l - просвет между рядами величиной, равной диаметру (d) выхода камеры смешения;
П1 и П2 - полости после камеры смешения и воздушного короба;
П4 - полость патрубка подвода воздуха;
P1 - давление газовоздушной смеси после камеры смешения;
P2 - давление воздуха в полости короба;
P4 - давление воздуха в патрубке подвода воздуха.
Камера смешения 1 предназначена для образования газовоздушной смеси и подачи ее в топку печи и котла или в камеру сгорания газотурбинной установки. Конструктивно представляет собой последовательное соединение конфузора, цилиндра и диффузора. Со стороны входа камера смешения снабжена воздушным коробом 2 для организации подачи воздуха в камеру смешения и газоподающим патрубком 3 для создания активной струи подающего газообразного топлива. В свою очередь воздушный короб 2 имеет патрубок 4 для подвода воздуха. При этом полость П2 короба 2 сообщена каналом 6 с полостью П1 после камеры смешения практически без гидравлического сопротивления. Канал 6 может быть образован продолжением стенок короба или элементами конструкции топок или камер сгорания. Канал 6 выполняет роль регулятора давления воздуха в коробе. При необходимости (высоком напоре воздуха) полости П2 и П4 короба 2 и патрубка 4 могут быть разделены дроссельными отверстиями 5, позволяющими создать определенное гидравлическое сопротивление воздуха при искусственной (принудительной) его подаче.
Для использования инжекционной горелки в качестве горелки вспомогательной воспламенительной для различных энергоустановок она снабжена искровым зажигательным устройством (свечой) 7 (см. фиг. 2). При этом полость 8 расположения свечи должна быть отделена от полости канала 6 с целью исключения попадания чистого воздуха в район свечи (для повышения надежности воспламенения).
Следует отметить, что при использовании нескольких инжекционных горелок в одной топке или камере сгорания целесообразно в коробе 2 смонтировать несколько камер смешения с газоподающими патрубками рядами с просветом l, близким величине d диаметра выхода камеры смешения для обеспечения подвода дополнительного воздуха к каждой горелке. Ряды могут быть расположены линейно (фиг. 3) или взаимно перпендикулярно (фиг. 4).
Принцип работы заключается в следующем. Воздух от внешнего источника (на фиг. 1 не показан) с определенным давлением P4 поступает в патрубок 4. Из патрубка воздух через отверстия 5 поступает в короб 2. Так как полость П2 короба сообщена каналом 6 с полостью П1 после камеры смешения практически без гидравлического сопротивления, то давление P2 в коробе 2 будет всегда равно давлению P1 после камеры смешения. При этом часть расхода воздуха не будет поступать в камеру смешения, а будет сбрасываться в полость П1 после нее. Этот принцип и заложен в регулирование давления воздуха на входе в камеру смешения. При этом течение воздуха через камеру смешения с заданным соотношением массовых расходов топлива и воздуха обеспечивается активной струей газа. Параметры газа и геометрические соотношения газоподающего патрубка и камеры смешения должны соответствовать принятым характеристикам газоструйного инжектора (см. Е. Я. Соколов, Н.М.Зингер. Струйные аппараты. Изд-во "Энергия", Москва 1970, стр. 146-152).
Проведенные эксперименты показали возможность обеспечения течения и смесеобразования с коэффициентом избытка воздуха больше, меньше и равном единице с высоким качеством перемешивания. Последнее позволяет использовать предложенную горелку для поджига основного потока. В этом случае на выходе камеры смешения устанавливается свеча 7 в полость 8. В полости 8 формируются обратные токи газовоздушной смеси, выходящей из камеры смешения, которые воспламеняются от искры свечи и поджигают поток, выходящий из камеры смешения. В дальнейшем образованное пламя будет поджигать среду в топках и камерах сгорания различных энергоустановок.
Таким образом реализация предложенной инжекционной горелки расширит арсенал технических средств, упростит конструкцию горелки за счет исключения подвижных элементов, а следовательно, повысит надежность ее работы.
Формула изобретения: 1. Инжекционная горелка, содержащая камеру смешения, на входе в которую установлены газоподающий патрубок и воздушный короб с подводящим патрубком и регулятор давления, отличающаяся тем, что в ней регулятор давления выполнен в виде каналов, сообщающих полость короба с полостью после камеры смешения, при этом в полости короба установлена одна и более камер смешения с установленными на входе газоподающими патрубками.
2. Инжекционная горелка по п.1, отличающаяся тем, что полости короба и подводящего патрубка разделены дроссельными отверстиями.
3. Инжекционная горелка по п.1, отличающаяся тем, что камеры смешения с установленными на входе газоподающими патрубками расположены по сечению короба плотными рядами с просветом между ними, близким к величине диаметра выхода камеры смешения.
4. Инжекционная горелка по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена искровым зажигательным устройством, расположенным в полости, выполненной на выходе камеры смешения и отделенной от полости каналов.