Горелка стекловаренной печи

 

ч

"- .«,"; . .т,.; гт

Мат Ьа; ч «к7

С ч +Н " И" "Е (liI. 6204э2

ОП И

Союз Советских

Социалистимеских

Республик

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К двТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6!) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 09.03.77(21) 2460354/29-33 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 28 .08.78.Бюллетень ЭЬ 31 (4б) Дата опубликования описания 14.07.78

2 ,(51) М. Кл

С 03 В 5/00

Гасудерстееииый комитет

Совета IIINHNCTpOB СССР по деиам иэобретеиий и открытий (53) УДК 666.1. .031.6 (088. 8) (72) Авторы изобретения О. П. Попов, В. А, Сибиряков и A. П. Смирнов

Гусевский филиал Госуцарственного научно-исследовательского института стекла (71) Заявитель (54) ГОРЕЛКА СТЕКЛОВАРЕННОЙ ПЕЧИ

Изобретение касается стекольной промышленности, .а частности, сжигания топлива в ванных стекловаренных печах.

Известна горечка стекловаренной печи, в которой поавоц топлива производится под влет jlJ . Влет горелки выкладывается из.прямоугольных брусьев и рабочие поверхности влета в продоле ном сечении образуют прямые линии,, В месте соединения наклонной части горелки с прямолинейным взлетом возникают значительные гидравлические сопротивления на пути поаогретого воздуха, что снижает скорость его выхода в печь.

Следствием этого является уменьшение кинетической энергии факела.

Подачу топлива под влет, как правило, удается осуществляты под некоторым углом к горизонту (в сторону свода печи); воздух при этом подается цоц щ углом к поверхнос:ти стекчомассы. В результате соударения топливной струи с потоком воздуха топливная струя прогибается в сторону стекломассы, оцнако часть кинетической энергии теряется ЭЗ

I на соуаарение; факел при этом получается горизонтальный, некасаюшийся стекломассы на значительной части ее алинь, Наиболее близким техническим решением к изобретению является горелка стекловаренной печи, содержащая огнеупорный влет и сопло для подачи топлива, установленное с тыльной сторонь1 влета $2) . В этом случае используется горелка с прямым влетом, создаюшая значительное гиаравлическое сопротивлейие гаэовоэаушному потоку. Переход от сужающейся наклонной части горелки к прямому влету создает местное гидравлическое сопротивление на пути потока нагретого воздуха. При сужении (обычно о поа углом до. 35 ) коэффициент местного сопротивления составляет 0,1, при повороте (обычно до 25 для ядра потока) о коэффициент местного сопротивления составляет 0,15-0,2. Таким образом, потери кинетической энергии потока на входе во влет обычно co< òàânÿþò 5-30%.

При подаче топлива с тыльной стороны горелки прям оугол ьла я ф. ) рм л Вч та

620432 ливное сопло установлено по его оси, ! причем углы диффуэора и конфуэорв. равны и составляют 2,0-2,5 угла наклона оси сопла Лаваля к горизонту, в рас стояние от среза топливного сопла до плоскости минимального сечения влета составляет 0,5-2,5 высоты сечения влета.

На чертеже показана предлагаемая горелка, продольное сечение.

В горелке влет 1 и 2 выполнен по форме сопла Лаваля", Ось топливного сопла 3 и совпадающая с ней ocb "сопла Лаваля имеет наклон к поверхности о стекломвссы О6 4 — 10 . При этом угол раскрытия конфуэора 1 и диффуэора 2 равен 2,0-2,5 угла наклона оси сопла Лаваля" к горизонту, т.е. 2ОС о

8 — 20; в связи с чем участок выстилки влета IIo минимального сечения влета и участок арки влета после минимального сечения выполняются горизонтальными, а участок вь1стилки влета после минимального сечения и участок арки влета до минимального сечения влета выполняется с наклоном к горизонту под углом 2 Оа, !

35

Для предотвращения соприкасания факела с кладкой влета в его минимальном сечении 4 расстояние от среза 5топливного сОпля 3 до IUIOGKocTH ми 45 нимвльного сечения 4 влета (в J составляет 0,5-2,5 высоты сечения влета d т.е. д «с 0,4.а

Например, при высоте влета в минимальном сечении Д 0,6 м расстояние эт среза топливного сопла до минимального сечения должно быть не более 1,S м; при угле наклона оси "сопла Лаваля" о ж 8, углы раскрытия конфуэора и диффузорв при таком соотношении составляют 16 С, о

В горелку подается топливо через ,сопчо 3 и подогретый воздух через кана выходе.в рабочее пространство печи не является наиболее целесообразной, так как расширяющаяся пол углом 20-30 горящая топливная струя оказьвается в опасной близости от выходных кромок влета горелки, что требует значитвчьного

5 увеличения высоты влета в ущерб скорости факела.

Целью изобретения является повышение эффективности использования топлива.

Это достигается тем, что влет горелки в вертикальном продольном сечении выполнен в виде сопла Лаваля, а топнвл 6, Скорость топлива в несколько

Э раз превышает скорость воздуха; при взаимодействии топливной струи с возду- хом происходит инжекция воздуха из канала 6 и частичное их смешивание. Конфузор 1 сопла Лаваля улучшает условия инжекции и обеспечивает минимальные потери кинетической энергии на входе во влет при принять1х углах сужения о конфузорв )Ь 2 d, например при дб 8, Р 16, При расстоянии d 1,5 м вьсота минимального сечения 4 влета составляет 0,6 м (на 207 больше диаметра раскрывшейся топливной струи), что обеспечивает наилучшие условия инжекции и предотвращает соприкосновение факела с огнеупором влета.

Дальнейшее раскрытие топливно-воз.душной струи после минимального сечения 4 влета учитывается углом раскрыо тия диффуэора 2 до 8 — 20 С, что обеспечивает максимальную скорость факела, так как при углах раскрытия диффуэорв о меньше 20 потерь кинетической энергии факела не происходит. Дальнейшее смешивание топлива с воздухом и горение топлива происходит в настильном факеле над поверхностью стекл Омассы.

Предлагаемая конфигурация влета горелки позволяет снчзить потери кинетической энергии топливо-воздушного потока, что обеспечивает увеличение теплоотдачи конвекцией От факела к стекломвссе по сравнению с прямым влетом на 20-30%.

Соблюдение соотношения Д 0,4 д обеспечивает срок службы огнеупора влета горелки около двух лет, т.е. больше длительности кампании современной стекловвренной печи, в то время квк в настоящее время влеты прямолинейной конфигурации стоят около года.

Формула изобретения

1. Горелка стекловвренной печи, содержашая огнеупорный влет и сопло, для подачи топлива, установленное с тыльной стороны влета, о т л и ч а ю ш е е— с я тем, что, с целью повышения эффективности использования топлива, влет горелки .в вертикальном продольном сечении выполнен в вице сопла Лаваля, в топливное сопло установлено по его оси.

2. Горелка по п. 1, о т л и ч в ю -. ш а я с я тем, что углы диффузорв

II конфузорв равны и составляют 2,0-2;5 угла наклона оси сопла Лаваля к горизонту.

3. Горелка по и. 1, о т л и ч в ю— ш в я с я тем, что расстояние От сре620432

Составитель В. Резник

Редактор А. Морозова Техред М. Петко

Корректор С. Гарасиняк

Заказ 4588/16 Тираж 596 Подписное

UHHHflH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открьтий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 за топливн ОГО сопла до плОскОсти M Hнимального сечения влета составляет

0,5-2,5 высоты сечения влета.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свипетельстпо No. 421635, к л. С 03 В 5/04, 1 97 2.

2. Авторское свидетельство No.3193268, кл. 263-40, 1965.