Горелка

 

Использование: для сжигания газообразного топлива в различных тепловых агрегатах . Сущность изобретения: диаметр сопла 3d и угол между осью сопла и радиусом корпуса меняются в окружном направлении , но в каждом конкретном сечении выполняется условие d (cos ty + + Vcos2V -2 hr + h const. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 F 23 0 17/00 й:., ;;„1. qI г E. " j<,tPP ä,.

--ь . !;

const. 4 ил.

? .Зг "2г или (3) hr =const;

d (cos ф+

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4891367/06 (22) 13,12.90 (46) 07.05.93. Бюл. Я 17 (71) Казанский филиал Московского энергетического института (72) Ю.А.Спиридонов, Ф.З.Тинчурин, М.Ю.Спиридонов и А.IÎ.Спиридонов (56) Авторское свидетельство СССР

М 1606809, кл. F 23 0 14/20, 1990, Авторское свидетельство СССР

М 1224507, кл. F 23 0 17/00, 1986. (54) ГОРЕЛКА

Ю

Изобретение относится к горелкам и может быть использовано в термических печах и камерах сгорания котельных и газотурбинных установок.

Цель изобретения — повышение эффек тивности процесса горения эа счет улучшения качества смешения.

Указанная цель достигается тем, что горелка, содержащая корпус с кольцевой газоподводящей трубой вокруг него, имеющей кольцевые ряды наклонно расположенных по отношению к радиусу корпуса сопел, в каждом ряду сопла выполнены с разным диаметром и под разным углом наклона к радиусу корпуса, при этом в каждом сечении выполняется условие

? = hr/А где d — диаметр сопла; ф- угол наклона сопла к радиусу корпуса;

А — характерный размер потока; (57) Использование: для сжигания газообразного топлива в различныхтепловых агрегатах, Сущность изобретения: диаметр сопла 3d и угол ф между осью сопла и радиусом корпуса меняются в окружном направлении, но в каждом конкретном сечении выполняется условие d (cos /)+ 3

hr — глубина проникновения по радиусу, Известно, что

О=Н ...(1);Н= ; h=h/А.

Известно также, что

hs2 — 2hs соэУ + ((1 — (1 — hr)21 = 0

hs = cos Q+ У соэ2 ф — 2 hr + hr (2) G 1 так как hs = a>vp и оэ

Условие реализации О= const с учетом специфики задачи может быть получено из уравнений (1 — 3) соотношением вида

d(cos ф+ i/соз2 ф — 2 h, +Я =- const, i 81 3985

В приведенных HbIuje формулах:

О- параметр качества смешения;

h — глубина проникновения струй;

А — характерный размер потока;

>/ — угол между осью и радиусом. — 61, с 1 ..

6=; p=- ; d,= ф;

6см рсм

6 — массовый расход; р — плотность; ап — коэффициент формы струи;

n — число Отверстий;

d — диаметр; р — коэффициент расхода; индексы, 3 в плОскОсти траектории

Оси струи, r — по радиусу (по нормали); 2— ограни гение по передней границе струи; 3 — ограничение по конвективному массопереносу; 1 — поперечный компонент; см— смесь.

Таким Образом, равномерное распределение поперечного компонента по углу возможно за счет изменения диаметра насадка вдоль распределителя. Причем диаметр насадка уменьшается от места подвода в коллектор до диаметрально противоположного сечения (npN условии Одностороннего пОдвода), Для обеспечения равномерного распределения поперечного компонента по радиусу корпуса из уравнений (1 — 3) с учетом специфики заДачи необходимо ДОпОлнительно выдержать условие

2 2 о(сов )+ cos ф -2h +hi- =-const, т.е, увеличить угол от места подвода в распределитель до диаметрально противоположного сечения. Для обеспечения совпадения геометрического и истинного, значений угла ф высота насадка должна быть не менее 1,5 диаметров его.

Анализ научно-технической и патентной литературы показал, что известные техни-,еские решения, име ощими признаки, сходные с признаками, отличающими предлагаемое изобретение от прототипа, не обнаружены, Предлагаемоо техническое решение Обладает существенными отличиями.

На фиг, 1 приьеден продольный разрез устройства; на фиг, 2 — разрез А — А на фиг, 1; на фиг. 3 — узел В на фиг,2; на фиг, 4 — узел

С на фи-.2.

Горелка содержит корпус 1 с кольцевой газоподводящей трубой 2 вокруг него, имеющей кольцевые ряды наклонно расположенных к радиусу корпуса сопел 3, причем в каждом ряду сопла выполнены с разным диаметром и под разным углом наклона к радиусу корпуса, при этом в каждом сечении выполняется условие

d(cos ф+ у соз ф — 2 h< + Я = const.

Горелка работает следующим образом.

10 Воздух поступает непосредственно в корпус 1, а горючее из кольцевой газоподводящей трубы через сопла 3 истекает в корпус

1, где эффективно перемешивается за счет равномерного распределения горючего в

"5 окружном направлении и по радиусу за счет того, что в каждом ряду сопла выполнены с разным диаметром и под разным углом наклона к радиусу корпуса.

Исследования, проведенные в лабора20 тории Гидрогазодинамика" в широком. диапазоне изменения геометрических и режимных параметров: G = О+0,70; P=

=1,0+2,65; S = 0,098+0,785, показали, что наиболее высокие результаты

25 по эффективности могут быть получены при условии:

1) в каждом конкретном сечении коллектора выполняется условие d(cos ф+

30 +

= const;

2) Бг = Езг = 0,59 + 0,61;

3)G= " —: p-; d= — "; S= —.

6 AM А А

Формула изобретен ия

Горелка, содержащая корпус с кольцевой газоподающей трубой вокруг него, имеq0 ющей кольцевые ряды наклонно расположенных по отношению к радиусу корпусасопл,отличающаяся тем,что, с целью повышения эффективности сжигания путем улучшения смешения, в каждом ряду сопла выполнены с разным диаметром и под разным углом наклона к радиусу корпуса, при этом в каждом сечении выполняется условие

50 d(cos ф+ где d — диаметр сопла; ф — угол наклона сопла к радиусу корпуса;

55 hi=hr/A — глубина проникновения струй по радиусу корпуса;

А — характерный размер потока.

1813985 (1

/

/ (» rzд („()

"P z. 3

Составитель Ю. Спиридонов

Техред М. Моргентал Корректор С. Юско

Редактор A. Рожкова

Заказ 1822 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101