Газовая горелка

 

Изобретение относится к устройствам для сжигания газового топлива и может быть использовано в промышленных печах и других огнетехнических агрегатах и позволяет расширить диапазон регулирования параметров факела Горелка содержит корпус (К)1 снабженный воздухоподающим патрубком (П) 2 с шибером (Ш) 3 и установленную в К 1 обечайку (О) 4, делящую К 1 на два канала 5 и 6. По оси К 1 установлено газовое сопло (С) 7, набженное акустическим газовым насадком (Н) 8, выполненным из фокусирующего полусферического экрана (Э) 9, жестко связанного с конусом-рассекателем (К-Р) 10. Э 9 с К-Р 10 имеет возможность перемещаться относительно среза (С) 7. Э 9

союз rîâãòñêèõ

СОЦИАЛИС1ИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ((9) (! 1) (s()s F 23 D 14/00, 11/34

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4757773! 06 (22) 10.11.89 (46) 30.10.91.Бюл. № 40 (71г Мариупольский металлургический институт и Всесоюзное научно-производственное обьединение по рациональному использованию газа в народном хозяйстве "Союзпромгаз" (72) В.И.Голиков, Ю.П.Иванова, Е.А.Капустин, И.А.Ленцов, Н,И.Овчинникова, А,И.Плужников и В.А.Серебряков (53) 662.951.2 (088.8) (56) Реклама "ГАРС вЂ” Горелка газовая акуетическая регулируемая скоростная". Сталь.

М.: Металлургия, 1988, ¹ 88, с. 113. (54) ГАЗОВАЯ ГОРЕЛКА (57) Изобретение относится к.устройствам для сжигания газового топлива и может быть использовано в промышленных печах и других огнетехнических агрегатах и позволяет расширить диапазон регулирования параметров факела. Горелка содержит корпус (К)1, снабженный воздухоподающим патрубком (П) 2 с шибером (Ш) 3 и установленную в К 1 обечайку (0) 4, делящую К 1 на два канала 5 и 6. По оси К 1 установлено газовое сопло (С) 7. набженное акустическим газовым насадком (Н) 8, выполненным из фокусирующего полусферического экрана (3) 9, жестко связанного с конусом-рассекателем (К-P) 10. 3 9 с К-Р 10 имеет возможность перемещаться относительно среза (С) 7. Э 9

1688038

50 выполнен с диаметрам с1З=-(4 — 7)dc, К-Р 10 размешен на расстоянии 1:-(4-5)г1С от Э 9 и имеет диаметр входного отверс.гия d =(1,1 — 1,3)dc, где

dc — выходной диаметр С 7. Воздух через П 2 подается по каналу 5 и/или 6. Газ поступает

Изобретение относится к устройствам для сжигания газового топлива и может быть использовано в промышленных печах и других of íåòåõíè÷åñêèx агрегатах, Цель изобретения — расширение диапазона регулирования параметров факела.

На фиг, 1 изображена предлагаемая горелка, продольный разрез; на фиг, 2 — выходной участок сопла с акустическим насадкам.

Газовая горелка содержит корпус 1, снабженный воздухоподвадящим патрубкам 2 с шибером 3 и разделенный обечайкой

4 на периферийный 5 и центральный 6 каналы, В канале 6 соосно установлена газаподводящее сопла 7, снабженное акустическим газовым насадкам 8, состоящим из фокусического полусферического акустического экрана

9, жестко связанного с конусом-рассекателем 10 втулкой 11. Насадок 8 установлен с возможностью перемещения относительна среза сопла 7 при помощи резьбовой тяги

12 и маховика 13. Конус-рассекатель 10 и центральный воздушный канал 6 снабжены завихряющими лопатками 14 и 15 соответственно, Экран 9 выполнен с диаметром ds34 — 7)dc, конус-рассекатель 10 размещен на расстоянии 1: — (4 — 5)dc от экрана 9 и имеет диаметр входного отверстия дк=(1,1-1,3)dc, где dc— выходной диаметр сопла 7, чта позволяет увеличивать диапазон регулирования параметров факела, Горелка работает следующим образом, Воздух подается в корпус 1 через патрубок 2 по прямоточному периферийному каналу 5 и/или по центральному каналу 6 с лопатками 15, а газ — через сопла /, Для получения длинного факела воздух подается па каналу 5, а экран 9 находится в крайнем левом поло>кении так, что газовал струя акустически не возбуждается и проходит полностью через отверстие конуса-рассекателя 10, Для получения короткого факела воздух . подается через канал 6 с лопатками 15, а экран

9 находится в крайнем правам положении— поло>кении максимального воздействия.

При помощи экрана 9 происходит резонансное самовозбуждение струи, приводящее к увеличению угла. раскрытия струи, следствием чего является отклонение периферий5

2О

35 через С 7 и в зависимости от того, в каком положении находятся Э 9, с К-Р 10 получают длинный (Э 9 и К-P 10 в крайнем левам положении) или короткий (Э 9 и K-Р 10 в крайнем правом положении) факел. 1 з.п,ф-лы, 2 ил, ной части струи конусом-рассекателем 10 и турбулизация лопатками 14. Эта приводит к более интенсивному смешению топлива с окислителем и укорочению факела.

Комбинация положения насадка 8 и включение воздушных каналов 5 и 6 обеспечивает промежуточные длины факела от максимально длинного до максимально короткого. Факел короче, если воздух проходит через канал 6 с лопатками 15, а насадок

8 находится в крайнем левом положении— положении минимального воздействия, чем когда воздух подается по прямотачнаму каналу 5, а насадок 8 находится в положении максимального воздействия.

Каждому режиму истечения соответствует определенный экран 9, обеспечивающий максимальное воздействие на параметры истекающей струи, т,е, диаметр d3 экрана 9 зависит от степени нерасчегности п. Описываемая горелка имеет цилиндрическое газовое сопла 7 с числом Маха М =1 и рабочий диапазон степени нерасчетности составляет п=1,5 — 3,5, Для сопл 7 с Ма=-1 при n=1,5—

3,5 диаметр экрана 9, обеспечивающего максимальное воздействие на истекающую сверхзвуковую стру а, составляет

64=(4 — 7)dc. При экранах 9 d<4dc и dg>7dc в рабочем диапазоне степени нерасчетности горелки обратная акустическая связь не оказывает максимального воздействия, что не позволяет расширить диапазон регулирования параметров факела.

При перемещении фокусирующего экрана 9 относительно среза сопла 7 в направлении вверх по потоку параметры струи (давление, скорость и т,д.) изменяются. Диаметр и положение экрана 9 взаимосвязаны.

Для фокусирующего экрана 9 определенного диаметра полусферы d MaKc существует определенное положение экрана с 7.;, "-..".осительно среза сопла 7, при котором обратная акустическая связь оказывает максимальное влияние на параметры факела, а также определенное положение экрана ZM H отнаситель. но среза сопла 7, при котором обратная акустическая связь оказывает минимальное влияние, Для экрана 9 с диаметром dэ,==--(4 — 7)dc эт о расстояние соответствует Z=(0,5-4)б,, При

Z<0,5dc и Z>4dc поставленная цель — расширение диапазона регулирования параметров факела не достигается.

1688038

Составитель Л, Булынко

Редактор Т. Горячева Техред M.Mopãåèòàë Корректор А, Осауле и

Заказ 3699 Тираж 345 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

Диапазон регулирования параметров факела увеличивается и ри перемещении относительно среза сопла 7 одновременно с фокусирующим акустическим экраном конуса-рассекателя 10. Конус-рассекатель 10 рас- 5 положен на расстоянии L={4 — 5)dc от экрана 9, так как при этом расстоянии наиболее полно используется влияние конуса-рассекателя

10 на параметры факела. При L<4dc и L>5dc влияние конуса-рассекателя на параметры 10 факела менее эффективно, диапазон регулирования параметров факела не расширяется.

Конус-рассекатель 10 имеет диаметр входного отверстия бк=(1,1 — 1,3)dc При 15

d» < 1 1dc конус-рассекатель 10 ущемляет струю, а при d<>1,3dc — воздействие экрана на струю происходит раньше, что нежелательно, так как не позволяет рас вирить диапазон регулирования параметров факе- 20 ла.

Завихряющие лопатки конуса-рассекателя позволяют дополнительно турбулизировать струю, что расширяет диапазон регулирования параметров факела. 25

Формула изобретения

1. Газовая горелка, содержащая корпус, снабженный воздухоподводящим патрубком и разделенный обечайкой на периферийный и центральный каналы, в последнем из которых соосно установлено газоподводящее сопло, снабженное акустическим газовым насадком, состоящим из элемента, подвижного относительно среза сопла и конуса-рассекателя, а в кольцевом зазоре между выходными участками сопла и обечайки установлен завихритель, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью расширения диапазона регулирования параметров факела, подвижный элемент выполнен в виде фокусирующего полусферического акустического экрана с диаметром бз=(4-7)б, и жестко связан с конусом-рассекателем, размещенным на расстоянии L=(4 — 7)dc от экрана и имеющим диаметр. входного отверстия бк=(1,1 — 1,3)dc, где dc — выходной диаметр сопла.

2. Горелка по и. 1, отличающаяся тем, что конус-рассекатель дополнительно снабжен завихряющими лопатками.