Излучающая горелка

Излучающая горелка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: термическая обработка полупрозрачных материалов. Сущность изобретения: дополнительный излучатель 6 выполнен в виде пакета световодов 7, установленных с образованием каналов для отвода продуктов сгорания. При изменении расхода газовоздушной смеси происходит изменение интенсивностей излучения на основном 5 и дополнительном 6 излучателях в широком диапазоне волн инфракрасного излучения. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1746133 А1 (l 9) (I l) (я)5 F 23 0 14/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4797316/06 (22) 28.02,90 (46) 07.07.92. Бюл. hL 25 (71) Институт технической теплофизики

АН УССР (72) О.Е.Хлебников, П,П.Полевой и В.И,Родионов (53) 662.951.2(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 525836, кл. F 23 0 14/12, 1972.

Патент Франции

М 2232735, кл. F 23 Р 13/00, опублик. 1975. (54) ИЗЛУЧАЮЩАЯ ГОРЕЛКА (57) Использование, термическая обработка полупрозрачных материалов. Сущность изобретения; дополнительный излучатель 6 выполнен в виде пакета световодов 7, установленных с образованием каналов для отвода продуктов сгорания. При изменении расхода газовоздушной смеси происходит изменение интенсивностей излучения на основном 5 и дополнительном 6 излучателях в широком диапазоне волн инфракрасного излучения, 1 з.п. ф-лы, 3 ил, 1746133

Изобретение относится к газогорелоч- имеют суммарную площадь поперечных ным устройствам, в частности к горелкам сечений, превышающую в 3...10 раз суммардля получения инфракрасного излучения, ную площадь проходных сечений продольшироко применяемыми в технике, в частно- ных каналов. сти, для термоо а ообработки полупрозрачных 5 На фиг.1 изображена излучающая гоматериалов(стекла, кварца,оптическихкри- релка, общий вид; на фиг. — разрез . — на сталлов и т,п,). фиг,1, дополнительный стержневой излучаИзвестны излучающие горелки, содер- тель;нафиг.З-тоже,дополнительныйтрубжащие гаэораспределительный корпус, ка- чатый излучатель. меру сгорания, нагреватель и холодный 10 Горелка имеет корпус 1 с подводящим экран, выполненный из прозрачного в ИК- патрубком 2. В корпусе последовательно области спектра материала, например фто- размещены рассекатель 3, распределительропластовой пленки. ная камера 4, основной излучатель 5, выполОднако горелки имеют низкий коэффи- ненный иэ пористой огнеупорной керамики, циент полезного действия, так как материал 15 и дополнительный излучатель 6, иэготовхолодного экрана поглощает и рассеивает ленный из кварцевых световодов 7. Между инфракрасное излучениевузкомспектраль- излучателями 5 и 6 образована камера 8 ном диапазоне, сгорания, ограниченная огнеупорными

Наиболее близкой к изобретению по стенками 9. Световоды 7 образуют между технической сущности и достигаемому ре- 20 собой зазоры 10 и выполнены либо в виде эультату является радиационная горелка, . стержней (фиг.2}, либо и виде полых трубок

Горелка имеет основную радиационную (фиг.3). пластину из пористого огнеупорного мате- Температура световодов и, соответстриала, и дополнительную радиационную венно, интенсивность излучения дополнипластину, установленную на некотором рас- 25 тельного излучателя 6 зависит от условий стоянии от основной в общей камере с пат- теплообмена световодов с газовым поторубком подвода газовоздушной смеси, ком. Каждый иэ световодов нагревается гаПовышение КПД достигается увеличением эовым потоком в основном через боковую температуры дополнительной излучающей поверхность при одновременном излучеповерхности до 1200 С за счет частичного 30 нии через торцовую, поэтому температура использования теплоты уходящих газов ос- световода зависит от соотношения теплоновной радиационной пластины на нагрев воспринимающей и теплоотдающей повер- . дополнительной пластины, хностей, что определяется соотношением

Недостатком известной горелки являет- между диаметром и длиной световодов. ся ограничение функциональных возможно- 35 При соотношении больше 0,25, т,е. при стей излучения, связанное с отсутствием малойдлинесветоводов,потеритеплотычерегулирования спектра излучения из-за по- рез огнеупорные стенки становятся сопостоянства спектральных характеристик.из- ставимыми с излучаемым потоком, что лучающего материала. Для эффективного приводит к снижению КПД дополнительнонагрева спектральная характеристика дан- 40 го излучателя и, следовательно, к ограниченого излучателя должна в каждом конкрет- нию возможностей регулирования спектра ном случае подбираться в строгом всей горелки. При величине соотношения соответствии с оптическими характеристи- меньше 0,02 увеличение длины световодов) ками нагреваемого материала. ухудшаются характеристики излучателя.

Целью изобретения является расшире- 45 Для эффективной работы излучающей ние функциональных возможностей за счет горелки экспериментально установлено соувеличения диапазона регулирования спек- отношение поперечного сечения световотра инфракрасного излучения. дов к живому сечению для прохода

В излучающей горелке, содержащей продуктов сгорания, равное 3-10, При великорпус с патрубком подвода горючей смеси, 50 чине меньше 3 наблюдается резкое уменьосновной и дополнительный излучатели, ус- шение лучистого потока отдополнительного тановленные с образованием камеры сгора- излучателя в связи с изменением режима ния, дополнительный излучатель выполнен течения в каналах и уменьшением коэффив виде пакета цилиндрических световодов, циентов теплоотдачи. А при величине больустановленных параллельно продольной 55 ше t0 резко возрастает аэродинамическое оси камеры сгорания с образованием про- сопротивление дополнительного иэлучатедольных каналов для отвода продуктов сго- ля при незначительном увеличении КПД гора ния. релки.

Световоды выполнены с диаметром, со- При работе устройства смесь газообразставляющим 0,02...0,25 от длины пакета, и ного топлива с окислителем поступаетчерез

1746133

/ /

// ф

Составитель О.Хлебников

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор М.Керецман

Редактор И.Шулла

Заказ 2383 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 патрубок 2 в корпус 1, при этом рассекателем 3 и распределительной. камерой 4 обеспечивается равномерное статическое давление на входе газов в излучатель 5, за счет чего газовоздушная смесь равномерным потоком поступает в камеру 8 сгорания, Горение смеси происходит в основном на поверхности излучателя 5, за счет чего поверхность разогревается, и заканчивается перед дополнительным излучателем 6, Продукты сгорания проходят в зазорах 10, нагревая световоды 7. Воспринятое световодами тепло частично переиэлучается через их торцы на основной излучатель 5, повышая температуру его поверхности и интенсифицируя горение смеси. Остальная часть воспринятой световодом теплоты излучается через противоположные торцы.

Излучаемый горелкой тепловой поток складывается из потока от излучателя 5 на длинах волн 0,8 — 3,5 мкм, проходящего по кварцевым световодам, и дополнительного потока на длинах волн свыше 33 мкм, излучаемого нагретыми кварцевыми световодами.

При необходимости изменить спектральную характеристику излучения горелки достаточно изменить расход через нее газовоздушной смеси. В частности, при увеличении расхода уменьшается нагрев основного излучателя 5, что сопровождается снижением интенсивности излучения на длинах волн 0,8 — 3,5 мкм. Одновременно с этим увеличивается температура кварцевого излучателя 6 и, соответственно, интенсивность излучения на длинах волн свыше 3,5 мкм.

Работа горелки, у которой дополнительный излучатель выполнен из трубок, аналогична указанной и отличается только тем, что аэродинамическое сопротивление такого излучателя ни у.д-— ненного из стрежней, поэтому горелка может работать при меньших располагаемых напорах газа и воздуха. Однако при этом уменьшается интенсивность излучения до5 полнительного излучателя и возможности его регулирования, поэтому выбор варианта диктуется конкретными условиями эксплуатации горелки .

По данным теоретических расчетов и

10 проведенных экспериментальйых исследований опытного образца излучающей горелки установлено, что использование изобретения в народном хозяйстве по сравнению с известными горелками фирмы

15 "Ш ван к" Ф РГ позволяет увеличить мощность теплового потока в 1,5-.1,8 раз и снизить удельный расход топлива на 30 при одновременном увеличении надежности работы устройства, что обеспечивает получение

20 экономического эффекта, Формула изобретения

1. Излучающая горелка. содержащая корпус с патрубком подвода горючей смеси, основной и дополнительный излучатели, ус25 тановленные с образованием камеры сгорания, отл ич à ю ща я с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет увеличения диапазона регулирования спектра инфракрасного излучения, 30 дополнительный излучатель выполнен в виде пакета цилиндрических световодов, уста-.

HoBJI8HHblx параллельно продольной оси камеры сгорания с образованием продольных каналов для отвода продуктов сгорания.

35 2. Горелка по п.1, отличающаяся тем, что световоды выполнены с диаметром, составляющим 0,02- 0,25 длины пакета, и имеют суммарную площадь поперечных сечений, превышающую в 3- 10 раз сум40 марную площадь проходных сечений про-.