Газомазутная горелка

 

СО103 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК. 511 4 F 23 D 17/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ.g П..

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3795139/24-06 (22) 22.06.84 (46) 15.04.86. Бюл.¹ 14 (72) Ю.А.Спиридонов, Р.А.Закиров, Ю.Я.Галицкий, В.П.Стельмаков и В.А.Галицкая (53) 662.951.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 922430, кл. F 23 D 17/00, 1980. (54)(57) 1. ГАЗОМАЗУТНАЯ ГОРЕЛКА, содержащая корпус с кольцевой газоподающей трубой вокруг него, имеющей наклонно расположенные по отношению

ÄÄSUÄÄ 1224507 А к радиусу сопла, и осевую мазутную форсунку с насадками, оси выходных отверстий которых расположены под о углом 45-90 к ее оси,. о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью интенсификации процесса массообмена и уменьшения длины факела, выходные отверстия насадков расположены на их боковых поверхностях, а сопла газоподающей трубы направлены в противоположные стороны так же, как и выходные отверстия насадков мазутной форсунки.

2 . Горелка по п.l, о т л и ч а— ю щ а я с я тем, что проекции осей выходных отверстий соседних насадков на плоскость поперечного сечения корпуса расположены на одной . прямой, а выходные отверстия размещены от оси форсунки на расстоянии (0,40-0,50)D, где D — внутренний диаметр корпуса.

3. Горелка по п.l о т л и ч а ю щ а я с я тем, что сопла газопода1224507 ющей трубы и насадки мазутной форсунки размещены по крайней мере в два ряда, расстояние между которыми сопл равно (0,1-0,15)D, а у насадков (0,075-0,1)D.

4. Горелка по п.l, о т л и ч а— ю щ а я с я тем, что сопла гаэоподающей трубы расположены в соседних рядах в шахматном порядке так же, как и насадки мазутной форсунки.

Изобретение относится к устройствам для сжигания топлива и может быть использовано в различных. теплотехнических установках.

Целью изобретения являются интенсификация процесса массообмена и уменьшение длины факела.

На фиг.l изображена горелка, продольный разрез; на фиг.2 — разрез

А-А на фиг.l; на фиг.3 — разрез

Б-Б на фиг.l.

Разомкнутая горелка содержит кор\ пус 1 с кольцевой гаэоподающей трубой 2 вокруг него, имеющеи наклонно расположенные по отношению к радиусу сопла 3, и осевую мазутную форсунку

4 с насадками 5. Оси выходных отверстий насадков 5 расположены под углом 45-90 к оси форсунки 4. Выходные отверстия 6 насадков 5 расположены на их боковых поверхностях, а сопла 3 газоподающей трубы 2 направлены в.противоположные стороны так же, как и выходные отверстия 6 насадков 5 мазутной форсунки 4.

Проекции осей выходных отверстий

6 соседних насадков 5 на плоскость поперечного сечения корпуса 1 могут быть расположены на-одной прямой, а выходные отверстия 6 размещены от оси форсунки 4 на расстоянии (0,40-0,50)D, где D — внутренний диаметр корпуса 1.

Сопла 3 газоподающей трубы 2 и насадки 5 мазутной форсунки 4 могут быть размещены по крайней мере в два ряда, расстояние между которыми у сопл 3 равно (0,1-0,15)D, а у насадков 5(0,075-0,1)D.

5 !

О

2

Сопла 3 газоподающей трубы 2 могут быть расположены в соседних рядах в шахматном порядке так же, как и насадки 5 мазутной форсунки 4 °

Газомазутная горелка работает следующим образом.

Воздушный поток поступает во внутреннюю полость корпуса 1 горелки. При работе горелки на газе газ подается в гаэоподающую кольцевую трубу 2, равномерно распределяется по соплам 3 и истекает из них в поток воздуха. Поперечные струи газа, истекают под углом к радиусу горелки, при этом соседние струи направлены в противоположные стороны, соударяются между собой, что ведет к уменьшению количества движения слившейся струи газа в радиальном направлении и снижению интенсивности перераспределения массы газа по сечению горелки в зависимости от режимных и геометрических параметров.

Стабильность работы устройства существенно зависит от количества сопл 3 и их рядов, угла между соплами 3 и радиуса трубы 2. Максимальное значение указанный эффект достигает, когда количество сопл 3 равно четырем при их неравномерном расположении.и четном количестве рядов (фиг.2). При этом соседние струи газа соударяются в окрестности их оптимального перераспределения по сечению горелки. При соударении струй существенно возрастает интенсивность турбулентности в зоне смешения, а следовательно, и значение турбулентной диффузии.

1224507

При четном количестве рядов, равном восьми, реализуется также равно-. мерное распределение газа по сечению в окружном направлении.

Струи соседних рядов при выбранном значении расстояния между рядами и шахматном расположении в рядах развиваются автономно. Это позволяет уменьшить окружную неравномер- ность в распределении параметров смеси.

При работе горелки на мазуте мазут поступает по форсунке 4 в насадки 5 и через выходные отверстия

6 подается в поток воздуха. Струи мазута подаются под углом атаки к потоку воздуха 45-90, что ведет к снижению энергетических затрат в устройство, повышению стабильности массообмена топлива и воздуха и снижению возможного налипания струй мазута на стенки корпуса .1. Струи мазута подаются под углом к радиусу горелки (через выходные отверстия 6), причем струи, вытекающие из соседних выходных отверстий 6 разнонаправленны, что определяет снижение интенсивности радиальных перетеканий при изменении параметров по взаимодействующим средам (давления, температуры, расхода и т.д.). Максимальное значение указанный эффект достигает при подаче струй из соседних выходных отверстий 6 непосредственно "в лоб" одна другой и при удалении выходных отверстий 6 насадков 5 от оси форсунки 4 на расстояние 0,40-0,50D.

Если расстояние между рядами насадков 5 составляет 0,075-0,ID, то струи соседних рядов не оказывают взаимного активного влияния, что определяет их автономное развитие, а следовательно, способствует оптимальному перераспредеЛению струй.

Шахматное расположение насадков 5 в соседних рядах определяет повышение окружной равномерности распределения мазута по сечению горелКИ °

При расстоянии, меньшем нижнего предела расстояния между рядами

10 сопл 3 и насадков 5, струи соседних рядов начинают активно влиять одна на другую до завершения радиального перераспределения по сечению горелки, что ведет к снижению

15 стабильности характеристик массообмена в устройстве. При расстоянии, большем верхнего предела, возрастает длина зоны смешения, а следовательно, габариты устройства. Для

2р .газа нижний предел — 0,10D, верхний — 0,15D, для мазута нижний предел — 0,075D, верхний — 0,!OD.

Применение предлагаемой горелки позволяет существенно повысить ста25 бильность характеристик массообмена как для газового, так и для жидкого топлива за счет снижения интенсивности радиальных перетеканий топливных струй при изменении коэффициента избытка топлива, температуры взаимодействующих сред и т.д. Кроме того, взаимодействие на сталкивающихся струях ведет к повышению интенсивности турбулентности в зоне смешения,а следовательно, к повышению турбулент-. ной составляющей диффузии.

Предлагаемое устройство позволяет значительно повысить эффективность сжигания топлива при конструктивных

40 и технологических отклонениях: при переменных режимах работы, при изменении состава и качества топлива и т ° д °

1224507 Уиг. 2

Составитель Л.Булынко

Редактор Л.Веселовская Техред И. Верес: Корректор А.Тяско

Заказ 1907/33 Тираж 515 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r.ужгород, ул.Проектная,4