Устройство для контроля пламени

 

Изобретение относится к области приборостроения и используется в системах управления топочными устройствами, в частности горелками котлоагрегатов. Устройство для контроля пламени содержит источник 1 избыточного давления сжимаемого рабочего тела (воздуха), дифференциальные пневматический преобразователь 2, генератор 4 основной закрученной струи и генератор 8 экранной закрученной струи, причем генератор 4 основной закрученной струи выполнен в виде последовательно соединенных цилиндрической камеры 10 закручивания с тангенциальными соплами, цилиндрического диффузора 11 и конического диффузора 12. Изобретение позволяет повысить надежность контроля. 1 ил.

Изобретение относится к области приборостроения и используется в системах управления различными топочными устройствами, в частности горелками котлоагрегатов. Целью изобретения является повышение надежности. На чертеже приведена принципиальная схема устройства. Устройство для контроля пламени содержит источник 1 избыточного давления сжимаемого рабочего тела (воздуха), дифференциальный пневматический преобразователь 2, корпус 3, соединенный с источником 1, генератор 4 основной закрученной струи, щелевое сопло 5 струйной завесы, отверстие 6 отбора статического давления основного закрученного потока, отверстия 7 отбора статического давления в топке, соединенных с импульсными трубками, генератор 8 экранной закрученной струи и рубашку 9 охлаждения. Генератор 4 основной закрученной струи выполнен в виде последовательно соединенных цилиндрической камеры 10 закручивания с тангенциальными соплами, цилиндрического диффузора 11 и конического диффузора 12. Устройство работает следующим образом. При отсутствии горения в месте установки устройства, т.е. в потоке основной горелки, температура рабочего тела устройства и температура потока основной горелки низки и примерно равны (если устройство питается воздухом, отбираемым перед шибером основной горелки, то в точности равны). В закрученном потоке камеры 10 и цилиндрического диффузора 11 элементов генератора основной закрученной струи 4 и приосевой части устанавливается разрежение, при оптимальном соотношении размеров генератора величина разрежения значительна и может достигать 140% от величины избыточного давления сжигания. Под действием этого разрежения газ (воздух) из топочного объема втекает в цилиндрический диффузор. Здесь термин "диффузор" используется, чтобы подчеркнуть особенность рабочего процесса в элементе 11, в котором имеет место повышение статического давления, и направлении течения и вступает в массообмен с рабочим телом устройства. При этом втекающий газ также закручивается в твердые частицы, содержащиеся в основном потоке под действием центробежных сил отбрасываются к периферии цилиндрического диффузора 11, где имеется высокочастотный пристенный поток в направлении устройства. Твердые частицы отбрасываются пристенным потоком назад в топку. Глубина проникновения твердых частиц ограничена и при оптимальном соотношении размеров генератора основного закрученного потока они не могут достигнуть камеры 10 и там отложиться. Крупные частицы имеют глубину проникновения меньше, чем мелкие, а в камеру из топочного объема по приосевой зоне разрежения может попасть только чистый газ, но и он после смещения с рабочим телом устройства выдувается назад в топку. На холодном примерно изотермическом режиме в центре камеры устанавливается разрежение, величина которого зависит от расхода рабочего тела, избыточного давления питания и соотношения геометрических размеров устройства. Величина давления, отбираемого через отверстие 6, оказывается существенно меньше, чем давление, отбираемое через отверстие 7. Дифференциальный пневматический преобразователь 2, подсоединенный к этим отверстиям, размыкает контакт. После воспламенения из топочного объема в цилиндрический диффузор 11 начинают вытекать горячие продукты сгорания. Картина течения в генераторе основного закрученного потока не меняется: твердые частицы и продукты термической деструкции топлива по-прежнему отбрасываются к периферии диффузора и выдуваются в топку. Однако горячие продукты сгорания, проникающие в диффузор 11 и камеру 9, вступают в теплообмен с рабочим телом устройства, нагревая последний, а это приводит к увеличению приведенного расхода смеси параметра, определяющего гидравлическое сопротивление выходной части тракта генератора основной закрученной струи, преимущественно цилиндрического диффузора. Последнее приводит к повышению давления перед ним, разрежение пропадает и давление перед отверстием 6 становится выше давления перед отверстием 7. Мембрана дифференциального пневматического преобразователя 2 прогибается в противоположную сторону и замыкает контакт, т.к. знак перепада давления меняется на противоположный. Упомянутые особенности взаимодействия закрученного потока рабочего тела со средой в топочном объеме делают работу устройства нечувствительной к запыленности этой среды. Конический диффузор 12 служит для эвакуации отработавшего рабочего тела в виде тонкой расширяющейся струи конической формы с тем, чтобы освободить путь для протока горячих продуктов сгорания к цилиндрическому диффузору. Полный угол конического диффузора целесообразно выполнять в пределах 90-180о. Если устройство устанавливается под углом или спутно по отношению к потоку горелки, то угол диффузора делают относительно малым (90-120)о, а если устройство используется во встречных потоках, то большим (120-180)о. Рабочее тело, покидающее цилиндрический диффузор, благодаря эффекту прилипания струи к стенке (эффект известный в аэродинамике как "эффект Коанда") следует в направлении, заданном стенками диффузора, при этом скорость в нем уменьшается, а статическое давление растет. При отсутствии конического диффузора в неблагоприятных условиях (обдув боковым сносящим потоком) струя может оторваться от стенок, и холодное рабочее тело может попасть в цилиндрический диффузор, что может нарушить работу устройства. Если же поток, горение в котором контролируется, направлен навстречу струе, истекающей из устройства, то подобное исключено, и в коническом диффузоре нет необходимости. Генератор 8 закрученной струи, выполненный в виде шнекового завихрителя, служит для эвакуации в виде расширяющейся струи конической формы той части рабочего тела, которая протекает через рубашку охлаждения части устройства, погружаемой в зону горения. Если это рабочее тело выпускать в виде кольцевой струи без закрутки, то при взаимодействии этой струи с основной струей может образоваться замкнутая рециркуляционная зона, заполненная холодным рабочим телом, приток горячих продуктов сгорания к цилиндрическому диффузору прекратится и работа устройства нарушается. Закрутка экранной струи приводит к тому, что экранная струя не смыкает основную струю в замкнутую рециркуляционную зону и работа устройства не нарушается. Щелевое сопло 5 служит для формирования наружной струйной завесы для защиты погружаемой в топку части устройства от воздействия высокотемпературных продуктов сгорания. Кроме того, наружная струйная завеса способствует уменьшению отложений продуктов термической деструкции на погружаемой в топку части устройства при работе на мазуте.

Формула изобретения

Устройство для контроля пламени, содержащее корпус, соединенный с источником избыточного давления сжимаемого рабочего тела, импульсные трубки отбора давлений, соединенные с дифференциальным пневматическим преобразователем, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно содержит генератор основной закрученной струи и генератор экранной закрученной струи, связанный с рубашкой охлаждения, и щелевое сопло с трубной завесы, причем генератор основной закрученной струи выполнен в виде последовательно соединенных цилиндрической камеры закручивания с тангенциальными соплами, цилиндрического и коничекого диффузоров, а генератор экранной закрученной струи выполнен в виде шнекового завихрителя.

РИСУНКИ

Рисунок 1



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к теплоэнергетике , в частности к конструкциям горелочныхустройств для сжигания газа, например, в вагранках для плавки чугуна

Изобретение относится к автоматизации технологических процессов и может быть использовано для контроля и регулирования преимущественно в химической, газовой и нефтеперерабатывающей промышленности, например при сжигании и переработке газа и нефтепродуктов

Изобретение относится к области контроля режима горения пылевидного топлива в топочных камерах котлоагрегатов

Изобретение относится к теплоэнергетике и позволяет повысить точность регулирования

Изобретение относится к приборостроению и позволяет расширить область применения

Изобретение относится к области управления газотурбинными двигателями, а в частности к приборам контроля пламени в камерах сгорания

Изобретение относится к области энергетики, а именно к теплоэнергетике, и может быть использовано в котельных установках

Изобретение относится к энергетике, в частности к энергонезависимым газовым клапанам, используемым в устройствах для сжигания газообразного топлива, и может быть использовано в газогорелочных устройствах паровых и водогрейных котлов наружного и внутреннего размещения и других аппаратах для включения - выключения подачи газообразного топлива по сигналу датчиков температуры, тяги, пламени при нарушении целостности импульсных трубок, падении давления газа

Изобретение относится к энергетике, в частности к датчикам температур, используемым в газогорелочных устройствах для сжигания газа в котлах наружного размещения, и может быть использовано в бытовых газовых аппаратах для автоматического поддержания температуры теплоносителя

Изобретение относится к энергетике, в частности к датчикам температуры универсальным, используемым в газогорелочных устройствах для сжигания газа в котлах наружного размещения, и может быть использовано в бытовых газовых аппаратах для автоматического поддержания температуры теплоносителя. Датчик температуры универсальный (ДТРУ) состоит из корпуса 1 с трубной резьбой, внутри которого установлен металлический стержень, соединенный с наружной трубкой 2, выполненной из полимерного материала, погруженной в теплоноситель. Внутри датчика установлен металлический стержень 3 с винтовым устройством (не показан) с однопозиционной заслонкой (не показана) для измерения длины металлического стержня 3, а металлический стержень 3 имеет упругий элемент 4. В корпусе 1 установлено запираемое устройство 5, выполненное подвижным и снабженное стопорным устройством 6, при этом в металлическом стержне 3 имеется канавка 7, выполненная с возможностью взаимодействия со стопорным устройством 6 подвижного запираемого устройства при превышении температуры теплоносителя установленной величины, и регулировочный диск 8. Подвижное запираемое устройство 5 имеет регулировочный диск 9, а между регулировочными дисками 8 и 9 размещена цилиндрическая пружина 10. Корпус 1 ДТРУ имеет два газовых сопла 11 и 12, при этом газогорелочное устройство содержит газовый клапан 13, кран 14, запальное устройство 15 с датчиком сетевого газа 16, датчиком пламени 17, термобиметаллической пластиной 18, а также содержит канал управления 19 с жиклером 20, при этом сопло 11 ДТРУ соединено с каналом управления 19, а сопло 12 соединено с запальным устройством 15. Все элементы газогорелочного устройства соединены импульсными трубками 21. Технический результат - расширение функциональных возможностей устройства за счет использования одного и того же датчика температуры в качестве рабочего и датчика предельной температуры. 2 ил.

Термостат // 2641177
Изобретение относится к области газовых бытовых кухонных плит и, в частности, к термостату для бытовых кухонных плит. Термостат для бытовых кухонных плит, работающих от газа, содержит корпус, в котором образованы впускной канал и выпускной канал, выполненные с возможностью получения газового потока от подающего источника и для подачи такого газового потока в газовую горелку. Также содержит камеру, имеющую цилиндрическую форму и сообщающуюся по текучей среде с впускным каналом. Камера выполнена с возможностью сообщения по текучей среде с выпускным каналом, либо непосредственно, через основное отверстие, образованное на ее одном конце, либо опосредованно, через вспомогательный канал, который образован в корпусе термостата и проходит в выпускной канал, обходя указанное основное отверстие. Указанные основное отверстие и вспомогательный канал соответственно имеют такие размеры, чтобы обеспечить максимальный и минимальный расходы газа. Термостат дополнительно содержит клапан, имеющий цилиндрическую форму и осуществляющий регулирование расхода газа. Указанный клапан представляет собой выполненный как одно целое клапан, размещенный в камере соосно с ней и перемещаемый между первым положением, в котором основное отверстие полностью освобождено, таким образом обеспечивая проход потока газа в выпускной канал, и вторым положением, в котором основное отверстие полностью закрыто клапаном, и газовый поток достигает выпускного канала только через вспомогательный канал. Клапан содержит пару фланцев, образованных на его свободных концах. Первый фланец обращен к основному отверстию камеры и имеет диаметр, обеспечивающий его закрывание в указанном втором положении. Второй фланец закрывает камеру на ее противоположном конце. Второй фланец имеет окружную канавку, выполненную с возможностью размещения уплотнительного элемента клапана, предотвращающего выпуск газа из камеры, при этом диаметры первого и второго фланцев, по существу, соответствуют диаметру камеры. Впускной канал и выпускной вспомогательный канал находятся в сообщении по текучей среде через цилиндрическую камеру для любого осевого положения клапана. Благодаря этим признакам, конструктивная конфигурация корпуса термостата и его каналов является гораздо более компактной, функциональной и дешевой, чем конструктивная конфигурация термостатов, известных в данной области техники. 11 з.п. ф-лы, 4 ил.
Наверх