Блочная инжекционная горелка с диафрагмой

 

Изобретение относится к промышленным котельным установкам, в частности к газогорелочным устройствам, работающим с разрежением. Блочная инжекционная горелка с диафрагмой состоит из газовой камеры, смесителя, в торец смесителя с минимальным зазором вставляется диафрагма, представляющая собой диск из углеродистой стали с упорами, препятствующими проваливанию диафрагмы в смеситель, причем отношение внутреннего диаметра диафрагмы к внутреннему диаметру трубы составляет 0,49. Изобретение позволяет обеспечить возможность работы горелки без разрежения в атмосферных условиях и в котлах на естественной тяге. 3 ил.

Изобретение относится к промышленным котельным установкам, в частности к газогорелочным устройствам, работающим с разрежением.

В качестве аналога принята блочная инжекционная горелка по ГОСТ 5542-87.

Единичный элемент горелки представляет собой газовую камеру 100×100 мм, в которую с двух сторон вваривается смеситель из трубы размерами 57×3,5 мм длиной 300 мм. В заднем торце смесителя просверливаются четыре отверстия диаметром 1,8 мм под углом 25° к оси трубы. Газ выходит через отверстия и засасывает воздух. Горелка работает при разрежении 1,5 мм вод. ст.

К недостатку конструкции относится ограничение применимости к котлам с большим сопротивлением продуктов сгорания по газовому тракту (предлагаемое изобретение применительно к водогрейным котлам типа ТВГ, КВГ, в которых экономайзер встроен в корпус котла и сопротивление по газовой стороне меньше, но требует обязательно наличия дымососа). Увеличение разрежения может вызвать отрыв факела, а снижение разрежения может вызвать проскок пламени в смесителе горелки.

Задачей изобретения является обеспечение возможности работы горелки без разрежения в атмосферных условиях и в указанных выше котлах на естественной тяге.

Задача решается тем, что блочная инжекционная горелка с диафрагмой состоит из газовой камеры, смесителя, в торец смесителя с минимальным зазором вставляется диафрагма, представляющая собой диск из углеродистой стали с упорами, препятствующим проваливанию диафрагмы в смеситель, причем отношение внутреннего диаметра диафрагмы к внутреннему диаметру трубы составляет 0,49.

На фиг.1 изображена блочная инжекционная горелка;

на фиг.2 – вид А на фиг.1;

на фиг.3 – конструкция диафрагмы.

Блочная инжекционная горелка состоит из газовой камеры 1, смесителя 2, приваренного к газовой камере 1 с двух сторон. В смесителе 2 просверлены четыре отверстия диаметром 1,8 мм, через которые газ попадает в смеситель 2, где он перемешивается с воздухом. В торец смесителя 2 с минимальным зазором вставляется диафрагма 3. Диафрагма 3 представляет собой диск из углеродистой стали с упорами 4, препятствующим проваливанию диафрагмы 3 в смеситель 2.

Выбор оптимального внутреннего отверстия диафрагмы производился экспериментально. На основе полученных результатов определено, что оптимальный внутренний диаметр составляет 35 мм при диаметре трубы 57×3,5 мм. При изготовлении горелок другого диаметра отношение внутреннего диаметра диафрагмы к внутреннему диаметру трубы составляет 0,49.

Блочная инжекционная горелка работает следующим образом. Розжиг горелки производится с тыльной стороны электро- или ручным запальником. При розжиге направляющие лопатки дымососа полностью открыты. Перед розжигом производится вентилирование топки дымососом. Далее котел работает на естественной тяге. Режим работы котла устанавливается по режимной карте.

Опыты проводили на котле водогрейном ТВГ-4р с секционной топкой, оснащенной тремя горелками БИГ-2-10, дымососом и дымовой трубой высотой 30 м. Для обеспечения теплом потребителей необходимо было 80% от номинальной нагрузки. Вначале проводили опыты на средней горелке, смесители которой оснащены диафрагмами. Давление газа составляло 0,4 кгс/см², разрежение в топке 0,5 мм вод. ст. Общая мощность котла не была снижена. После этого перешли на работу на все горелки. Следует отметить, что кпд котлов типа ТВГ и КВГ наибольший при нагрузках 80-90%, поэтому применение предлагаемой горелки является целесообразным. Дымосос оставался на месте и был использован лишь для вентилирования топки в летний период времени, тогда в дымовой трубе находится столб воздуха с примерно одинаковой температурой. Были проведены опыты и при достижении 100% нагрузки котла. На данном котле это было достигнуто при установке на 40% горелок диафрагм. Остальные горелки были сохранены и использованы в обычном варианте.

Учитывая конструктивное исполнение котлов серии ТВГ и КВГ однотипным, а мощности дымососов на котле ТВГ-8р доходящими до 75 КВт, использование предлагаемых горелок экономически оправдано.

Наибольший эффект имеет место при работе горелок в условиях атмосферного давления. Так, при обжиге кирпича в полевых условиях была достигнута экономия газа на 18%.

Литература

1. ГОСТ 5542-87.

Формула изобретения

Блочная инжекционная горелка с диафрагмой, состоящая из газовой камеры, смесителя, отличающаяся тем, что в торец смесителя с минимальным зазором вставляется диафрагма, представляющая собой диск из углеродистой стали с упорами, препятствующими проваливанию диафрагмы в смеситель, причем отношение внутреннего диаметра диафрагмы к внутреннему диаметру трубы составляет 0,49.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3