Способ сжигания газа и устройство для его осуществления

Способ сжигания газа и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: в печах различного технологического назначения и котлоагрегатах. Сущность изобретения: способ заключается в регулируемом подсосе воздуха за счет разряжения в топке и циклонного эффекта, образовании и сжигании газовоздушной смеси, причем газовую струю под-1 ают тангенциально, создавая разрежение по оси центральной трубы, закручивают также воздух в межтрубье в противоположном направлении, а стабилизацию пламени осуществляют с помощью воздушных струй, подсасываемых через отверстия в диффузоре . Устройство для осуществления способа содержит тангенциальный патрубок на газовой трубе, на внешней поверхности газовой трубы установлены, лопатки. Соотношение размеров диаметров газовой трубы и отверстия в ее торцевой части составляет 1,2-1,25. Диаметры отверстий в диффузоре выполнены таких размеров, чтобы обеспечить заданный по технологии коэффициент избытка воздуха. Ступенчатое сжигание газа и тройная турбулизация газовоздушной смеси делает предложенный способ сжигания газа экологически чистым, в продуктах сгорания отсутствуют окислы азота и углерода. Другим существенным преимуществом способа является то, что для сжигания газа не требуется вентиляторный воздух. 2 с. и 1 з.п.ф-лы, 1 ил. СП с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 F 23 D 14/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВедОмстВО сссР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТО РС КО МУ. СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4931872/06 (22) 30.04.91 (46) 15.05.93, Бюл. ¹ 18 (71) Всесоюзное научно-производственное объединение по рациональному использованию газа в народном хозяйстве "Союэпром газ" (72) А.Ф. Утенков, Л.С. Остроумов, Б.А. Унаспеков, А.З. Курбанов и М.Н. Джабарова (56) Альбом ГТУ для сжигания природного и сжиженного газов. рекомендуемые к применению. Серия 5905-14, вып,0, стр.33, 06.02.89.

Авторское свидетельство СССР № 737704, кл. Г 23 0 14/02, 1978. (54) СПОСОБ СЖИГАНИЯ ГАЗА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Использование: в печах различного технологического назначения и котлаагрегатах. Сущность изобретения: способ заключается в регулируемом подсосе воздуха за счет разряжения в топке и циклонного эффекта, образовании и сжигании газовоздушной смеси, причем газовую струю подИзобретение относится к способам сжигания горючего газа и гаэогорелочным устройствам и может быть использовано в печах различйого технологического назначения, сушилах и котлах, Целью изобретения является повыше-. ние эффективности сжигания газа эа счет обеспечения полного смешения газа с воздухом.

Изобретение поясняется чертежом.

Горелка состоит иэ следующих основных частей: центральной газовой трубы 1 с Ы 1815496 А1 ают тангенциально, создавая разрежение по оси центральной трубы, закручивают также воздух в межтрубье в противоположном направлении, а стабилизацию пламени осуществляют с помощью воздушных струй, подсасываемых через отверстия в диффуэоре. Устройство для осуществления способа содержит тангенциальный патрубок на газовой трубе, на внешней поверхности газовой трубы установлены. лопатки.

Соотношение размеров диаметров газовой трубы и отверстия в ее торцевой части составляет 1,2 — 1,25. Диаметры отверстий в диффузоре выполнены таких размеров, чтобы обеспечить заданный по технологии коэффициент избытка воздуха. Ступенчатое сжигание газа и тройная турбулизация газовоздушной смеси делает предложенный способ сжигания газа экологически чистым, в продуктах сгорания отсутствуют окислы азота ul углерода. Другим существенным преимуществом способа является то, что для сжигания газа не требуется вентиляторный воздух. 2 с. и 1 3,п.ф-лы, 1 ил. открытым в торце отверстием и со штуцером

2 для тангенциального подвода газа. На наружной поверхности трубы выполнены лопатки 3 под углом 30 к оси горелки для закрутки воздушного потока. При этом лопатки устанавливаются так, чтобы крутка воздушного потока осуществлялась в противоположном направлении к закрученному потоку газовоздушной смеси, выходящей из центральной трубы. Центральная труба с ло- . патками установлена в воздушной трубе 4 с диффузором 5. В диффузоре просверлены

1815496 отверстия 6. Для установки приборов, с помощью которых производится зажигание факела и контролируется горение, выполнены проходные отверстия в корпусе 7 и в воздушной трубе 4, шайба 8, регулирующая проход воздуха в трубу 4, шайба 9- в зазоре корпуса 7.

Горелка турбулентная .эжекционная (ГТЗ) может работать только при йаличйи разрежения (не менее 20 кПа) в рабочем пространстве;

Горелка работает следующим образом.

Газ подается через штуцер 2 и образует закрученный газовый поток в центральной трубе 1. Экспериментально установлено, что при соотношении 1.2-1,25 диаметра га-зового сопла (ввода газа в горелку) к диаметру центральной трубы по оси труби создается разрежение. За счет указанного разрежения и разрежения в рабочем пространстве технологического агрегата. (печи, сушила, котла и т.п.) воздух иэ атмосферы цеха эасасывается.через отверстие в торце центральной трубы внутрь ее. В центральной трубе происходйт первичное смешение газа с воздухом. За счет разрежения в рабочем пространстве вторичный воздух Apoõî: дит в пространство между центральной 1 и воздушной 4 трубами, закручивается и йопадает в закрученный в противоположном направлении газовоэдушный поток, выходящий иэ центральной трубы. Здесь происходит аторичное смешение. Крутка потоков в противоположных направлениях увеличивает турбулейтность и способствует более тщательному перемешиванию газовоэдушной смеси со вторичным воздухом. В третий раэ гаэовоэдушная смесь перемешивается с воздухом, поступающим под действием разрежения. в пространство между воздушной трубой 4 и. корпусом 7 и истекающим через отверстия 6 в диффузоре 5. Этот воздух окончательно доводит смешение газа с

: воздухом до полученйя заданного коэффициента избытка воздуха а:- 1,0. Тройное смешение воздуха с газом и интенсивная турбулизация потоков(в центральной трубе, при вторичном смещений и при направлении отдельных струй воздуха через диффузор 5 навстречу основному газовоздушному потоку) обеспечивает полное выгорание ro рючего. газа.

Регулировка йодачи воздуха в зазор между воздушной 4 и центральной 1 труба. ми осуществляется с помощью шайбы 8, а в зазор между корпусом горелки 7 и воздушной трубой 4 с помощью шайбы 9. Горелка .йбэаоляет избежать принудительной под" ачи вбэдуха за счет разрежения, создаваемого многократной круткой потоков.

Пример, Горелка испытывалась на огневом стенде Каменского опытного завода, На стенде использованы приборы для измерения разрежения в топке. расход газа на горелку, максимальные температуры в факеле и отбирались пробы на содержание углекислого газа, кислорода, смеси углерода и окислов азота. Горелка оборудована автоматическим розжигом и приборами контроля факела. При номинальном расходе природного газа t0 м /ч и коэффициенте избытка воздуха а = 1,5 максимальная тем.пература факела с6ставила 1000 С. При

: этом разрежение в топке поддерживалось

15 раньше 10 мм.в.ст. Шайбы на воздушных каналах были полностью открыты.

Горение начиналось в диффузоре после первичного смешения на срезе центральной трубы, т.е. воздух, подсасываемый за

20 счет крутки в центральное отверстие уже смешался с газовым закрученным потоком, и начиналась первая стадия сжигания топлива. После этбто продукты сгорания и несгоревшее топливо в количестве 50%

25 попадает в закрученный поток воздуха между центральной трубой и корпуСом горелки, в котором происходит вторая стадия сжига-. ния природного газа. Воздух, поступающий." через отверстие в диффуэоре в количестве

20-50% от теоретически необходимого обь:ема стабилизирует горение факела, препятствуя его отрыву. Измеренные значения компонентов в продуктах сгорания былй следующие: COz 8%; 0 7%; СО 0,02%; М0х

З5 следы.

Измеренная максимальная температу-, ра факела составила 1020 С.

Изобретение позволяет значительно снизить затраты Hà Систему бтопления, иск-

40 лючив установку вентилятора и систему воздушной обвязки, получить экологически чистую среду за счет полного и многостадийногО сжигания газа. Кроме того, в связи с малыми габаритами горелки, металлоем45 кость ее в 2-4 раза меньше против существующих горелок той же мощности, Формула изобретения

1.Способ сжигания газа путем регулируемого подсоса воздуха газовой струей, об50 разования и сжигания гаэовоэдушной смеси,otnичающийся тем,что,сцелью повышения качества сжигания газа путем обеспечения полноты его смешения с возду., хом зоне стабилизации, подсос воздуха осу55 ществляют ступенчато-первичноготангенциально закрученной газовой струей, предварительна закрученного вторичного — противоположно закрученной газовоздушной смесью и третичного воздуха — по периферии зоны стабилизации

1815496

Составитель А,Утенков

Техред M.Ìîpråíòàë . Корректор А.Обручар

Редактор

Заказ 1629 Тираж . Яодписное

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

5 6

2.Устройство для сжигания газа, содер- крутки потоков соответственно воздуха и жащее корпус с тангенциальным патрубком газовоздушной смеси во взаимно противои воздушной трубой, центральную газовую положных направлениях,асоотношениедитрубу с торцевым входным отверстием и аметров центральной трубы и отверстия в ее диффузором,снабженнымотверстиями,от- 5 торцевой части составляет 1,2 — 1,25. л и ч а ю щ е е с я тем, что тангенциальный патрубок установлен на газовой трубе, на- З.Устройство по п.2; о т л и ч а ю щ е еружная поверхность которой снабжена ло- с я тем, что, с целью регулирования подсоса патками, причем лопатки и тангенциальный воздуха, в зазорах корпуса и воздушной трупатрубок установлены с возможностью 10 бы установлены шайбы.