К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 02.11.72 (21) 1842596/24-06 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.12.77. Бюллетень К 46 (45) Дата опубликования описания 27.12.77 (51) М, Кл.з F 23D 15/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 662.959.22 (088.8) (72) Авторы изобретения В. А. Спейшер, О. В. Шимановский, И. С. Давыдов, Б. Н. Трояновский, В. И. Андреев, А. Г. Лебедев, В. М. Соколов, М. Я. Хинкис, С. А. Евдокимов, М. К. Семенов, В. И. Дудка, Ю. М. Гольдштейн и П. Д. Смирнов (71) Заявитель Государственный научно-исследовательский энергетический институт им. Г. М. Кржижановского (54) ГОРЕЛОЧНОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к горелочным устройствам комбинированного типа и может быть использовано для с?кигания и полного термического обезвре?кивания сильно забалластированных газов-отходов промышленного производства, в том числе содержащих твердые (пылевидные) или жидкие (каплеобразные) горючие примеси, совместно с природным газом (или мазутом), или автономно одного из указанных топлив в камерах сгорания теплоэнергетических установок и промышленных печах.

Известны горелочные устройства, содержащие воздухоподводящий короб улиткообразной формы и аксиально-расположенный подвод газа в виде трубы с отверстиями или винтовыми прорезями (1).

Недостатком известных горелочных устройств является то, что они не позволяют сжигать и,высококалорийное, и низкокалорийное топливо и интенсифицировать процесс смешения продуктов горения.

Известны так?ке горелочные устройства с корпусом и соосно расположенными в нем трубами, образующими каналы: центральный, средний и периферийный с лопастями завихрителя, и расположенный на выходе из каналов огнеупорный туннель (2).

Данные устройства являются наиболее близкими к описываемому изооретенпю. Однако в указанных устройствах недостаточны устойчивость и интенсивность горения сильно забал5 ластированпых газов при резких колебаниях их состава (например, при резком повышении содержания балласта или понижении содержапия водорода в газе и т. п.). Вследствие этого в них не обеспечивается полнота выгорания

10 твердых частиц, содержащихся в некоторых газах-отходах производства, например, в отбросных газах сажевых заводов.

С целью повышения интенсивности и устойчивости горения сильно забалластированных

15 газов-отходов промышленных производс гв, в выходном участке среднего канала предлагаемого устройства установлены лопатки, размещенные в шахматном порядке относительно лопастей, расположенных в выходном участке

20 периферийного канала с углом их наклона, в

1,5 раза большим угла наклона лопаток, и отношение длины огнеупорного туннеля к его диаметру составляет 0,7.

На чертеже схематически показано описы25 ваемое устройство.

Горелочное устройство содержит корпус 1 с расположенными в нем трубами, образующими каналы 2, 3, 1, соответственно централь584157

35 ный, средний и периферийный, с лопастями 5 завихрителя в выходном участке, установленными в шахматном порядке относительно лопаток 6, размещенных в выходном участке среднего канала 3, туннель 7, камеру 8 с отверстиями 9.

Горелочное устройство работает следующим образом.

Сильно за балл астированные газы-отходы производства подаются закрученным потоком в канал 4, а воздух для горения забалластированных газов подается мелкими струями из камеры 8 через отверстия 9, Высококалорийное топливо (природный газ) подается через канал 2. Смешение природного газа с воздухом происходит сначала частично в канале 3 между лопатками 6, а затем в полости туннеля 7, Газовоздушные смеси закручиваются лопастями 5 завихрителя и лопатками 6. Воспламенение происходит при попадании смеси сильно забалластированного газа с воздухом и природного газа с воздухом в полость туннеля 7 за счет тепла нагретых продуктов горения, рециркулирующих по его периферийной части и подсасываемых к корню факела, а также в приосевой области в аэродинамической тени лопаток 6.

Первоначально пуск горелки осуществляется внесением в туннель факела или электрозапальником.

Для усиления теплового импульса при воспламенении сильно забалластированного газа происходит теплообмен между нагретыми продуктами горения высококалорийного топлива и сильно забалластированного газа в корневой части факела. Эффективность теплообмена обеспечивается закручиванием потоков смеси сильно забалластированного и высококалорийного топлива при указанном выше соотношении углов наклона лопаток лопастей завихрителя.

Таким образом, сочетание поджигающего действия огнеупорного туннеля, длина которого составляет 0,7 от его диаметра, с интенсификацией воспламенения в приосевой области за счет тепла высокотемпературных продуктов сгорания высококалорийного топлива, эффективность которого зависит от указанных выше отношений углов наклона лопаток и лопастей и их взаимного размещения и тепловой мощности рециркуляционных зон, позволяет расширить пределы устойчивого горения газов и полностью сжигать (обезвреживать) газыотходы производства с использованием тепла в промышленных установках.

Формула изобретения

Горелочное устройство, содержащее корпус с соосно расположенными трубами, образующими каналы: центральный, средний и периферийный с лопастями завихрителя, и расположенный на выходе из каналов огнеупорный туннель, отличающееся тем, что, с целью повышения интенсификации и устойчивости горения, в выходном участке среднего канала размещены лопатки, расположенные в шахматном порядке относительно лопастей, и последние установлены с углом наклона, в 1,5 раза превышающим угол наклона лопаток„ а отношение длины огнеупорного туннеля к его диаметру составляет 0,7.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Шимановский О. В. и др. Горелка для сжигания низкокалорийных газов, «Газовая: промышленность» № 7, 1960, с. 21, рис. 2.

2. Авторское свидетельство СССР М 260797, кл. F 23D 15/02, 1967.

584167

Составитель Н, Колесникова

Техред А. Камышникова

Корректоры; Л. Брахнина и Е. Хмелева

Редактор Л, Баглай

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2782/4 Изд. № 1021 Тираж 725

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий