Газовая горелка



Газовая горелка
Газовая горелка
Газовая горелка

 


Владельцы патента RU 2600654:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" (RU)

Изобретение относится к области энергетики, в частности к агрегатам для увлажнения снежной массы при поточном строительстве снеголедовых дорог и грунтовых аэродромов в Северных районах. Газовая горелка содержит газовую камеру с газовыми соплами, патрубок подачи газа в газовую камеру и патрубок воздухоподводящего потока с включениями разрыхленного снега. Газовая камера выполнена многосекционной в виде кольцевых перегородок из труб (3, 4 и 5), расположенных в патрубке воздухоподводящего потока (2), а патрубок подачи газа (1) выполнен в виде распределительного коллектора, ось которого расположена параллельно оси патрубка воздухоподводящего потока с внешней его стороны. Кольцевые перегородки (3, 4 и 5), образующие секции газовой камеры, выполнены с разными наружными диаметрами и установлены в патрубке воздухоподводящего потока (2) коаксиально, на разных уровнях, с нижним расположением перегородки меньшего диаметра. В нижней части кольцевых перегородок установлены газовые сопла (12), расположенные ярусными рядами, образующими для каждой кольцевой перегородки уширенную зону горения из внутреннего, среднего и наружного рядов газовых сопел. При этом в среднем ряду газовые сопла установлены с вертикальным расположением осей, параллельно оси патрубка воздухоподводящего потока (2). В наружном и во внутреннем рядах оси газовых сопел отклонены в разные стороны от вертикального положения в радиальном направлении на угол, не превышающий 45°. Сопла (12) в указанных рядах установлены в чередующемся порядке, с расположением сопла среднего ряда между соплами внутреннего и наружного рядов. Кроме того, каждое сопло снабжено насадкой (14), имеющей отверстие (18) переменного сечения сужающейся и расширяющейся формы, и дисковым завихрителем (13), сопряженным с отверстием (18) насадки. При этом дисковый завихритель снабжен углублением (15) в центре и по меньшей мере тремя сквозными отверстиями (16), соединенными пазами (17) с углублением, имеющим выход в отверстие (18) переменного сечения насадки сопла. Технический результат заключается в повышении температуры проходящего потока снега, в более эффективной отдаче тепла по всему объему и в повышении КПД газовой горелки. 4 ил.

 

Изобретение относится к агрегатам для увлажнения снежной массы при поточном строительстве снеголедовых дорог и грунтовых аэродромов в Северных районах.

Известна газовая горелка, содержащая корпус, внутри которого установлены центральный и периферийный газоподводящие каналы, каждый из которых на выходе снабжен группой сопел, пластинчатый теплообменник, соединенный с корпусом газовым трубопроводом посредством газового патрубка, причем центральный и периферийный газоподводящие каналы имеют перфорацию и установлены с возможностью вращения навстречу друг другу (Патент РФ №2471118 С1, дата приоритета 08.08.2011, дата публикации 27.12.2012, авторы: Коробков А.И. и др., RU).

Недостатком известного аналога является сложность изготовления и эксплуатации.

Известна газовая горелка, принятая в качестве прототипа, содержащая газовую камеру, образованную между двумя цилиндрами и торцевыми стенками, патрубок для подачи газа, осевой вентилятор для подачи воздуха, газовые сопла, расположенные в торцевой стенке по окружности, и отражатель, установленный на направляющих стержнях с возможностью перемещения по ним, причем направляющие стержни установлены в трубках, закрепленных на внешнем цилиндре горелки (Патент №2486408 С1, дата приоритета 08.02.2012, дата публикации 27.06.2013, авторы: Бадоев А.С. и др., RU, прототип).

Недостатком прототипа является сложность изготовления и низкий КПД горелки, связанный с тем, что газовоздушная смесь при сгорании в закрытом объеме образует значительное количество продуктов неполного сгорания, что не позволяет осуществить передачу тепла от продуктов сгорания к нагреваемой среде, движущейся внутри воздухоподводящего потока с включениями разрыхленного снега.

Задачей изобретения является повышение эффективности газовой горелки путем повышения температуры проходящего через нее снега и повышения КПД за счет усовершенствования сопел и более рационального их расположения, обеспечивающего уширенную зону горения в патрубке воздухоподводящего потока.

Для решения поставленной задачи в газовой горелке, содержащей газовую камеру с газовыми соплами, патрубок подачи газа в газовую камеру и патрубок воздухоподводящего потока с включениями разрыхленного снега, согласно изобретению газовая камера выполнена многосекционной в виде кольцевых перегородок из труб, расположенных в патрубке воздухоподводящего потока, а патрубок подачи газа выполнен в виде распределительного коллектора, ось которого расположена параллельно оси патрубка воздухоподводящего потока с внешней его стороны, кольцевые перегородки, образующие секции газовой камеры, выполнены с разными наружными диаметрами и установлены в патрубке воздухоподводящего потока коаксиально на разных уровнях с нижним расположением перегородки меньшего диаметра, в нижней части кольцевых перегородок установлены газовые сопла, расположенные ярусными рядами, образующими для каждой кольцевой перегородки уширенную зону горения из внутреннего, среднего и наружного рядов газовых сопел, при этом в среднем ряду газовые сопла установлены с вертикальным расположением осей, параллельно оси патрубка воздухоподводящего потока, а в наружном и во внутреннем рядах, по отношению к кольцевой перегородке, оси газовых сопел отклонены в разные стороны от вертикального положения в радиальном направлении на угол, не превышающий 45°, причем сопла в указанных рядах установлены в чередующемся порядке, с расположением сопла среднего ряда между соплами внутреннего и наружного рядов, каждое сопло дополнительно снабжено насадкой, имеющей отверстие переменного сечения сужающейся и расширяющейся формы, и дисковым завихрителем, сопряженным с отверстием насадки, при этом дисковый завихритель снабжен углублением в центре и, по меньшей мере, тремя сквозными отверстиями, соединенными пазами с углублением, имеющим выход в отверстие переменного сечения насадки сопла, причем контур удлиненной грани паза выполнен по касательной, соединяющей наружные диаметры сквозного отверстия и углубления, а короткая грань выполнена параллельно удлиненной с контуром по касательной к сквозному отверстию.

На фиг. 1 схематично изображена газовая горелка, общий вид, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 3.

Газовая горелка содержит патрубок подачи газа 1, патрубок воздухоподводящего потока 2 с включениями снега, многосекционную газовую камеру, выполненную в виде кольцевых перегородок из труб 3, 4 и 5, расположенных в патрубке воздухоподводящего потока 2. При этом патрубок подачи газа 1 выполнен в виде распределительного коллектора, ось которого расположена параллельно оси патрубка воздухоподводящего потока с внешней его стороны. Кольцевые перегородки 3, 4 и 5, образующие секции газовой камеры, выполнены с разными наружными диаметрами и установлены в патрубке воздухоподводящего потока 2 коаксиально на разных уровнях с нижним расположением перегородки 5 меньшего диаметра. При этом кольцевые перегородки 3, 4 и 5 установлены с помощью дополнительных опор 6, 7, 8 и соединены с патрубком подачи газа 1 посредством герметичных фланцевых соединений 9 и с помощью соединительных патрубков, проходящих через отверстия в патрубке воздухоподводящего потока 2, который снабжен теплоизоляцией 10 и кожухом 11. В нижней части кольцевых перегородок 3, 4 и 5 установлены газовые сопла 12, расположенные ярусными рядами, образующими для каждой кольцевой перегородки уширенную зону горения из внутреннего, среднего и наружного рядов газовых сопел. При этом в среднем ряду газовые сопла установлены с вертикальным расположением осей, параллельно оси патрубка воздухоподводящего потока 2, а в наружном и во внутреннем рядах, по отношению к кольцевой перегородке, оси газовых сопел отклонены в разные стороны от вертикального положения в радиальном направлении на угол, не превышающий 45°. Газовые сопла в указанных рядах установлены с одинаковым шагом в чередующемся порядке, с расположением сопла среднего ряда между соплами внутреннего и наружного рядов. В каждом из газовых сопел 12 установлен дисковый завихритель 13, фиксированный насадкой 14. При этом дисковый завихритель 13 снабжен углублением 15 в центре и, по меньшей мере, тремя сквозными отверстиями 16, соединенными пазами 17 с углублением 15, имеющим выход в отверстие 18 насадки 14, выполненное с переменным сечением сужающейся и расширяющейся формы, ускоряющим поток газа. Для сопряжения дискового завихрителя 13 с отверстием 18 насадки 14 контур удлиненной грани 19 паза выполнен по касательной, соединяющей наружные диаметры сквозного отверстия 16 и углубления 15, а короткая грань 20 выполнена параллельно удлиненной с контуром по касательной к сквозному отверстию 16. Газовая горелка также снабжена механизмом зажигания 21, подведенным к отверстию 18 насадки 14.

Газовая горелка работает следующим образом.

Газ, подаваемый через распределительный коллектор 1, поступает в кольцевые перегородки 3, 4 и 5 газовой камеры, расположенные в патрубке воздухоподводящего потока 2 в разных уровнях с учетом размеров зон горения, и, поочередно проходя через газовые сопла 12, воспламеняется от подведенного к каждой кольцевой перегородке механизма зажигания 21, образуя уширенную зону горения благодаря поярусному расположению газовых сопел. Воспламененный газ эффективно отдает тепло проходящему потоку разрыхленного снега, повышая его температуру, обеспечивающую придание свойствам снега возможности уплотнения при воздействии на него нагрузки. При этом выполнение газовой камеры многосекционной с расположением ее кольцевых перегородок в разных уровнях и разных диаметров, а также с нижним расположением кольцевой перегородки меньшего диаметра и с нижним расположением газовых горелок позволяет равномерно повышать температуру всего объема снега, проходящего по патрубку воздухоподводящего потока 2 от разрыхляющего устройства, например от роторного снегоочистителя, и, вследствие этого, не препятствовать проходу снежных включений, а установка в газовых соплах дисковых завихрителей 13 предлагаемой конструкции улучшает перемешивание газа с воздухом, обеспечивает полноту сгорания газа и повышает КПД горелки.

Таким образом, заявляемая газовая горелка позволяет достичь более высокий технический результат, который заключается в повышении температуры проходящего потока снега, в более эффективной отдаче тепла по всему объему и в повышении КПД газовой горелки.

Газовая горелка, содержащая газовую камеру с газовыми соплами, патрубок подачи газа в газовую камеру и патрубок воздухоподводящего потока с включениями разрыхленного снега, отличающаяся тем, что газовая камера выполнена многосекционной в виде кольцевых перегородок из труб, расположенных в патрубке воздухоподводящего потока, а патрубок подачи газа выполнен в виде распределительного коллектора, ось которого расположена параллельно оси патрубка воздухоподводящего потока с внешней его стороны, кольцевые перегородки, образующие секции газовой камеры, выполнены с разными наружными диаметрами и установлены в патрубке воздухоподводящего потока коаксиально на разных уровнях с нижним расположением перегородки меньшего диаметра, в нижней части кольцевых перегородок установлены газовые сопла, расположенные ярусными рядами, образующими для каждой кольцевой перегородки уширенную зону горения из внутреннего, среднего и наружного рядов газовых сопел, при этом в среднем ряду газовые сопла установлены с вертикальным расположением осей, параллельно оси патрубка воздухоподводящего потока, а в наружном и во внутреннем рядах, по отношению к кольцевой перегородке, оси газовых сопел отклонены в разные стороны от вертикального положения в радиальном направлении на угол, не превышающий 45°, причем сопла в указанных рядах установлены в чередующемся порядке, с расположением сопла среднего ряда между соплами внутреннего и наружного рядов, каждое сопло дополнительно снабжено насадкой, имеющей отверстие переменного сечения сужающейся и расширяющейся формы, и дисковым завихрителем, сопряженным с отверстием насадки, при этом дисковый завихритель снабжен углублением в центре и по меньшей мере тремя сквозными отверстиями, соединенными пазами с углублением, имеющим выход в отверстие переменного сечения насадки сопла, причем контур удлиненной грани паза выполнен по касательной, соединяющей наружные диаметры сквозного отверстия и углубления, а короткая грань выполнена параллельно удлиненной с контуром по касательной к сквозному отверстию.



 

Похожие патенты:

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 относится к газогорелочным устройствам и может найти применение при сжигании попутных нефтяных газов. Труба факельная включает опору, корпус и штуцер ввода газа.

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.

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.

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.

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.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в технологиях автономного отопления и горячего водоснабжения индивидуальных домов, промышленных зданий и сооружений.

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.

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 области очистки улиц и дорог от снежной массы и может быть использовано в городском хозяйстве, на транспортных и промышленных предприятиях и других территориях.

Изобретение относится к области очистки улиц и дорог от снежной массы и может быть использовано в городском хозяйстве, на транспортных и промышленных предприятиях и других территориях.

Изобретение относится к области очистки улиц и дорог от снежной массы и может быть использовано в городском хозяйстве, на транспортных и промышленных предприятиях и других территориях.

Изобретение относится к коммунальному хозяйству и может быть использовано для уборки и перевозки снега. Мобильный комплекс по вывозке снега содержит автомобиль на базовом шасси, снабженном бункером с загрузочным окном, внутри которого установлено устройство переработки снега.

Изобретение относится к способу утилизации снежной массы, а именно к способу плавления снега, и может быть использовано в городском хозяйстве при утилизации снего-ледовой массы, полученной при очистке городских территорий (автомобильных дорог, внутриквартальных территорий, территорий промышленных объектов и др.).

Изобретение относится к области городского хозяйства, а именно к устройству для плавления снега при зимнем содержании улиц и городских территорий. Снегоплавильная машина состоит из снегоплавильной камеры и крышек, расположенных сверху снегоплавильной камеры.

Изобретение относится к области очистки улиц и дорог от снежной массы и может быть использовано в городском хозяйстве, на транспортных и промышленных предприятиях и других территориях.

Изобретение относится к оборудованию для коммунальной техники, а именно к навесному всесезонному оборудованию для коммунальной техники. Оборудование содержит установленные на шасси автомобиля кран-манипулятор, переднюю и заднюю цилиндрические фронтальные щетки, лотковую щетку, систему кавитаторов, бак для реагентов, бак, снабженный корзиной, повторяющей его форму для выгрузки мусора из бака, подающей трубой, выполненной с возможностью подогрева, вакуумным насосом для забора снега, листвы, пыли, снеготопильным устройством для принудительного отделения снежной массы от воздуха и предварительного топления снега.

Изобретение относится к области очистки улиц и дорог от снежной массы. Установка содержит ванну с решеткой в верхней части для приема и плавления снежной массы, отверстие для слива талой воды, горелки, газовые баллоны с регулятором давления, газопроводом и запальником.

Изобретение относится к области техники для уборки улиц, а именно к средствам утилизации зимних осадков. Способ утилизации твердых осадков заключается в том, что снег и наледь складируют в накопительном бункере.

Изобретение относится к устройствам для утилизации снежной массы, а именно к установке принудительного, интенсивного для таяния снега и извлечения из снежной массы разделенных на фракции мусорных твердых включений, и может быть использовано в городском хозяйстве для утилизации снего-ледовой массы, полученной при очистке городских территорий. Установка содержит приемный бункер, камеру для снеготаяния, устройство для измельчения снежной массы, теплообменник, систему орошения снежной массы нагретой водой через сопла, систему слива талой воды и устройство непрерывного извлечения твердых включений. Устройство для измельчения снежной массы выполнено в виде лопастей, закрепленных на валу по спирали, и установлено соосно с устройством непрерывного извлечения мусорных твердых включений. Устройство извлечения мусорных твердых включений выполнено в виде барабанного грохота с перфорацией размером от 10 мм до 12 мм и внутренней винтовой спиралью, вращающегося со скоростью не более 60% от критического числа оборотов барабанного грохота. Данное устройство разделяет мусорные твердые включения, содержащиеся в снежной массе, на фракцию размером более 10-12 мм, извлекаемую из барабанного грохота, и фракцию размером менее 10-12 мм - песок, которая разгрузочным устройством, установленным под барабанным грохотом, извлекается из камеры для снеготаяния. При этом барабанный грохот и разгрузочное устройство расположены под углом к уровню воды в камере для снеготаяния таким образом, что обеспечивается обезвоживание извлекаемых твердых включений. Изобретение обеспечивает повышение эффективности и производительности процесса принудительного таяния снега с обеспечением возможности одновременной сортировки мусорных включений, выделяя обезвоженный чистый песок, пригодный для вторичного использования в коммунальном хозяйстве. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх