Запальное устройство


 


Владельцы патента RU 2424469:

Щенников Александр Коминтернович (RU)
Кубарев Сергей Владиславович (RU)
Богов Игорь Александрович (RU)

Изобретение относится к вспомогательным горелкам, предназначенным для зажигания главных горелок, установленных в топочном пространстве, и обеспечивает при его использовании повышение надежности работы запального устройства при расширении его функциональных возможностей. Указанный технический результат обеспечивается в запальном устройстве, содержащем вихревую камеру с патрубком запального газа и тангенциальным патрубком сжатого воздуха, свечу зажигания для воспламенения топливовоздушной смеси в вихревой камере, пламяпередающую трубу, соединенную входным концом с вихревой камерой, выполненную с возможностью образования факела на выходном конце, и датчик контроля горения, установленный в пламяпередающей трубе на расстоянии (0,5÷4,0)D от входного конца пламяпередающей трубы, причем длина пламяпередающей трубы составляет не менее 10,0D, где D - внутренний диаметр пламяпередающей трубы. 1 ил.

 

Изобретение относится к вспомогательным горелкам, предназначенным для зажигания главных горелок, установленных в топочном пространстве.

Известно запальное устройство, содержащее трубчатый корпус с патрубком для подачи горючей смеси и камерой воспламенения. В трубчатом корпусе установлена кольцевая перегородка. Вокруг оси кольцевой перегородки выполнены отверстия. По оси кольцевой перегородки расположен перфорированный пламенепровод, имеющий стабилизирующий насадок на свободном конце. Перед кольцевой перегородкой установлен патрубок для подачи горючей смеси. За кольцевой перегородкой по ходу движения горючей смеси расположена камера воспламенения, охватывающая пламенепровод. В торцевой стенке корпуса установлен смотровой глазок (авт. свид. СССР №800499, F23Q 9/02, опубл. 1979).

Известен и запальник, содержащий цилиндрический корпус с окнами для подсоса воздуха. В широкой части корпуса по его оси с зазором относительно внутренней поверхности установлена камера воспламенения, выполненная с радиальными отверстиями на боковой поверхности и выходным соплом. В зазоре между камерой воспламенения и корпусом установлена заглушка. В камере воспламенения установлены электрод зажигания и контрольный электрод. По оси корпуса установлено газовое сопло для подачи газа в запальник. Вокруг газового сопла расположены окна для подсоса воздуха (авт. свид. СССР №1455153, F23Q 9/00, опубл. 30.01.1989).

Газ, подаваемый в запальник через газовое сопло, подсасывает воздух, поступающий через окна для подсоса воздуха, и смешивается с ним. Образующаяся газовоздушная смесь распределяется в кольцевом зазоре между внутренней поверхностью корпуса и камерой воспламенения. После чего поступает через радиальные отверстия в камеру воспламенения, где воспламеняется от электрода зажигания. Горение происходит у внутренней поверхности камеры воспламенения в виде микрофакелов по количеству радиальных отверстий. При наличии пламени ток, поданный на контрольный электрод, фиксируется устройством контроля пламени.

Указанные запальное устройство и запальник конструктивно сложные и работают ненадежно в условиях перепадов давления, турбулентных завихрений и высоких скоростей движения газовой среды в топочном пространстве.

Наиболее близким к предлагаемому запальному устройству является известное устройство контроля горения факельного запальника, описанное в авторском свидетельстве СССР №1455154, F23Q 9/00, опубл. 30.01.1989.

Устройство контроля горения факельного запальника содержит камеру смешения, функционально являющуюся вихревой камерой. На боковой стенке камеры смешения установлен тангенциальный патрубок для подачи в нее под давлением и закручивания смеси запального газа и воздуха. На торцевой стенке камеры смешения установлена свеча зажигания для воспламенения топливовоздушной смеси. В камере смешения установлен датчик контроля горения для регистрирования температуры и формирования команды на подачу основного топлива в топочное пространство. Датчик температуры расположен на расстоянии (0,4-0,6)D от боковой стенки камеры смешения и расстоянии (1,0-6,0)D от свечи зажигания, где D - внутренний диаметр камеры смешения. Камера смешения соединена с пламяпередающей трубой, выполненной с возможностью удержания факела на ее свободном конце для поджигания основного топлива в топочном пространстве.

При работе этого устройства контроля горения факельного запальника топливовоздушную смесь подают в факельный запальник по тангенциальному патрубку, закручивают в камере смешения, воспламеняют от свечи зажигания и далее пропускают по пламяпередающей трубе. Воспламененная топливовоздушная смесь горит в пламяпередающей трубе с образованием огненного жгута. На выходном конце пламяпередающей трубы образуется факел.

Указанное устройство контроля горения факельного запальника конструктивно простое, но иногда работает ненадежно вследствие влияния на датчик контроля горения резких перепадов температуры и скорости потоков в сечении между вихревой камерой и пламенной трубой. Такие изменения температуры происходят, в частности, под влиянием потоков, создаваемых холодной топливовоздушной смесью, поступающей в камеру смешения по тангенциальному патрубку.

Задача предлагаемого изобретения состоит в том, чтобы создать запальное устройство, обладающее более широкими функциональными возможностями дистанционного контроля и более высокой надежностью работы при изменениях длины пламенной трубы и увеличении диаметра вихревой камеры.

Технический результат, достигаемый изобретением, состоит в повышении надежности работы запального устройства при одновременном расширении его функциональных возможностей.

Указанный технический результат достигается тем, что запальное устройство содержит вихревую камеру с патрубком запального газа и тангенциальным патрубком сжатого воздуха, свечу зажигания для воспламенения топливовоздушной смеси в вихревой камере, пламяпередающую трубу и датчик контроля горения. Пламяпередающая труба соединена входным концом с вихревой камерой и выполнена с возможностью удержания факела на выходном конце. Датчик контроля горения установлен в пламяпередающей трубе на расстоянии (0,5÷4,0)D от входного конца пламяпередающей трубы, длина пламяпередающей трубы составляет не менее 10,0D, где D - внутренний диаметр пламяпередающей трубы.

Патрубок запального газа может быть совмещен с тангенциальным патрубком сжатого воздуха в случае подачи в вихревую камеру готовой топливовоздушной смеси.

Расположение датчика контроля горения на расстоянии (0,5÷4,0)D от входного конца пламяпередающей трубы выбрано в зоне стабильного горения закрученной топливовоздушной смеси. Эта зона расположена вне досягаемости холодных потоков запального газа и воздуха, образующихся в вихревой камере, и расположена вне досягаемости турбулентных завихрений топливовоздушной смеси, возникающих на входе в пламяпередающую трубу. Вследствие чего холодные потоки запального газа и воздуха в вихревой камере и турбулентные завихрения топливовоздушной смеси на входе в пламяпередающую трубу не влияют неблагоприятно на датчик контроля горения, что повышает надежность контролирования горения и надежность работы запального устройства.

За счет длины пламяпередающей трубы, составляющей не менее 10,0D, устранено неблагоприятное влияние на работу запального устройства и датчика контроля горения, перепадов давления, турбулентных завихрений и высоких скоростей движения газовой среды, возникающих в топочном пространстве, что повышает надежность работы запального устройства при изменении длины пламенной трубы и увеличении диаметра вихревой камеры. Функциональные возможности запального устройства при этом расширяются.

Сигналы от датчика контроля горения могут быть использованы для управления подачей запального газа в запальное устройство и управления подачей основного топлива в топочное пространство.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлено запальное устройство, вид сбоку в разрезе.

Запальное устройство содержит вихревую камеру 1, пламяпередающую трубу 2 и датчик 3 контроля горения. На вихревой камере 1 установлены патрубок 4 запального газа, тангенциальный патрубок 5 сжатого воздуха и свеча 6 зажигания для воспламенения топливовоздушной смеси. Пламяпередающая труба 2 соединена входным концом 7 с вихревой камерой 1 и выполнена с возможностью образования факела 8 на ее выходном конце 9. Датчик 3 контроля горения установлен в пламяпередающей трубе 2 на расстоянии L от ее входного конца 7, составляющем от 0,5 до 4,0 внутреннего диаметра D пламяпередающей трубы 2. При горении топливовоздушной смеси в пламяпередающей трубе 2 образуется огненный жгут 10.

Работает запальное устройство следующим образом.

В вихревую камеру 1 подают сжатый воздух по тангенциальному патрубку 5 и запальный газ по патрубку 4. В случае подачи в вихревую камеру 1 готовой топливовоздушной смеси ее подают по тангенциальному патрубку 5 сжатого воздуха. Патрубок 4 запального газа при этом может быть совмещен с тангенциальным патрубком 5 сжатого воздуха или отключен.

Сжатый воздух, поступающий в вихревую камеру 1, закручивает топливовоздушную смесь. Закрученная топливовоздушная смесь, после поджигания от свечи 6 зажигания, горит в пламяпередающей трубе 2 с образованием огненного жгута 10, протяженного по ее длине, и образованием факела 8 на выходном конце 9 пламяпередающей трубы 2. Огненный жгут 10 поддерживает устойчивое горение факела 8 и предотвращает его срыв с выходного конца 9 пламяпередающей трубы 2 под действием перепадов давления, турбулентных завихрений и высоких скоростей движения газовой среды, возникающих в топочном пространстве (на чертеже не показано).

Датчик 3 контроля горения регистрирует температуру в интервале между предварительно установленными нижним и верхним граничными значениями и подает электрические сигналы для осуществления управляющих и защитных мероприятий.

При понижении температуры в зоне расположения датчика 3 контроля горения до нижнего граничного значения, а также при повышении температуры до верхнего граничного значения, датчик 3 контроля горения подает командный сигнал. В соответствии с этим командным сигналом может быть прекращена подача запального газа в вихревую камеру 1 и прекращена подача основного топлива в топочное пространство.

Запальное устройство обладает конструктивной простотой и технологически просто в изготовлении.

Запальное устройство, содержащее вихревую камеру с патрубком запального газа и тангенциальным патрубком сжатого воздуха, свечу зажигания для воспламенения топливовоздушной смеси в вихревой камере, пламяпередающую трубу, соединенную входным концом с вихревой камерой, выполненную с возможностью образования факела на выходном конце, и датчик контроля горения, отличающееся тем, что датчик контроля горения установлен в пламяпередающей трубе на расстоянии (0,54÷4,0)D от входного конца пламяпередающей трубы, причем длина пламяпередающей трубы составляет не менее 10,0D, где D - внутренний диаметр пламяпередающей трубы.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройству для розжига и контроля пламени в газовых горелках. .

Изобретение относится к запальным устройствам для силовых установок, таких как кислородо-водородные парогенераторы. .

Изобретение относится к оголовкам факельных установок для сжигания аварийных, постоянных и периодических выбросов горючих газов, может быть использовано в нефтехимической, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности и позволяет повысить надежность и срок службы оголовка за счет устранения воздействия пламени на наружную поверхность основной горелки и ветрозащитного экрана.

Изобретение относится к оголовкам факельных установок для постоянного, периодического или аварийного сброса и последующего сжигания утилизируемых горючих газов и паров, может быть использовано в нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей, нефтехимической и химической отраслях промышленности и позволяет повысить надежность запуска факельных установок как при первичном розжиге, так и при повторном розжиге в аварийной ситуации несанкционированного срыва пламени.

Изобретение относится к области автоматического контроля наличия пламени при горении газообразного топлива, в частности для контроля наличия пламени поджигающих и горелочных устройств.

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в паровых котлах, работающих на энергетических углях ухудшенного качества. .

Запальник // 2169885
Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к устройствам для зажигания газа в промышленных котлах и печах. .

Запальник // 2107226

Изобретение относится к газовой горелке

Изобретение относится к области энергетики

Изобретение относится к области теплоэнергетики - способу и устройству для сжигания угля микропомола и угля обычного помола в пылеугольной горелке

Изобретение относится к устройствам розжига газовых горелок факельных установок и может быть использовано в нефтегазовой, нефтехимической и других отраслях промышленности при утилизации сбросных газов и многофазных систем промстоков

Изобретение относится к инжекционным горелочным устройствам, преимущественно к горелкам, предназначенным для поджига газокислородных машинных резаков

Изобретение относится к проточным устройствам для импульсного зажигания высокоскоростных потоков гомогенных и гетерогенных горючих смесей в различных энергетических установках, прежде всего в импульсно-детонационных технологических устройствах и в импульсно-детонационных двигателях летательных аппаратов

Изобретение относится к области теплотехники к способам для сжигания топлива при принудительной подаче воздуха и газа с предварительным смешением. Способ безопасной работы горелки в широком диапазоне нагрузок заключается в том, что в режиме розжига горелки подают искру на запальник, подвергают розжигу запальником пилотную горелку с раздельной подачей газа и воздуха, стабильность работы которой обеспечивают постоянным расходом газовоздушной смеси, осуществляют раздельную подачу газа и воздуха в основную горелку с последующим смесеобразованием в камере сгорания, при этом выводят основную горелку в режим минимальной тепловой мощности и разжигают факел основной горелки факелом пилотной горелки, устанавливают постоянный контроль за факелом пилотной горелки ионизационным датчиком и выключают запальник, продолжают работу горелки в широком диапазоне нагрузок, при этом исключают погасание основного факела горелки, в том числе и в случае отрыва факела, посредством поджига факелом постоянно работающей пилотной горелки, контролирующей основной факел горелки. Изобретение обеспечивает безопасную и надежную работу горелки в широком диапазоне нагрузок. 1 ил.

Изобретение относится к энергетике, а именно к газомазутной вихревой горелке с принудительной подачей воздуха. Горелка для сжигания газообразного и/или жидкого топлива применяется в паровых и водогрейных котлах. Горелка состоит из основной горелки с устройством для подачи газообразного топлива и с устройством для подачи жидкого топлива, пилотной горелки и запальной горелки. Пилотная горелка с принудительной подачей воздуха расположена в корпусе основной горелки. При работе на газообразном топливе пилотная горелка используется для контроля факела основной горелки. В качестве датчика факела основной горелки, работающей на жидком топливе, используется фотодатчик. Запальная горелка, расположенная в корпусе основной горелки используется для розжига факела пилотной горелки и факела основной горелки, работающей как на газообразном, так и на жидком топливе. Задача изобретения - создание безопасной горелки для котлов большой мощности. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области энергетики. Способ зажигания и эксплуатации горелок при газификации углеродосодержащих типов топлива с использованием по меньшей мере двух газификационных горелок заключается в том, что одна из газификационных горелок выполнена в виде пусковой горелки, для зажигания которой служит по меньшей мере одна пилотная горелка, которую зажигают посредством электрического запального элемента, при этом посредством пилотной горелки в пусковой горелке воспламеняют смесь из горючего газа и кислородосодержащего газа, при этом после зажигания пусковой горелки от нее зажигают по меньшей мере одну другую газификационную горелку и пусковую горелку за счет смены среды эксплуатируют далее в качестве одной из газификационных горелок углеродосодержащего топлива. Изобретение позволяет предотвратить непрерывный расход горючего газа в пилотной или же запальной горелке. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх