Горелка настильного пламени со встроенной пилотной горелкой



Горелка настильного пламени со встроенной пилотной горелкой
Горелка настильного пламени со встроенной пилотной горелкой

 


Владельцы патента RU 2534196:

Закрытое акционерное общество "Научно-производственный центр энергетического оборудования" (RU)

Предложенное изобретение относится к устройствам для сжигания газового топлива на внутренней поверхности обмуровки печи, ее разогрев и передачу лучистой энергии к продуктовому змеевику и может найти применение, в частности, в высокотемпературных трубчатых печах. Горелка настильного пламени содержит гильзу 4, внутри которой установлена цилиндрическая обечайка - воздуховод 3, газоподводящую трубку 1, соединенную с газовым коллектором 2, рассекатель 8 пламени, установленный с зазором относительно выходного торца цилиндрического воздуховода 3, и пилотную горелку 6. Отличительной особенностью горелки является то, что газовый коллектор 2 выполнен в виде кольцевой распределительной камеры с радиальными отверстиями, размещенной между рассекателем 8 пламени и выходным торцом воздуховода 3. Газоподводящая трубка 1 и пилотная горелка 6 расположены в зазоре между воздуховодом 3 и гильзой 4. Горелка способна работать на любом топливе без проскока с пониженным уровнем шума. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к устройствам для сжигания газового топлива на внутренней поверхности обмуровки печи, ее разогрев и передачу лучистой энергии к продуктовому змеевику и может найти применение, в частности, в высокотемпературных трубчатых печах.

Известны веерные горелки настильного пламени для сжигания газового топлива в трубчатых печах, расположенные несколькими ярусами по высоте печи. Конструкция горелки с выходной раздаточной головкой обеспечивает высокую равномерность разогрева поверхности настила. Факелы горелок настилаются на стены, выложенные из огнеупорного кирпича. Первичный воздух поступает в инжекционный смеситель. Газовоздушная смесь с коэффициентом избытка воздуха через каналы в выходной головке горелки распределяется по поверхности настила. Вторичный воздух поступает через кольцевой канал благодаря разрежению в топке и эжектирующему эффекту настильного факела (см. Вафин Д.Б., Садыкова Д.А. «Применение дифференциального метода теплового расчета для трубчатых печей с веерными горелками настильного пламени», ж. «Фундаментальные исследования», №6, 2013 г., с.13, 14).

Недостатком известного устройства является сложность его монтажа, проскок пламени, особенно при использовании газовоздушной смеси с высоким содержанием водорода, а также высокий шум при работе.

Наиболее близкой к предложенной является горелка настильного пламени со встроенной пилотной горелкой, содержащая гильзу, расположенную в ней цилиндрическую обечайку с отверстиями для подачи воздуха, газоподводящий патрубок, по которому газовое топливо подводится в газовую камеру, куда также подается первичный воздух для образования газовоздушной смеси, которая подается в зону горения. Газовая камера соединена с цилиндрической обечайкой посредством сопел. Цилиндрическая обечайка установлена в гильзе с образованием кольцевого зазора, по которому осуществляют подачу вторичного воздуха в зону горения. Пилотная горелка установлена в указанной кольцевом зазоре (см. «ГГР-340 - Горелка газовая радиационная с настильным пламенем» на странице в сети Интернет http://npceo.ru/ggr-340.htm, распечатано 30.08.2013).

Недостатком ближайшего аналога, который относится к горелкам с предварительным смешением газа с воздухом за счет инжекции воздуха газом, является высокий шум при работе, который образуется в результате резкого торможения газа в инжекторе.

Другим недостатком ближайшего аналога является возможный проскок пламени, связанный с тем, что осуществляют подачу смеси газа с воздухом.

Задачей изобретения является создание простой в изготовлении горелки, способной работать на любом топливе без проскока с пониженным уровнем шума.

Техническим результатом изобретения является снижение уровня шума в зоне обслуживания горелки за счет перемещения источника шума внутрь топки, а также исключение возможности проскока пламени за счет создания на внутренней поверхности топки кольцевой струи газа и подачи к ней воздуха.

Поставленная задача решается тем, что горелка настильного пламени со встроенной пилотной горелкой содержит гильзу, расположенную в ней цилиндрическую обечайку для подвода воздуха, газоподводящую трубку, соединенную с газовым коллектором, рассекатель пламени, установленный с зазором относительно выходного торца цилиндрической обечайки, и пилотную горелку, установленную в зазоре между гильзой и цилиндрической обечайкой, отличающаяся тем, что газовый коллектор выполнен в виде кольцевой распределительной камеры с радиальными отверстиями, размещенной между рассекателем пламени и выходным торцом цилиндрической обечайки, а газоподводящая трубка расположена в зазоре между гильзой и цилиндрической обечайкой.

Кроме того, цилиндрическая обечайка сообщена с коробом воздуховода, с регулятором подачи воздуха и с фланцем для закрепления на внешней поверхности печи.

Кроме того, рассекатель пламени предпочтительно выполнен с внутренней и внешней поверхностями конической формы.

При использовании предлагаемого решения проявляется технический результат, выражающийся в снижении уровня шума. Работа горелки происходит без предварительного смешения газа с воздухом. Смешение газа с воздухом происходит в самой топке, поэтому шум, возникающий при образовании фронта горения, передается по воздушному тракту в зону обслуживания горелки с большим сопротивлением и ослабевает.

Кроме того, отсутствие предварительного смешения газового топлива с воздухом исключает проскок пламени. Поэтому горелка может работать на любом газе.

Сущность предлагаемого устройства поясняется иллюстративным материалами. На фиг.1 показан фрагмент поперечного сечения стенки печи, в которой установлена предложенная горелка. На фиг.2 показан вид A на фиг.1.

Предложенная горелка настильного пламени скомпонована в единый конструктивный узел и содержит газоподводящую трубку 1 для подвода газового топлива к зоне горения, соединенную с газовым коллектором 2, выполненным в виде кольцевой распределительной камеры с радиальными отверстиями для равномерного выхода газового топлива на излучающую поверхность печи. Газоподводящая трубка 1 расположена в кольцевом зазоре между цилиндрической обечайкой - воздуховодом 3 для подвода воздуха к зоне горения и гильзой 4, внутри которой установлен воздуховод. Воздуховод 3 сообщается с коробом 5 воздуховода, закрепляемым на внешней поверхности печи. Горелка снабжена пилотной горелкой 6 со средством 7 электророзжига, которая вставляется в посадочное место на коробе 5 воздуховода 3 и располагается в зазоре между гильзой 4 и воздуховодом 3 и фиксируется гайками. Для равномерного распределения воздуха на горение, поступающего по воздуховоду 3, к газовому коллектору 2 прикреплен рассекатель 8, имеющий внутри и снаружи коническую форму.

Горелка вставляется в канал горелочного камня 9. В горелочном камне 9 имеется два канала для патрубков 10 и 11 контроля основного и пилотного пламени. На патрубки 10 и 11 монтируются оптические ультрафиолетовые датчики.

На коробе воздуховода установлен регулятор 12 подачи воздуха.

Перед установкой горелки на печь необходимо проверить свободное перемещение газоподводящей трубки 1 с коллектором 2 вдоль горизонтальной оси горелки. Это нужно для того, чтобы выставить зазор «Е» между газовым коллектором 2 и поверхностью настила топки. Величина данного зазора устанавливается в зависимости от ожидаемой реальной тепловой мощности горелки на конкретной печи, площади поверхности настила, состава применяемого газа и величины разрежения на уровне установки горелки.

Крепление и фиксация пилотной горелки 6 и средства 7 электророзжига осуществляется при помощи фланца, устанавливаемого на короб 5 воздуховода 3.

Пуск горелки начинают с розжига пилотной горелки 6 средством 7.

Газовое топливо, подводимое по газоподводящей трубке 1, истекает из отверстий газового коллектора 2 и смешивается с воздухом, поступающим из воздуховода 3 за счет разрежения в топочном пространстве. Уменьшение или увеличение количества подсасываемого воздуха производится регулятором 12 подачи воздуха, размещенным в коробе 5 воздуховода 3.

Образовавшаяся по периферии газового коллектора 2 газовоздушная смесь кольцевой струей истекает на внутреннюю огневую сторону футеровки печи, где воспламеняется от пилотной горелки 6 и, двигаясь по стене футеровки, образует кольцевой настильный факел.

1. Горелка настильного пламени, содержащая гильзу, расположенную в ней цилиндрическую обечайку для подвода воздуха, газоподводящую трубку, соединенную с газовым коллектором, рассекатель пламени, установленный с зазором относительно выходного торца цилиндрической обечайки, и пилотную горелку, установленную в зазоре между гильзой и цилиндрической обечайкой, отличающаяся тем, что газовый коллектор выполнен в виде кольцевой распределительной камеры с радиальными отверстиями, размещенной между рассекателем пламени и выходным торцом цилиндрической обечайки, а газоподводящая трубка расположена в зазоре между гильзой и цилиндрической обечайкой.

2. Горелка по п.1, отличающаяся тем, что цилиндрическая обечайка сообщена с коробом воздуховода, имеющим регулятор подачи воздуха и фланец для закрепления на внешней поверхности печи.

3. Горелка по п.1, отличающаяся тем, что рассекатель пламени выполнен с внутренней и внешней поверхностями конической формы.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к производству ацетилена. Горелка для получения ацетилена методом термоокислительного пиролиза метана содержит блочное газораспределительное устройство с каналами для подачи газовой смеси и каналами для подачи стабилизирующего кислорода, соединенными с коллектором подачи стабилизирующего кислорода, газораспределительное устройство выполнено в виде совокупно направляющего газораспределительного моноблока с цельно выфрезированными в нем каналами для подачи газовой смеси, стабилизирующего кислорода и коллектора подачи стабилизирующего кислорода; входы в газовые каналы выполнены плавно сужающимися.

Изобретение относится к газогорелочным устройствам и может быть применено в газовой промышленности для создания способов сжигания попутных и продувочных газов, особенно содержащих конденсат и сероводородные соединения.

Изобретение относится к газогорелочным устройствам и может быть применено в газовой промышленности для сжигания попутных и продувочных газов, особенно содержащих конденсат и сероводородные соединения.

Изобретение относится к устройству факельных установок закрытых и может быть использовано в нефтегазовой, нефтехимической, химической, коксохимической и других отраслях промышленности для полного термического обезвреживания горючих углеводородных газов (до углекислого газа CO2 и воды H2 O) при их сбросе в атмосферу.

Изобретение относится к газогорелочным устройствам и может быть применено в газовой промышленности для сжигания попутных и продувочных газов, особенно содержащих конденсат и сероводородные соединения.

Изобретение относится к газогорелочным устройствам и может быть применено в газовой промышленности для создания способов сжигания попутных и продувочных газов, особенно содержащих конденсат и сероводородные соединения.

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для сжигания газообразного топлива в системах отопления сушильных, подогревательных, термических, плавильных печей, паровых и водогрейных котлов и других тепловых агрегатов.

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано в реакторах-теплообменниках. .

Изобретение относится к области энергетики, в частности к факельным наконечникам. .

Изобретение относится к пожаротушению и может быть использовано для снижения вредного воздействия на окружающую среду, в том числе, в условиях жилой застройки, фонтанирующих горящих газовых скважин.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в технологиях автономного отопления и горячего водоснабжения индивидуальных домов, промышленных зданий и сооружений. Устройство для отопления содержит изолированный корпус с размещенной в нем топочной камерой с горелками, над которыми расположен теплообменник со входом и выходом для теплоносителя, а также коллектор дымовых газов. Устройство дополнительно оснащено термоэлектрическим преобразователем, размещенным в топочной камере, выход которого через последовательно включенные инвертор напряжения и коммутатор связан с цепью питания нагнетающего насоса и озонатором, соединенным посредством воздуховода через нагнетательный насос с топочной камерой. Изобретение позволяет сократить расход природного газа на 15…20%, а также существенно уменьшить токсичность продуктов сгорания за счет снижения в них содержания оксидов углерода и азота. 1 ил.

Группа изобретений относится к энергетике. Факельная горелка содержит полый корпус в виде трубы, снабженной в выходной части рассекателем, размещенным с кольцевым зазором относительно верхнего торца корпуса. Внутри трубы установлено, как минимум, два полых профилированных центральных тела, выполненных в виде профилированных сопел. Каждое сопло имеет минимальное проходное сечение, расположенное в его выходной части. Полый корпус выполнен с коническим расширением в его выходной части, а выходной рассекатель выполнен в виде конуса, обращенного вершиной к входной части корпуса горелки. В кольцевом зазоре, предпочтительно, между выходной частью рассекателя и выходной конической частью корпуса установлены дополнительные рассекатели, выполненные, преимущественно, в виде кронштейнов V-образного профиля, обращенных вершиной к входной части корпуса. Также представлен способ сжигания газов при помощи факельной горелки согласно изобретению. Группа изобретений позволяет обеспечить улучшенные условия смесеобразования, повысить устойчивость горения при ветровом воздействии с одновременным снижением тепловых нагрузок на элементы факела. 2 н.п. ф-лы, 5 ил., 1 табл.

Предлагаемое техническое решение относится к газогорелочным устройствам и может применяться для сжигания топлива любой степени насыщенности. Универсальная факельная установка содержит выполненные цилиндрическими и расположенные соосно основание, оголовок с множеством боковых форсуночных отверстий на его боковой поверхности и кожух, расположенный со сквозным радиальным зазором вокруг оголовка. При этом оголовок и основание выполнены в виде единой детали трубопровода. Внутренний диаметр оголовка больше внутреннего диаметра основания, а в верхней части основания установлен первый рассекатель с его форсуночными отверстиями для разделения потока топлива на струи. Второй рассекатель установлен подвижно вдоль оси трубопровода, выполнен в виде диска с хотя бы четырьмя форсуночными отверстиями, одно из которых расположено в центре диска и является выходом газоуравнительной трубки, устанавленной внутрь оголовка с образованием в нем кольцевого торцевого отверстия, и образует с торцом оголовка узкую торцевую щель, почти закрывая торцевое отверстие оголовка при низком давлении топлива в трубопроводе, размер которой увеличивается за счет поднятия рассекателя над торцом оголовка при возрастании давления в оголовке. Изобретение позволяет повысить качество сжигания газа любого состава, экономить топливо высокого качества. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к оголовкам факельной установки для сжигания аварийных выбросов газа и может быть использовано в нефтегазодобывающей и других отраслях промышленности, связанных с аварийным сжиганием газа. При изготовлении факельного оголовка при сборке фланца с трубой обеспечивают перпендикулярность посадочной поверхности фланца и оси трубы приваркой фланца к трубе и механической обработкой посадочной поверхности фланца в сборе с трубой, конусность и соответствие конусной и цилиндрической детали производят формованием конусной детали конусным прижимом по конусной поверхности в условиях сборки и/или фиксированием цилиндрической детали от проявления эллипсности. При этом остальные детали соединяют сваркой и с помощью резьбовых соединений. Изобретение обеспечивает устойчивость работы факельного оголовка. 4 ил.

Изобретение относится к устройству факельных установок и может быть использовано в нефтегазовой, нефтехимической, химической, коксохимической и других отраслях промышленности для полного сжигания сбросов факельных горючих газов. Оголовок бездымной факельной установки снабжен дополнительной обечайкой вокруг или/и внутри оголовка, в пространство между которыми принудительно подают воздух с его выходом сверху для ограждения оголовка от наложения ветром пламени горящих газов на оголовок, и для охлаждения их теплонапряженных поверхностей, и для обеспечения бездымного сжигания сбросов газов, при этом воздух подают от вентиляторов снаружи факельных стволов факельных установок или подают сжатый воздух со стороны или от воздуходувок. Изобретение позволяет обеспечить длительное сжигание всех видов сбросных газов, повысить сроки эксплуатации между ремонтами. 6 ил.

Изобретение относится к газогорелочным устройствам и может найти применение при сжигании попутных нефтяных газов. Труба факельная включает опору, корпус и штуцер ввода газа. Опора выполнена конической. На стыке опоры и корпуса размещено эллиптическое днище, снабженное в нижней части трубкой с вентилем. Снаружи корпус и опора снабжены подогревателем в виде змеевика с началом змеевика, расположенным ниже эллиптического днища, и концом змеевика, расположенным выше штуцера ввода газа. Технический результат - выведение оседающих примесей и конденсата из факельной трубы. 1 ил.

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для сжигания сбросных газов с целью их утилизации. Факельный оголовок содержит газоподводящий патрубок, установленный на входе в смеситель, представляющий собой полую обечайку с профилированным входом и выходом, при этом на смесителе закреплены два кольцевых коллектора, расположенных на одной оси и соединенных между собой с помощью пневматических форсунок, расположенных равномерно по окружности, причем один коллектор соединен с системой подачи сбросного газа, а другой коллектор соединен с системой подачи воды, в варианте исполнения пневматические форсунки расположены под углом к оси смесителя. Изобретение позволяет повысить полноту сжигания сбросных газов. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх