Газокислородная горелка

 

Сойи Советских

Социалистических

Рес9убаик (u)821842

/.-:

» (61) Дополнительное к ввт. саид-ву (22) Заявлено 27.06.79 (21) 2784994/22-02 (51)М. Кл з с присоединением заявки ¹

F 23 0 15/00

С 21 С 5/48

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 150481. Бюллетень № 14

Дата опубликования рписания 15. 04. 81 (53) УДК бб9.134. .142(088.8) "1

h I (72) Авторы изобретения

В.Я. Конюх, В.П. Асанин, В.В. Громцев, Г.М. Черменский и В.И. Месяц с.

4

I

) ч

Институт газа AH Украинской CCP (7! ) Заявитель (54) ГАЗОКИСЛОРОДНАЯ ГОРЕЛКА

Изобретение относится к обработке легированной стали и ферроспла- . вов в расплавленном состоянии, в част» ности к горелкам для сжигания га5 зов н может быть применено в плавильных печах для нагрева, расплавления и рафинирования металлов.

Известна горелка для сжигания газов, состоящая из трех водоохлаждаемых корпусов со скошенными наконечниками. Между корпусами расположены кольцевые щели для подачи газов. Горелка снабжена устройством для перемещения корпусов вдоль их продольных осей, что обеспечивает воэможность изменени..; формы факела во время ее работы f1).

Недостатком известного устройства является наличие трех перемещающихся водоохлаждаемых корпусов с самостоятельными трактами водоохлаждения, снижает надежность эксплуатации горелки и усложняет ее обслуживание.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является водоохлаждаемая горелка с двумя рядами периферийных сопл, входы которых рас- Зр положены в соответствуюинх кольце вых полостях между трубами для под вода газов. Центральная часть горелки представляет собой тело с чашеобразной полостью, состоящей из двух зон с различным углом конусности. Выходные отверстия сопл каждого ряда расположены в соответствующей конусной зоне чашеобраэной полости. Необходимая форма пламени в этой горелке достигается за счет подачи различного количества газов через отверстия каждого ряда, при этом по внутреннему ряду подается 30-70Ъ газа. Данная горелка не имеет движущихся конструктивных элементов f2 ).

Однакб наличие в центральной части горелки тела с чашеобраэной полостью значительных размеров, которое охлаждается водой только с периферийнои стороны, снижает стойкость горелки и срок ее службы. В процессе эксплуатации пламя садится на конусную зону, полости горелки, приводит к быстрому -ыходу ее иэ строя, и горелка теряет способность изменять форму пламени s нужном направлении.

821842

50 Цель изобретения — упрощение конструкциь и повышение надежности устройства в эксплуатации.

Указанная цель достигается тем, что периферийные сопла разных групп расположены с чередованием и имеют выход в центральное сопло,а оси их выходных сечений расположены в одной плоскости, отстоящей от среза центрального сопла на расстоянии

0,055-1,15 его диаметра, причем угол наклона периферийных сопл к оси горелки составляет в одной группе 3575, а. в другой 10-32 .

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид;на фиг,2 разрез А-A на фиг.1.

Гаэокислородная горелка состоит из концентрично расположенных труб

1-5, образующих тракты подвода и отвода охлаждающей воды, подачи первичного и вторичного газов, а также скис-20 лителя. В нижней части трубы соединяются, образуя головку горелки. Головка находится в рабочем пространстве печи при нагреве материала или погружена в. расплав в случае его 25 ,рафинирования. Труба 1 соединяется с трубой 5, образуя совместно с трубой 4 тракты для подвода и отвода охлаждающей зоны. Труба 4 соединена с трубой 2 в нйжней части, а с трубой 3 выше, образуя полость для размещения сопл 6 между соединением труб 2 и 3 с трубой 4, и сопл 7 выше соединения труб 3 и 4. В голов хе имеются два ряда сопл б и 7, входЭЭ ные отверстия которых расположены соответственно в кольцевых щелях между соединением труб 2 и 3 с трубой 4 и между трубами.3 и 4. Выходные отверстия этих сопл расположены по образующей трубы 5 в плоскости, перпен- 40 дикулярной оси трубы. Труба 5 своей нижней частью образует центральное сопло 8 для подачи окислителя. Количество сопл 6 и 7 в ряду составляет не менее трех и одинаково в каждом 45 ряду. При этом сопла каждого ряда на выходе чередуются между собой (на фиг.2). Сопла б и 7 имеют различный наклон к оси горелки. Сопла

6 обеспечивают получение широкого факела и угол (с() их наклона к вертикальной оси составляет 75-35 о

При угле наклона свыше 75, струи иэ сопл 6 не втягиваются струей окислителя из сопла 8, что не позволяет получить сплошной широкий факел.

При наклоне сопл 6 под углом менее

35 не образуется широкого факела, так как струи газа быстро втягиваются в струю окислителя из сопла 8.

Угол наклона ) сопл 7 к оси горелки ЬО равняется 32-10 . Назначение сопл 7 образовывать узкий и длинный факел.

Если угол превышает 32, то струи из этих сопл начинают отклоняться от продольной оси горелки. Нижний Ь5 предел угла определяется из конструктивных соображений и сложности выполнения сопла 7 с углом наклона менее 10 . Расстояние h от среза головки до плоскости равняется (0,055-1,15) d, где d — диаметр сопла 8. При расстоянии меньше

0,055 4 струя из сопла б взаимодействует с близлежащеи стенкой сопла

8 и факел деформируется, не образуя достаточную ширину. При расстоянии больше 1,15 d струя из сопла 6 теряет дальнобойность, взаимодействует с противолежащей стенкой согла „8 и в этом случае также не образуется широкого факела.

Устроиство работает следующим образом.

Окислитель подается по центральной трубе 5 через сопло 8.Газообразное топливо разбивается на две части, одна часть которого (газ I) подается по кольцевой щели между трубами 2 и 3 и подводится к соплам

6. Вторая — (газ II) проходит по кольцевой части между трубами 3 и

4 к соплам 7. Разный наклон сопл 6 и 7 позволяет изменять форму факела в нужном направлении. Наклон сопл 7к оси горелки небольшой, если газ подавать в горелку только через эти сопла, то его струи вместе со струей окислителя, выходящеи из сопла 8, образуют острый факел, вытянутый вдоль оси горелки. Такой факел воздействует на ограниченную поверхность нагреваемого материала, но с концентрированным тепловым потоком.

Регулированцем распределения количества газа между соплами 6 и 7 достигается необходимая форма факела.

Вода для охлаждения головки подается по полости между трубами 4 и 5 и отводится по кольцевой щели между трубами 1 и 2.

Предлагаемое устройство позволяет увеличить стойкость горелки и обеспечить регулирование формы факела без применения подвижных кон-. структивных элементов сложной конфигурации.

Формула изобретения

Газокислородная горелка, включающая концентрично расположенные трубы, образующие тракты подвода и отвода охлаждающей воды, подачи первичного и вторичного газообразного топлива, тракт подачи окислителя, головку с двумя группами периферийных сопл и одним центральным соплом, а также устройство,для регулирования расхода реагентов, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения ее надежности в эксплуатации, периферийные сопла разных групп расположены с чередова821842

7 физ3 К 7

A-A

Риг. я

Составитель A. Чертов

Редактор Н. Ромжа Техред Т.Маточка Корректор N. Шароши

Тираж 606 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 1782/58

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 нием и имеют выход в центральное сопло, а оси их выходных сечфний расположены в одной плоскости, отстоя,щей от среза центрального сопла на расстоянии 0,055-1,15 его диаметра, причем угол наклона периферийных сопл к оси горелки составляет в одной группе 35-75О . в другой 10-32

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США 9 3725040, кл. 75-60 опублик. 1974.

2. Патент Австрии М 446497, кл. F 23 D 15/00, опублик. 1974.