Газовая горелка

Газовая горелка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И CA Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскиз

Социалистическик

Респтблик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 08.II.1968 (¹ 1216362/23-26) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 02.111.1971. Бюллетень № 9

Дата опубликования описания ЗХ.1971

21/00

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

2:661.666.4

Авторы изобретения Н. Н. Некрасов, А, Л. Блинчиков, В, Л. Казанский, А. Ф. Беседин, А. Ф. Крикуненко, Е. М. Макаров, А. Л. Земсков и Ф. И. Афиногенов

Куйбышевский филиал Башкирского научно-исследовательского института по переработке нефти

Заявитель

ГАЗОВАЯ ГОРЕЛКА

Изобретение относится к области химической промышленности, в частности к сжиганию газообразных топлив в ультразвуковом поле, создаваемом движущимся потоком газообразного топлива. Оно может быть использовано в любых процессах сжигания газсобразного топлива, в том числе в котельных агрегатах, промышленных технологических печах и факелах нефтепереработки и нефтехимии, печах утилизации газов, реакторах производства сажи, пиролиза природных и попутных газов, плавильных печах, В основном предлагаемая горелка предназначена для производства сажи.

Известные газовые горелки имеют корпус, в котором расположены патрубок для подачи газа и кольцевая распределительная камера с радиальными каналами, соединенными с камерой смешения и соплом.

К недостаткам этих горелок относятся небольшая эффективность процесса сжигания топлива, сложность конструкции и большие габариты.

Цель изобретения — повысить эффективность сжигания топлива в горелке.

Предлагаемая горелка отличается от известной тем, что ее камера смешения выполнена в форме двухзаходной спирали Архимеда и посредством диафрагмы соединена с соплом, выходная часть которого оформлена в виде тора, Движущимся потоком газообразного топлива создаются звуковые и ультразвуковые волны определенной частоты за счет использования энергии движущегося потока и перепада давления в потоке газообразного топлива. Высокая стабилизация пламени при изменении (форсировке) расхода газообразного топлива осуществляется за счет особой формы факела и частичного подсоса (эжекции) как воздуха, поступающего на смешение в горелку, так и высокотемпературных продуктов сгорания, находящихся перед фронтом факела и его корня, Форма факела отличается от факелов известных горелочных устройств и представляет собой высокотурбулизированный тороид газовой смеси, расположенный под углом 180 к продольной оси горелки, и создается за счет особой формы выходного сопла горелки с использованием эффекта Коанда.

Источником звуковых или ультразвуковых колебаний в газовой горелке служит резонатор с каналами, имеющими форму двухзаходной спирали Архимеда, где за счет набегания потока на поток возникают мощные пульса30 ции потоков газообразного топлива, gr

На чертеже представлен продольный разрез описываемой горелки с видом по стрелке

А и разрезами по Б — Б,  — В и à — Г.

Горелка состоит из трубы 1, подводящей топливный газ; корпуса 2 с кольцевой распределительной камерой 8 для распределения газа по цилиндрическим каналам 4 и радиальных каналов 5 для подвода подсасываемого воздуха, соединенных с камерой смещения 6, расположенной по оси корпуса; резонатора 7 с каналами 8, имеющими форму двухзаходной спирали Архимеда; диафрагмы

9 для прохода подсасываемого воздуха; сопла 10 с кольцевым выступом 11, представляющим по форме половину тороида, и с цилиндрическим каналом 12, расположенным по оси сопла. При соединении корпуса с соплом создается кольцевая распределительная камера 18 для подвода топливного газа к входам в каналы резонатора.

Горелка работает следующим образом, Топливный газ под давлением выше атмосферного (0,6 — 10 атм) непрерывно подается по подводящей трубе 1 в кольцевую распределительную камеру 8 корпуса, соединенную цилиндрическими каналами 4 с кольцевой распределительной камерой 18, образованной корпусом, соплом 10 и резонатором 7. В камере 18 газ распределяется на два потока, которые поступают в спиралевидные каналы

8 резонатора и, пройдя по этим каналам, приобретают центробежное вращение. При набегании друг на друга потоки создают пульсации, приводящие к возникновению в них звуковых или ультразвуковых колебаний. За счет вихревого движения потоков в резонаторе и разных диаметров выходного канала 12 и диафрагмы 9 происходит подсос (эжекция) части воздуха, поступающего на горение для получения газо-воздушной смеси через радиальные каналы 5 корпуса горелки, Прошедший через резонатор и колеблющийся со зву206М1 ковой или ультразвуковой частотой газовый поток, смешанный с подсасываемым воздухом, выходит через строго расчетный по длине и диаметру канал 12 в зону горения факела. Общий газо-воздушный поток, кроме колебательного, имеет еще и вихревое движение, созданное в резонаторе, поэтому при выходе из цилиндрического канала под действием центробежных сил он разворачивается

10 в воронкообразный факел. Так как выходное отверстие сопла имеет форму половины тороида, то под действием эффекта Коанда, заключающегося в прилипании быстродействующего газового потока к твердой поверхно15 сти, происходит дальнейшее разворачивание вибрирующего факела, вплоть до перпендикулярного диска, к продольной оси горелки, тем самым создавая условия для полного перекрытия в амбразуре потока воздуха, поступа20 ющего на горение. Кроме того, при вихревом движении выходящего из сопла вибрирующего потока под действием центробежных сил происходит высокое разрежение по центру сопла (примерно до 0,4 — 0,8 ат), что создает

25 условие подсоса к корню факела высокотемпературных продуктов сгорания, способствующих как стабилизации горения факела, так и лучшему сгоранию газа.

Предмет изобретения

Газовая горелка, например, для производства сажи, включающая корпус, в котором расположены патрубок для подачи газа и кольцевая распределительная камера с ради35 альными каналами для подачи воздуха, соединенными с камерой смешения и соплом, отлича>ощаяся тем, что, с целью повышения эффективности сжигания топлива в горелке, камера смешения выполнена в форме двухза40 ходной спирали Архимеда и посредством диафрагмы связана с соплом, выходная часть которого имеет форму тора, 2МИ1

Зысололтамлера reyp aie

npodyrnroi сао)зонин

io

Корректор О. С, Зайцева

Техред Л. П. Евдонов

Редактор В, Дибобес

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1113/17 Изд. ¹ 458 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5