Инжекционная газовая горелка

Авторы патента:

БОРИСОВ ЮЛИАН ЯРОСЛАВОВИЧ

ЖЕБРАК ЮРИЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ

РОЗЕНФЕЛЬД ЭММАНУИЛ ИОСИФОВИЧ

F23D14/08 - с аксиальными выходными отверстиями в головке горелки

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

00 438833

Союз Советских

Социалистически»

Ресоублик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 11.12.69 (21) 1384270 24-6 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 05.08.74. Бюллетень № 29

Дата опубликования описания 22.01.75 (51) М. Кл. F 23d 13, 00

Государственный комитет

Совета Министров СССР па делам изобретений и открытий (53) УДК 662.951.2 (088,8) (72) Авторы изобретения

Ю. Я. Борисов, Ю. А. Жебрак и Э. И. Розенфельд (71) Заявитель (54) ИНЖЕКЦИОННАЯ ГАЗОВАЯ ГОРЕЛКА

Изобретение может быть использовано в топках промышленных тепловых агрегатов.

Известны инжекционные горелки, содержащие корпус смесителя с соплом для подачи газа.

Цель изобретения вЂ” обеспечить необходимый избыток воздуха в области сверхкритических давлений. Для этого на выходе из газового сопла установлен резонатор акустических колебаний, выполненный в виде обечайки с торцовой стенкой, образующей полость, обращенную к соплу, поперечный размер которой выполнен порядка поперечного размера струи, для обеспечения двойного поворота последней каждый раз на 180 .

На чертеже изображена описываемая горелка, продольный разрез.

Горелка содержит корпус 1 смесителя с фронтовой плитой 2, керамический горелочный туннель 3, сопло 3 для подачи газа, резонатор 5, центральную полую трубу 6 и патрубок 7 для подвода газа.

Горелка работает следующим образом.

Истекающий из сопла 4 сверхзвуковой поток газа тормозится резонатором 5 с образованием скачка уплотнения. При этом возникает автокелебательный процесс периодического опорожнения резонатора, сопровождающийся возниковением в струе ударных волн, излучаемых в объем корпуса смесителя и горелочного туннеля 3 и представляющих собой акустические волны высокой интенсивности. Устройство работает в режиме генерации, когда большая часть отработанного газа

5 обтекает резонатор и распространяется в корпусе 1. Меньшая часть отработанного газа вытекает через отверстия 8 в теле резонатора, При этом вытекающие струи газа существенно повышают кинетическую энергию га10 зоной струи за резонатором при неизменной интенсивности генерации, способствуя тем самым увеличению инжектируемого этой струей воздуха из внешней среды через кольцевое пространство 9 и через трубу 6. Значи15 тельное повышение коэффициента инжекции при выполнении в теле резонатора отверстий

8 позволяет существенно уменьшить диаметр смесителя горелки.

Размер и число отверстий 8 выбираются

20 из расчета, чтобы общая площадь их поперечного сечения не превышала 30% от площади стенки 10. При несоблюдении этого условия акустическая мощность излучателя резко падает вследствие большой утечки газа через

25 отверстия и снижения тем самым интенсивности скачка уплотнения, возникающего при торможении струи.

Двойной поворот струи в резонаторе 5 приводит к существенно неравномерному ско30 ростному полю газового потока в зоне, при438833

Составитель Н. Колесникова

Техред Т. Курилко Корректор Л. Орлова

Редактор Г. Кузьмина

Заказ 3714 14 Изд, № 123 Тираж 565 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 мыкающей к его внешней поверхности. Резонатор является мощным аэродинамическим сопротивлением, «съедающим» большую часть сверхкритич еского давления истекающей из сопла струи и переводящим течение потока за насадком в докритическую область, т. е. происходит изменение эпюры скоростей вблизи поверхности резонатора 5 без изменения толщины струи.

Это приводит к тому, что обеспечивается подсос необходимого для горения воздуха, так как устраняется возможность запирания корпуса смесителя газовой струей.

Предмет изобретения

1. Инжекционная газовая горелка, содержащая корпус смесителя с соплом для подачи газа, о тл ича ющая ся тем, что, с целью обеспечения необходимого избытка воздуха в области сверхкритических давлений газа, на выходе из сопла установлен резонатор акустических колебаний, выполненный в виде обечайки с торцовой стенкой, образующей полость, обращенную к соплу, поперечный размер которой выполнен порядка поперечного размера струи, для обеспечения двойного поворота последней каждый раз на 180 .

10 2. Горелка по п. 1, отличающаяся тем, что торцовая стенка полости выполнена со сквозными отверстиями по периферии, общая площадь которых не превышает 30 от площади стенки.

15 3. Горелка по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что, с целью снижения аэродинамического сопротивления, по оси сопла установлена труба для подачи воздуха.

Похожие патенты:

Инжекционная горелка // 309207

Инжекционная газовая горелка // 174150

Многосопловая инжекционная горелка // 116920

Газовая горелка // 113721

Инжекционная газовая горелка // 1747796

Изобретение относится к технике сжигания газа и предназначено для совместного сжигания газообразного и жидкого топлияа обедненного органикой (промстоков ) в печах термического обезвреживания промстоков

Горелка с вертикальным пламенем // 2534338

Изобретение относится к области энергетики. Газовая горелка (10) содержит чашеобразный корпус (12) основания, головку (14), установленную на корпусе (12) основания, верхнюю крышку (16), установленную на головке (14) горелки и имеющую множество отверстий (34) для выхода пламени, направляющих газовоздушную смесь в сторону объекта (36) нагрева, при этом головка (14) горелки имеет зону (28) смешивания газовоздушной смеси, подаваемой в эту головку (14), причем зона (28) смешивания выполнена в виде кольцевой камеры, которая в поперечном сечении постепенно расширяется при удалении в радиальном направлении в сторону отверстий для выхода пламени, отверстия (34) для выхода пламени выполнены таким образом, что газовоздушная смесь выходит из этих отверстий (34) в по существу вертикальном направлении, головка (14) имеет зону (30) стабилизации, расположенную между зоной (28) смешивания и отверстиями (34) для выхода пламени и имеющую постоянный периметр сечения. Отверстия (34) для выхода пламени выполнены сквозными и проходят через верхнюю крышку (16) в по существу вертикальном направлении. Отверстия (34) для выхода пламени расположены в по меньшей мере один ряд по периметру верхней крышки (16). Изобретение позволяет повысить эксплуатационную надежность горелки. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Горелка // 2560968

Настоящее изобретение относится к горелочным устройствам с регулируемыми параметрами факела и может быть использовано для сжигания газообразного или жидкого топлива, предварительно переведенного в газообразное состояние, в различных агрегатах. Горелка содержит корпус с расширяющимся участком, топливопровод с расположенным на конце жиклером, сопло, установленное над расширяющимся участком корпуса, и спираль. Корпус состоит из трех камер: первой смесительной камеры, турбулентной камеры и второй смесительной камеры. В первой смесительной камере выполнены по меньшей мере два воздухопроводных отверстия. Суммарная площадь сечений этих воздухопроводных отверстий должна быть не менее площади сечения корпуса. В турбулентной камере закреплена спираль. Спираль изготовлена из жаростойкого сплава. Во второй смесительной камере выполнены по меньшей мере два воздухопроводных отверстия. Сумма площадей сечений вышеуказанных воздухопроводных отверстий и площади сечения нерасширяющегося участка корпуса должна быть равна площади сечения сопла. Техническим результатом является получение экологически чистых продуктов сгорания, надежная и постоянная стабилизация пламени, широкий предел регулирования струи пламени, полное сгорание топлива, надежность конструкции горелки, уменьшение энергозатрат на горение. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Вентиляторная металловолоконная газовая горелка // 2577428

Изобретение относится к области энергетики. Вентиляторная металловолоконная газовая горелка содержит съемную металловолоконную прокладку, установленную на узле зажигания головки горелки, подводящую трубу, соединенную с центральным участком нижней части головки горелки, вентилятор для подачи кислорода, необходимого для сгорания газа, через подводящую трубу и устройство подачи газа, при этом вентиляторная металловолоконная газовая горелка содержит: распределительную лопасть свободного хода, закрепленную под металловолоконной прокладкой головки горелки и свободно вращающуюся в соответствии с давлением нагнетаемого воздуха, содержащего газ; и изогнутую направляющую пластину, прикрепленную к нижнему концу центрального вала распределительной лопасти свободного хода для равномерного распределения давления поднимающегося газа в направлении вверх. Распределительная лопасть свободного хода имеет конструкцию неэлектрического действия, которая не требует двигателя или электрической энергии. Изогнутая направляющая пластина имеет диаметр больше, чем внутренний диаметр подводящей трубы. Изобретение позволяет равномерно воспламенить пламя по всей прокладке и снизить шум. 2 з.п. ф-лы, 7 ил.

Газовая горелка с направленным внутрь пламенем // 2583314

Изобретение относится к области энергетики. Узел (100, 200, 300) газовой плиты содержит газовую горелку и конфорку (1), причем газовая горелка содержит корпус (2) основания, расположенный под конфоркой (1) и содержащий камеру (21), соединенную с, по меньшей мере, одной горизонтальной трубкой (7) Вентури, запитываемой, по меньшей мере, одной газовой форсункой (6), корпус (4) смесителя, расположенный над корпусом (2) основания и над конфоркой (1) и имеющий основание (42) тороидальной формы, которое определяет тороидальную смесительную камеру (40), сообщающуюся с камерой (21) корпуса основания, и, по меньшей мере, одно отверстие (43, 343) для прохода вторичного воздуха, круглую верхнюю крышку (5), расположенную над корпусом (4) смесителя и имеющею, по меньшей мере, одно отверстие (50, 350), сообщающееся с, по меньшей мере, одним отверстием (43, 343) корпуса смесителя для прохода вторичного воздуха, и внутреннюю поверхность (52), обращенную к оси верхней крышки, в которой выполнено множество отверстий (53) для пламени, сообщающихся со смесительной камерой (40) для выпуска пламени внутрь, при этом основание (42) корпуса (4) смесителя отстоит от корпуса (2) основания и конфорки (1) так, чтобы образовать зазор (8), через который может течь первый поток (F2′) вторичного воздуха над конфоркой (1), причем первый поток (F2′) вторичного воздуха проходит через, по меньшей мере, одно отверстие (43, 343) корпуса смесителя и, по меньшей мере, одно отверстие (50, 350) верхней крышки так, чтобы питать воздухом пламя, выходящее из отверстий (53) в верхней крышке. Верхняя крышка (5) имеет внешнюю поверхность (51), наклоненную на угол (α), составляющий 55-75° относительно горизонтальной плоскости (Р), параллельной конфорке (1), и внутреннюю поверхность (52), наклоненную на угол (β), составляющий 5-25° относительно горизонтальной плоскости, параллельной конфорке (1) так, чтобы создавать второй поток (F2″) вторичного воздуха, над конфоркой (1), скользящего по внешней поверхности (51) и внутренней поверхности (52) верхней крышки. Изобретение позволяет создать эффективную, безопасную, легкую в изготовлении и монтаже горелку. 9 з.п. ф-лы, 13 ил.

Газовая горелка с обращенным внутрь пламенем // 2609814

Изобретение относится к области энергетики. Газовая горелка (100) с обращенным внутрь пламенем содержит основной корпус (2), выполненный с возможностью расположения под конфоркой (1), и дискообразную крышку (5), расположенную над указанным основным корпусом (2), причем указанный основной корпус (2) содержит центральную камеру (30) цилиндрической или усеченно-конической формы, выполненную с возможностью соединения с по меньшей мере одной горизонтальной трубой (7) Вентури, питаемой по меньшей мере одной газовой форсункой (6); и периферийную кольцевую камеру (23), по меньшей мере две перегородки (4), образующие по меньшей мере два отверстия (40), обеспечивающих сообщение между указанной центральной камерой (30) и указанной периферийной кольцевой камерой (23), причем указанная крышка (5) содержит центральную тарелку (50), расположенную на указанной центральной камере (30) основного корпуса, промежуточный тороидальный участок (51), расположенный на указанных перегородках (4) основного корпуса, и кольцо (52) для пламени, расположенное на указанной периферийной кольцевой камере (23) основного корпуса и имеющее наклонную поверхность, где имеется множество отверстий (53), сообщающихся с указанной периферийной кольцевой камерой (23), причем указанные отверстия (53) имеют ось, наклоненную вверх и к вертикальной оси горелки для распространения пламени внутрь. Изобретение позволяет создать эффективную, безопасную и легкую в изготовлении горелку. 10 з.п. ф-лы, 8 ил.

Топливовоздушная форсунка (варианты ), камера сгорания для газотурбинного двигателя (варианты ) и способ работы топливовоздушной форсунки (варианты ) // 2621566

Изобретение относится к энергетике. Камера сгорания для газотурбинного двигателя имеет переднюю концевую часть, которая поддерживает по меньшей мере одну топливовоздушную форсунку. Каждая топливовоздушная форсунка содержит вспомогательную форсунку предварительного смешивания, содержащую трубопроводы предварительного смешивания, которые имеют концентрические оси, направляющие топливовоздушную смесь вдоль оси от вспомогательной форсунки предварительного смешивания. Вспомогательная форсунка может иметь кольцевой канал, расположенный в радиально наружном направлении относительно нее, и воздушные жиклеры, которые направляют воздух в радиально наружном направлении от трубопроводов предварительного смешивания. Также представлены варианты способа работы топливовоздушной форсунки для газотурбинного двигателя. Изобретение позволяет обеспечить предварительное смешивание топлива и воздуха с одновременным снижением содержания оксидов азота. 4 н. и 20 з.п. ф-лы, 11 ил.

Устройство для сжигания топлива в обогащенной и обедненной зонах // 2628249

Изобретение относится к области энергетики. Устройство для сжигания топлива в обогащенной и обедненной зонах содержит первую пластину 110 и вторую пластину 120, обращенные друг к другу для обеспечения прохождения обогащенной смеси между ними через канал 173 для обогащенной смеси; третью пластину 130, выполненную с возможностью обеспечения прохождения обедненной смеси через канал 176 для обедненной смеси, образованный между второй пластиной 120 и третьей пластиной 130; первый элемент 140 выходного отверстия горелки, выполненный с возможностью сжигания обогащенной смеси; и второй элемент 150 выходного отверстия горелки, выполненный с возможностью сжигания обедненной смеси, причем между первой пластиной 110 и второй пластиной 120 образованы отверстие 161 для впуска смеси, в которое подаются некоторое количество воздуха, подаваемого вентилятором 300, и газообразное топливо, впрыскиваемое из сопла 710, участок 171 подачи канала для смеси и диффузор 172 канала для смеси для обеспечения прохождения обогащенной смеси, прошедшей через отверстие 161 для впуска смеси, в канал 173 для обогащенной смеси, отверстие 162 для впуска воздуха, в которое подается остальная часть воздуха, подаваемого вентилятором 300, и участок 174 подачи воздушного канала, через который проходит воздух, прошедший через отверстие 162 для впуска воздуха, и причем множество воздушных сквозных отверстий 121 образовано для прохождения через вторую пластину 120 для обеспечения прохождения воздуха с участка 174 подачи воздушного канала в воздушный канал 175, образованный между второй пластиной 120 и третьей пластиной 130, и множество распределительных отверстий 122 образовано для прохождения через вторую пластину 120 для обеспечения прохождения некоторого количества смеси, проходящей через диффузор 172 канала для смеси, в канал 176 для обедненной смеси. Изобретение позволяет снизить выбросы NOx и СО в атмосферу и повысить стабильность сжигания топлива. 6 з.п. ф-лы, 10 ил.