Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
ГОРЕЛОЧНОЕ УСТРОЙСТВО
ГОРЕЛОЧНОЕ УСТРОЙСТВО

ГОРЕЛОЧНОЕ УСТРОЙСТВО

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: в области энергетики, в химической промышленности для совместного сжигания природного и отбросных горючих газов химических производств. Сущность изобретения: газовые коллекторы 6 и 7 расположены вплотную к корпусу 1 и обечайке 4, обечайка 4 снабжена отверстиями 5, расположенными между коллекторами 6 и 7 и установочным фланцем 3, и в ней с кольцевым зазором размещена дополнительная центральная обечайка 10, установленная с торцевым зазором к боковой стенке улиточного завихрителя 11, а в этом зазоре расположены радиальные лопатки. 1 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: 2069817
Класс(ы) патента: F23D17/00
Номер заявки: 94038342/06
Дата подачи заявки: 11.10.1994
Дата публикации: 27.11.1996
Заявитель(и): Акционерное общество открытого типа "Научно- исследовательский и проектный институт азотной промышленности и продуктов органического синтеза"
Автор(ы): Гудымов Э.А.; Родионов Б.Н.; Юрша И.А.; Шаповал И.Ф.; Мизюк В.С.
Патентообладатель(и): Акционерное общество открытого типа "Научно- исследовательский и проектный институт азотной промышленности и продуктов органического синтеза"
Описание изобретения: Изобретение относится к горелочным устройствам и может быть использовано в химической промышленности для совместного сжигания природного и отбросных горючих газов химических производств.
Известно горелочное устройство, содержащее корпус с улиточным завихрителем на входе и установочным фланцем на выходе, обечайку, установленную в корпусе с кольцевым зазором к нему и с торцевым зазором к боковой стенке улиточного завихрителя, кольцевые газовые коллекторы с газовыдающими трубками, расположенные между улиточным завихрителем и установочным фланцем, причем газовыдающие трубки расположены в кольцевом зазоре между корпусом и обечайкой, а газовые коллекторы расположены снаружи корпуса, и таким образом газовыдающие трубки выведены внутрь корпуса через его стенку. (Авторское свидетельство N 1135967, МПК F 23 D 17/00 1985 г.).
Недостатком этой горелки является повышенный выход оксидов азота в продуктах сгорания.
Данная конструкция предусматривает деление подаваемого через улиточный завихритель воздуха на сжигание газа на две части первичный воздух, проходящий по кольцевому зазору между корпусом и обечайкой, и вторичный воздух, проходящий внутри обечайки.
Вследствие того, что газовыдающие трубки расположены в кольцевом зазоре между корпусом и обечайкой, проходящий между ними поток первичного воздуха теряет свою крутку и выходит аксиально, а так как обечайка не имеет никаких устройств для снятия крутки, выходящий из нее поток вторичного воздуха вращается с большой скоростью; это приводит к тому, что вторичный воздух бурно перемешивается с первичной газовоздушной смесью, что приводит к сгоранию газов в ограниченном объеме с высокой температурой, что в свою очередь приводит к повышенному выходу оксидов азота.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является горелочное устройство, содержащее корпус с улиточным завихрителем на входе и установочным фланцем на выходе, обечайку, установленную в корпусе с кольцевым зазором к нему и с торцевым зазором к боковой стенке улиточного завихрителя, кольцевые газовые коллекторы с газовыдающими трубками, имеющие общую стенку и расположенные между улиточным завихрителем и установочным фланцем в кольцевом зазоре между корпусом и обечайкой, причем трубки первого по ходу воздуха коллектора выведены через полость второго коллектора в газовыдающие трубки последнего, при этом газовые коллекторы расположены с кольцевыми зазорами как к корпусу, так и к обечайке (Авторское свидетельство N 1213312, МПК F 23 D 17/00, 1986 г.).
Эта горелка также дает повышенный выход оксидов азота в продуктах сгорания.
Данная конструкция предусматривает аналогичное вышеописанной конструкции деление подаваемого на сжигание воздуха на две части первичный воздух и вторичный воздух.
Вследствие того, что газовые коллекторы с газовыдающими трубками расположены в кольцевом зазоре между корпусом и обечайкой, проходящий между ними поток первичного воздуха теряет свою крутку и выходит аксиально; а вследствие того, что обечайка не имеет никаких устройств для снятия крутки, выходящий из нее поток вращается с большой скоростью; это приводит к тому, что вторичный воздух за счет центробежных сил бурно перемешивается с первичной газовоздушной смесью, что приводит к сгоранию в ограниченном объеме с высокой температурой, а это, в свою очередь, приводит повышенному выходу оксидов азота.
Техническим результатом настоящего изобретения является снижение выхода оксидов азота в продуктах сгорания.
Для достижения указанной задачи в горелочное устройство содержит корпус с улиточным завихрителем на входе и установочным фланцем на выходе, обечайку, установленную в корпусе с кольцевым зазором к нему и с торцевым зазором к боковой стенке улиточного завихрителя, кольцевые газовые коллекторы с газовыдающими трубками, имеющие общую стенку и расположенные между улиточным завихрителем и установочным фланцем в кольцевом зазоре между корпусом и обечайкой, причем трубки первого по ходу воздуха коллектора выведены через полость второго коллектора в газовыдающие трубки последнего; согласно предполагаемому изобретению, газовые коллекторы расположены вплотную к корпусу и обечайке, обечайка снабжена отверстиями, расположенными между коллекторами и установочным фланцем, и в ней с кольцевым зазором размещена дополнительная центральная обечайка, установленная c торцевым зазором к боковой стенке улиточного завихрителя, а в этом зазоре расположены радиальные лопатки.
Заявленная конструкция обеспечивает деление подаваемого через улиточный завихритель воздуха на три части:
первичный воздух, проходящий через кольцевой зазор между корпусом и обечайкой;
вторичный воздух, проходящий между основной обечайкой и дополнительной центральной обечайкой;
третичный воздух, проходящий по дополнительной центральной обечайке.
Благодаря тому, что газовые коллекторы расположены вплотную к корпусу и обечайке, а обечайка снабжена отверстиями, расположенными между коллекторами и установочным фланцем, первичный воздух поступает к выходным концам газовыдающих трубок в очень ограниченном количестве, и хотя первичная газовоздушная смесь перемешивается со вращающейся струей вторичного воздуха, на это нужно время, что приводит к затягиванию процесса перемешивания, а следовательно, к снижению температуры сгорания и, вследствие этого, к снижению выхода оксидов азота.
Благодаря тому, что горелочное устройство снабжено дополнительной центральной обечайкой, установленной с торцевым зазором к боковой стенке улиточного завихрителя, и в этом зазоре расположены радиальные лопатки, воздух не только разделяется на три потока, что удлиняет процесс перемешивания, но и центральная струя теряет на радиальных лопатках свою крутку и выходит аксиально, что еще более значительно замедляет процесс перемешивания и резко снижает максимальную температуру факела, что также приводит к резкому снижению выхода оксидов азота.
На чертеже представлен продольный разрез предлагаемого горелочного устройства.
Горелочное устройство содержит корпус 1 с улиточным завихрителем 2 и установочным фланцем 3, обечайку 4 с отверстиями 5, кольцевые газовые коллекторы 6 и 7 с газовыдающими трубками 8 и 9, дополнительную центральную обечайку 10 с радиальными лопатками 11. Для пояснения работы на чертеже показана амбразура 12.
Горелочное устройство работает следующим образом. В коллектор 6 осуществляют подачу природного газа, в коллектор 7 отбросного горючего газа химического производства. Природный газ проходит по газовыдающим трубкам 8, а отбросной газ трубкам 9 в амбразуру 12.
По улиточному завихрителю 2 осуществляют подачу воздуха, который сначала распределяется на два потока периферийный, проходящий в кольцевой зазор между входными концами обечаек 4 и 10, и центральный, проходящий между радиальными лопатками 11 внутрь обечайки 10.
Дойдя до окон 5, периферийный поток разделяется: часть его поступает в кольцевой зазор между корпусом 1 и обечайкой 4 (первичный воздух), часть проходит между выходными концами обечаек 4 и 10 (вторичный воздух).
Таким образом, общий поток воздуха разделяется на три потока. Первичный воздух поступает к выходным концам газовыдающих трубок 8 и 9 и перемешивается с выходящими газами, участвуя в зажигании смеси и первоначальном сгорании газа.
Потом, уже к горящему потоку подмешивается вторичный воздух, выходящий из кольцевого зазора между обечайками 4 и 10. Это позволяет снизить температуру горения и выход оксидов азота.
Центральный поток, выходящий из обечайки 10, имеет осевое направление и его перемешивание с горящей газовоздушной смесью, отброшенной за счет центробежных сил к периферии амбразуры 12, еще более длительно, что приводит к весьма значительному снижению максимальной температуры пламени и резкому снижению выхода оксидов азота.
Формула изобретения: Горелочное устройство, содержащее корпус с улиточным завихрителем на входе и установочным фланцем на выходе, обечайку, установленную в корпусе с кольцевым зазором к нему и торцевым зазором к боковой стенке улиточного завихрителя, кольцевые газовые коллекторы с газовыдающими трубками, имеющие общую стенку и расположенные между улиточным завихрителем и установочным фланцем в кольцевом зазоре между корпусом и обечайкой, причем трубки первого по ходу воздуха коллектора выведены через полость второго коллектора в газовыдающие трубки последнего, отличающееся тем, что газовые коллекторы расположены вплотную к корпусу и обечайке, обечайка снабжена отверстиями, расположенными между коллекторами и установочным фланцем, и в ней с кольцевым зазором размещена дополнительная центральная обечайка, установленная с торцевым зазором к боковой стенке улиточного завихрителя, а в этом зазоре расположены радиальные лопатки.