Газомазутная турбинная горелка
:-, «. .. и э,, О П И С А- Н"- И 4"" мi4I4462
Союз Советских
Социалистических
Реслу блик
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства— (22) Заявлено 24.09.70 (21) 1479579/24-6 с присоединением заявки №вЂ” (32) Приоритет—
Опубликовано 05.02.74. Бюллетень ¹ 5
Дата опубликования описания 19.08.74 (оl) Ч. Кл. F 23d 17/00
Государственный комитет
Совета й1инистров СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 662.959.22 (088.8) (72) Авторы изобретения
Б. П. Адинсков, И. А. Спирин и Е. П. Щуркин (71) Заявитель Саратовский государственный научно-исследовательский и проектный институт по использованию газа в народном хозяйстве, проектированию систем газоснабжения и конструированию газовой аппаратуры (54) ГАЗОМАЗУТНАЯ ТУРБИННАЯ ГОРЕЛКА
Изобретение относится к газомазутным горелкам, предназначенным для одновременного или раздельного сжигания газа .и мазута в топках котлов, промышленных печей, а также в других тепловых установках.
Известны газомазутные турбинные горелки, содержащие вал с тремя каналами для газа, мазута и,распылителя, установленный с сальниковыми уплотнениями .в подшипниках. 10
На валу .закреплены осевой .вентилятор,и .реактивная турбинка с двумя рядами лопаток, один из которых подключен к газовому каналу вала, а другой — к мазутному и распылительному каналам. B этой горелке для сжигания жидкого топлива необходим расход распылителя в,виде пара или сжатого воздуха; из-за сжигания жидкого топлива с,распылителем при,регулйровании производительности горелки нарушается автомодельность регулирования соотношения топлива с воздухом и тем самым снижается экономичность сжигания топлива. Наличие сальникового уплотнения со смазкой под давлением и двух отдельных рядов лопаток турбинки для,жидкого и газообразного топлив снижает экоплуатационную надежность;работы горелки и увеличивает расходы по ее эксплуатации.,В горелке невозможно сжигание одного жидкого топли.ва, так как при этом газовые лопатки не охлаждаются от нагрева,из-за теплового воздейств,ия факела и сгорают.
Цель изобретения — повышение экономич, ности сжигания и увеличение эксплуатационной надежности. ,В предлагаемой горелке осуществляется механический распыл жидкого топлива через вращающнеся сопла в лопатках турбинки, т. е. без дополнительного расхода распылителя.
Для этого вал выполнен с двумя каналами: центральным — для подачи жидкого топлива в мазутные,полостн лопаток,и периферийным — для нодачп газообразного топлива в газовые полости лопатки турбинки. Механический распыл жидкого топлива обеспечивает тонкость его разбрызгивания, хорошее смешение с воздухом и повышение экономичности сткигания. Уллотненпе между валом,и корпусо» подшипника выполнено комбинированным, т. е. снаружи вала в кор пусе подшипника лабпринтным, из ряда последовательно установленных шайб с калиорованными радиальными и осевыми зазорами, а внутри вала чо торцу газового канала — в виде газового эжектора и по торцу мазутного канала — в виде гпдразлического эжектора. В газовом эжекторе газовый канал вала является смесителем, по оси которого в крышке, подшипника закреплен газоразводящий патрубок, выполненный в виде сужающегося сопла. В гидрав414462 лическом эжекторе мазутный канал вала является смесителем, а соплом служит мазутоподводящий сужающийся патрубок, закрепленный также в.крышке подшипника, концентричпо газоподводящему соплу по оси мазутного канала вала. Лабиринтное уплотнение обеспечивает безопасную .работу горелки в,начальный .период,и на низком давлении газа.
Лопатки горелки выполняются в один ряд, но каждая лопатка, имеет две,смежных полости, каждая со своей группой сопел, одна из
ll На фиг. 1 показна описываемая горелка, продольный разрез; иа фиг. 2 — вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 3 — лопатка турбинки горелки с газовым .и мазутным полостями с топливовыпускными соплами. Газомазутная турбинная горелка содержит корпус 1, головку 2, подшипниковый узел 3, вал 4 с двумя каналами: внешним 5 для прохода газа и внутренним 6,для .прохода мазута. Лопатки 7 турбинки выполнены с двумя полостями 8 и 9 соответственно для подачи газа к газовым, соплам 10 .и мазута,к мазутным соплам 11. Корпус подшипника закрывается крышкой 12.,В крышке закреплены патрубок 13 для подвода газа с соплом 14 и патрубок 15 для подвода мазута с соплом 16. Подшипниковый узел, имеет,комбинированное уплотнение, п редотвращающее протечки топлива через подшипниковый узел и обеспечивающее легкоподвижность вала. Шайбы 17, имеющие калиброванные радиальные зазоры с валом и корпусом,и осевые зазоры с шарикоподшипниками, образуют лабиринт:- ое уплотнение. Сопло 14 с газовым каналом 5 вала 4 образует эжектор,,предотвращающий протечки газа в подшипниковый узел при работе горелки,на повышенных давлениях. Сопло 16 с мазутным каналом вала 4 образует гидравлический эжектор, предотвращающий, протечки мазута помимо мазутного канала. На корпусе 1 имеется цилиндрический воздушный ,регистр 18 для;регулирования .количества воздуха. На валу 4,закреплен вентилятор 19, приводимый во вращение турбинкой и подающий воздух на горение топлива. ,При работе горелки,на газе он под давлением .подается через патрубок 13 в,corno 14 эжектора:и далее в газовый канал 5 вала 4. Через;канал 5 газ .попадает в полости 8 лопаток 7,и далее в газовые сопла 10. Истекая из сопел 10, газ приводит во вращение лопатки Предмет изобретения 1. Газомазутная турбинная горелка, содержащая установленный с уплотнением в подшипниках вал, .имеющий каналы, подключенные,к пат1рубкам для подачи жидкого и газообразного топлива в лопатки реактивной турбинки, и установленный на валу осевой вентилятор, отличающаяся тем, что, с целью 7, вал 4 и вентилятор 19. Воздух засасываегся вентилятором 19 через воздушный регистр 18 и подается через головку 2 в топочное пространство. Из-за быстрого вращения газовых 5 сопел 10 в готоке воздуха на,выходе из головки 2 газ хорошо перемешивается с воздухом,,и далее осуществляется его сжигание. С увеличением давления и,расхода газа соответственно увеличиваются .мощность и число оборотов, развиваемое турбинкой .и вентилятором, и, таким образом, сохраняется постоянным заданное соотношение газа,и воздуха. При работе па мазуте топливо подается .под 15 давлением через патрубок 15 в сопло 16 гидравлического эжектора, а затем в мазутный канал 6 вала 4 и далее в мазутные полости 9 лопаток турбинки и в мазутные сопла 11. Под действием реактивной силы мазутных 20 струй лопатки 7, вал 4 .и вентилятор 19 приводятся во вращение. Воздух засасывается вентилятором 19 через воздушный регистр 18 и подается закрученным потоком в устье головки горелки. Йз-за,интенсивного вращения мазутных сопел в закрученном потоке воздуха происходит тонкое распыливание жидкого топлива и хорошее смешение его с воздухом, а также полное сгорание с минимальными избытками воздуха.,При увеличении давления и расхода жидкого топлива соответственно увеличиваются мощность и число оборотов венти лятора .и количество подаваемого им воздуха. Таким образом, сохраняется постоянным заданное соотношение топлива с воздухом при регулировании нагрузки горелки. При одновременном сжигании газа и мазута последние подаются по соответствующим соплам и,каналам вала и .полостям лопаток турбинки. При этом сохраняется автомодельность регулирования соотношения топлива с воздухом.,При .работе только на газе лопатки турбинки надежно охлаждаются газом,,и мазутные сопла,не закоксовываются. При работе на мазуте лопатки турбинки надежно охлаждаются мазутом, и предотвращается обгорание газовых сопел. Гидравлическим эжек тором ввиду эжекций мазутной струи предотвращается попадание мазута в газовый, канал и в подшипниковый узел. Обтекатель 20 защищает от нагрева вентилятор 19,и подшипкиковый узел 3 горелки от теплового излучения факела и,из топки. Лабиринтное уплотнение .из шайб .17 предотвращает протечки газа через корпус .подшипника в корпус 1 при работе горелки на низких давлениях газа при малой нагрузке. 414462 Возах Мазул7 Фиг 1 дидА РОГ т иг. Составитель H. Колесникова Редактор Л. Жаворонкова Техред T. Курнлко Корректор А. Васильева Заказ 624 Изд. № 442 Тираня 565 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Тнп. Харьк. фил. пред. «Патент» повышения экономичности сжигания,и увеличения эксплуатационной надежности,,каждая лопатка разделена на,полости, одна,из;которых подключена к каналу жидкого топлива, а другая — соответственно газового. 2. Горелка, по п. 1, отличающпяся тем, чго, с целью повышения надежности, уплотнение вала выполнено комо. гнпрованным: снаружи лабиринтным, а в местах .подключения каналов к топливным патруо кам — эжекторным.
