Инжекционная горелка

 

Изобретение м.б. использовано в химической промьшшенности для сжигания горючих газов и позволяет повысить экономичность горелки, снизить содержание окислов азота в продуктах сгорания. Второй кольцевой делитель 13 потока треугольного профиля с обечайкой 14 размещен в выходном участке 3 корпуса 1 и направлен вершиной в сторону сопла 5. Выходной торец воздушного кожуха 15 корпуса с регулируемыми окнами 16 для подачи третичного воздуха размещен в одной плоскости с торцами центральной трубы 7 и обечайки. При таком выполнении получают центральный и периферийный потоки, причем последний делят на внутренний, поступающий в топочное пространство, и внешний. Внешним периферийным потоком подсасывают третичный воздух до коэффициента избытка воздуха о/ 1,85-2,0 на выходе в горелочную амбразуру. Таким образом получают три концентричных потока газа с различным избытком воздуха. 2 ил. с сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 F 23 П 14/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1288447 (21) 4137713/24-06 (22) 21.10.86 (46) 30.03.88. Бюл. № 12 (72) Э.А. Гудымов, Б.Н. Родионов, В.И. Бродин, К.-А.П. Гайжаускас, В.С. Аксинавичюс, В.С. Гедвилас

ы К.-П.А. Патамсис (53) 662.951.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1288447, кл. F ..23 D 14/04, 1985. (54) ИНЖЕКЦИОННАЯ ГОРЕЛКА (57) Изобретение м.б. использовано в химической промышленности для сжигания горючих газов и позволяет повысить экономичность горелки, снизить содержание окислов азота в продуктах сгорания. Второй кольцевой делитель

„„SU„„1384883 А 2

13 потока треугольного профиля с обечайкой 14 размещен в выходном участке 3 корпуса 1 и направлен вершиной в сторону сопла 5. Выходной торец воздушного кожуха 15 корпуса с регулируемыми окнами 16 для подачи третичного воздуха размещен в одной плоскости с торцами центральной трубы 7 и обечайки. При таком выполнении получают центральный и периферийный потоки, причем последний делят на внутренний, поступающий в топочное пространство, и внешний. Внешним периферийным потоком подсасывают третичный воздух до коэффициента избытка воздуха o 1,85-2,0 на выходе в гоЮ релочную амбразуру. Таким образом получают три концентричных потока газа с различным избытком воздуха. 2 ил.

С:

1384883

Изобретение относится к инжекционным горелкам и может быть использовано в химической промьппленности для сжигания горючих газов, например в трубчатых печах крупнотоннажных прсизводств аммиака, и является дополни-. тельным к основному авт.св. Ф 1288447.

Цель изобретения — повьппение экономичности с нижение содержания окис- 10 лов азота в продуктах сгорания.

На фиг. 1 изображена горелка с раздельной регулировкой вторичного и третичного воздуха, продольный разрез; на фиг. 2 — горелка с совместной 15 регулировкой вторичного и третичного воздуха, продольный разрез.

Горелка (см. фиг. 1) содержит корпус 1 с диффузором 2, конфузорным выходным участком 3, регулятором 4 рас- 20 хода вторичного воздуха, аксиальное газовыдающее сопло 5, подводящий патрубок 6, центральную трубу 7, инжектор 8 с диффузором 9 и выходным участком 10, кольцевой делитель 11 25 потока треугольного профиля с калиброванным отверстием 12, второй делитель 13 потока с обечайкой 14, воздушный кожух 15 с .регулируемыми окнами 16, горелочный камень 17. 30

Горелка (см. фиг. 2) содержит те же элементы, что и горелка согласно фиг. 1 с тем отличием, что верхний торец воздушного кожуха 15 расположен на уровне верхнего среза инжектора 8, а горелка снабжена общим регулятором

4 вторичного и третичного воздуха.

Горелка (см. фиг. 1) работает следующим образом.

Горючий газ по патрубку 6 подают в сопло 5, истекая из которого он подсасывает первичный воздух в инжектор 8 и разгоняет его. В диффузоре 9 происходит сжатие потока при уменьшении его скорости. В выходном участке

10 благодаря делителю 11 поток разбивается на 2 части: через калиброванное отверстие 12 в центральную трубу

7 направляется определенная часть потока, которая истекает из нее с необходимой скоростью; другая часть проходит через кольцевой зазор между делителем 11 и выходным участком 10, подсасывая вторичный воздух, расход которого регулируется регулятором 4.

Гаэовоздушная смесь сжимается в диф55 фузоре 2 и делится делителем 13 на выходном участке 3 на два потока: внутренний периферийный поток через обечайку 14 выходит в топочное пространство, а другой внешний периферий I ный поток проходит в зазоре между выходным участком 3 и делителем 13 и попадает в кольцевой зазор между обечайкой 14 и воздушным кожухом 15, подсасывая при этом третичный воздух через регулируемые окна 16. Обращующаяся газовоздушная смесь выходит в топочное пространство через горелочный камень 17.

Горелка (см. фиг. 2) работает аналогичным образом, но регулирование вторичного и третичного воздуха осуществляется общим регулятором 4. Ско-. рости газовоздушных смесей на выходе из центральной трубы 7, на выходе из зазора между центральной трубой 7 и обечайкой 14, на выходе из зазора между обечайкой 14 и кожухом 15 поддерживаются равными между собой.

При работе горелки в обоих вариантах создают центральный и периферийный потоки газовоэдушной смеси путем разделения общей газовоздушной струи и подсосом периферийным потоком вторичного воздуха, причем в центральном потоке поддерживают коэффициент избытка воздуха Ы =0,2-0,3, а в периферийном e(=0 5-0,6, периферийный поток делят на внутренний и внешний и внешним периферийным потоком подсасывают третичный воздух до коэффициента избытка воздуха 4 =1,85-2,0 на выходе в горелочную амбразуру и получают три концентричных потока газа с различным избытком воздуха.

Величина o(определяется опасносс ностью сажевыделения: при уменьшении возможно выпадение сажи. Причем нижний предел 6 =0,2 для горючего газа с малым содержанием высших углеводородов; верхний предел И=0,3 для газа с большим содержанием высших углеводородов.

Величина e(определяется опасностью проскока пламени внутрь горелки.

Причем нижний предел Ы 0,5 для газа, обогащенного водородом, верхний предел a(=0,6 для газа с низким содержанием водорода или отсутствии.

Величина d определяется также опасностью проскока пламени внутрь горелки. Причем нижний предел Ы=1,85 для газов с низким содержанием высших углеводородов, верхний Ы=2,20 для газа с высоким содержанием высших углеводородог.

1384883

Горелка работает следующим образом.

Из сопла 5 диаметром 9 мм поступает природный газ с малым содержанием высших углеводородов. Давление перед соплом 5 поддерживается 0,832 ати, расход газа составляет 100 нм /ч.

Природный газ подсасывает первичный

* воздух в количестве 238 нм /ч (что соответствует Ы =0,24), разгоняет его в инжекторе 8 и сжимает до давления

366 мм вод.столба. Часть газовоздушного потока в количестве 135 нмз /ч (при =-0,24) поступает через калибро- 15 ванное отверстие 12 диаметром 23 мм в центральную трубу 7 с внутренним диаметром 40 мм и истекает из нее со скоростью 35 м/с в топочное пространство. Вторая часть газовоздушного потока подсасывает 200 нм /ч вторичного воздуха, при этом увеличивается до 0,56. Вторичная газовоздушная смесь в количестве 350 нм /ч сжимается в диффузоре 2 до давления 25

87 мм вод.ст. и разделяется -на два потока делителем 13 потока. Внутренний поток, проходя через зазор между центральной трубой 7 и обечайкой 14, выходит в топочное пространство со скоростью 35 м/с. Внешний периферийный поток подсасывает третичный воздух в количестве 600 нм /ч и выходит через кольцевой зазор между кожухом

15 и обечайкой 14 в топочное пространство со скоростью 35 м/с.

Энергия внешнего периферийного потока, имеющего избыточное давление

87 мм вод.ст., затрачивается на подсос третичного воздуха, благодаря че40 му необходимое разряжение в топочном пространстве резко снижается, что в свою очередь приводит к экономии

80Х энергии, затрачиваемой на дымосос.

Благодаря тому, что внешний поток является газовоздушным, он загорается прямо в амбразуре и перемешивание всех трех потоков происходит непосредственно в горячем факеле, выход окислов азота в продуктах сгорания уменьшается на IO-207 по сравнению с прототипом.

Благодаря тому, что внутри конфузорного участка 3 корпуса 1 расположен второй делитель 13 потока и вокруг корпуса 1 расположен воздушный кожух 15, периферийный газовоздушный поток делится с помощью дополнительного делителя 11, часть которого подсасывает третичный воздух, что уменьшает расход энергии на вентилятор третичного воздуха (или дымосос) или исключает его совсем;

Формула изобретения

Инжекционная горелка по авт. св. № 1288447, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения экономичности и снижения содержания окислов азота в продуктах сгорания, она дополнительно содержит второй кольцевой делитель потока треугольного профиля с обечайкой, размещенный в выходном участке корпуса и направленный вершиной в сторону сопла, а сам корпус снабжен воздушным кожухом с регулируемыми окнами для подачи третичного воздуха, выходной торец которого размещен в одной плоскости с торцами центральной трубы и обечайки.

1384883

Составитель А. Костарев

Редактор А. Долинич Техред А.Кравчук Корректор.А. Тяско

Заказ 1398/34 Тираж 510 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, NocKBa, )К-35, Раушская наб., д. 4/5

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