CS198306B1 - Hořáková vsuvka - Google Patents

Description

Vynález se týká hořákové vsuvky spalovacího hořáku na spalování kapalných paliv pro energetické a teplárenské účely, dále pro pece, průmyslové ohřívače, sušicí a jiná spalovací zařízení.

Současně používané hořákové vsuvky jsou potrubím nebo tlakovými ohebnými hadicemi spojeny s reverzačními pěticestnými armaturami, které jsou zpravidla ovládány pneumatickými servopohony. Tyto hořákové vsuvky jsou do provozu uváděny obracením toku paliva, které v otevírací poloze uvedené pěticestné armatury svým přetlakem způsobuje axiální odsunutí konce uzavírací jehly od ústí výstupního palivového prostoru a tím otevírá výtok paliva do spalovacího prostoru.

U současně používaných hořákových vsuvek, u nichž je uzavírací jehla ovládána diferenciálním pístem, někdy při provozu dochází k závadám, způsobovaným zvýšeným třením v uloženích uzavírací jehly vlivem mechanických nečistot, obsažených v obvykle spalovaných odpadních materiálech.

Přestavovací síla, nutná k otevření palivového přívodu-, je u těchto hořákových vsuY§K spůBOUOYána tlakovým rozdílem přiváděného paliva, působícím na pracovní ploše diferenciálního pístu a přemáhajícím odpor vratné pružiny. Přestavovací síla, nutná k uzavření palivového přívodu, je pak způsobována řídicí silou uvedené vratné pružiny.

V jistých fázích pracovního režimu hořákové vsuvky jsou tlakové rozdíly mezi tlakem přiváděného a odváděného paliva příliš nízké a neodstraní se ani zvýšením tlaku dodávaného paliva, takže váznutí uzavíracích jehel není u stávajících hořákových vsuvek možno vyloučit. V provozu se také proto stává, že uzavírací jehla v úsťové části neuzavře dokonale její výstupní otvor a palivo pronikne do spalovací komory, takže může ohrozit bezpečnost provozu. Ve výjimečných případech může dojít i k výbuchu.

Dosavadní konstrukční řešení hořákových vsuvek neumožňuje ani vizuální kontrolu polohy uzavírací jehly.

Uvedené nevýhody používaných hořákových vsuvek odstraňuje hořáková vsuvka podle vynálezu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že mezi její úsťovou částí s axiálně přesuvně uloženou uzavírací jehlou a mezi jejím ovládacím ústrojím, které obsahuje válec s presu vně uloženým pístem, je vytvořena rozváděči část, obsahující šoupátkové těleso s přesuvně uloženým rozváděcím šoupátkem, které je pístnicí spojeno s pístem a seřizovači část, sestávající ze seřizovači matice, přesuvně uložené v kleci a spojující uzavírací jehlu s uvedeným rozváděcím šoupátkem. Šoupátkové těleso její rozváděči části je sroubeními a převáděcími trubicemi propojeno s úsťovou částí, přičemž první převáděcí prostor v šoupátkovém tělese je prvním převáděcím otvorem, prvními Sroubeními a první převáděcí trubicí napojen na vnitřní palivový prostor v úsťové části, který je s vířivou komůrkou v trysce spojen regulačními otvory a druhý převáděcí prostor v šoupátkovém tělese je druhým převáděcím otvorem, druhými Sroubeními a druhou převáděcí trubicí napojen na vnější palivový prostor v úsťové části, který je s vířivou komůrkou v trysce spojen vstupními otvory a tangenciálními otvory.

Šoupátkové těleso tvoří spolu s rozváděcím šoupátkem rozváděči části pěticestnou armaturu, která je převáděcími prostory napojena na úsťovou část a přívodním otvorem, recirkulačním otvorem a odpouštěeím otvorem je napojena na palivový systém, přičemž v otevírací poloze rozváděcího šoupátka je první převáděcí prostor propojen s odpouštěcím prostorem a spolu s ním je odpouštěcím otvorem napojen na vratné potrubí palivového systému a druhý převáděcí prostor je propojen s přívodním prostorem a spolu s ním je přívodním otvorem napojen na vstupní potrubí palivového systému a v uzavírací poloze rozváděcího šoupátka je první převáděcí prostor propojen s přívodním prostorem á spolu s ním je přívodním otvorem napojen na vstupní potrubí palivového systému a druhý převáděcí prostor je propojen vratným prostorem a spolu s ním je recirkulačním otvorem napojen na vratné potrubí palivového systému. Uzavírací jehla je vzhledem k osově přesuvnému rozváděcímu šoupátku, připevněnému pístnicí k pístu ovládacího ústrojí, osově stavitelná seřizovači maticí, která je vzhledem k pevné kleci seřizovači části odpružena uzavírací pružinou a vzhledem k rozváděcímu šoupátku a uvedené pístnicí s pístem je uvedenou uzavírací pružinou udržována v odlehlé krajní poloze.

Hořáková zásuvka podle vynálezu vylučuje možnost výbuchu ve spalovacím prostoru. Pronikání paliva je u ní zamezeno automatickým zabezpečovacím systémem, který v případě výpadku v dodávce elektřiny nebo tlakového vzduchu uzavře vstupní otvor v její úsťové částí. Uzavření hořákové vsuvky, které je dálkově signalizováno na ovládací pult v tepelné dozorně, je také bezprostředně vizuálně kontrolovatelné.

Kromě zvýšení provozní bezpečnosti je řešení hořákové vsuvky podle vynálezu velmi výhodné, zejména z hlediska úspory materiálu a snížení výrobní pracnosti.

Příklad provedení hořákové vsuvky podle vynálezu je znázorněn na přiložených výkresech, kde na obr. 1 je celkový pohled na hořákovou vsuvku v částečném osovém řezu, na obr. 2 je osový řez její úsťovou částí, na obr. 3 je pootočený osový řez její seřizovači částí, na obr. 4 je osový řez její rozváděči částí v otevírací poloze a na obr. 5 je osový řez její rozváděči částí v uzavírací poloze.

Podle obr. 1 hořáková vsuvka sestává z úsťové části 1, seřizovači části 3, rozváděči části 5 a z ovládacího ústrojí 6. Tyto základní části hořákové vsuvky jsou navzájem v uvedeném pořadí čelně koncentricky spojeny neznázorněnými spojovacími prostředky. Podle obr. 1 a obr. 2 úsťovou část 1 hořákové vsuvky tvoří vsuvkové těleso 49, v němž jsou axiálně nasunuty a koncentricky upevněny vnitřní trubka 20 a vnější trubka 21 a do něhož jsou se strany připevněna dvě šroubení 17 příslušných převáděcích trubek 9, 10. V ústí volného konce vnitřní trubky 20 je ustaven trubkovitý konec růžice 22. Druhý, terčovitý konec růžice 22, v němž jsou vytvořeny dvě soustředěné kruhové řady palivových otvorů, je ustaven mezi čelní plochou vnější trubky 21 a přilehlou čelní plochou trysky 23 a je axiálně sevřen převlečenou maticí 24. V osovém prostoru hořákové vsuvky podélně přesuvná uzavírací jehla 2 je jedním svým koncem kluzně uložena ve válcovém vedení, osově upraveném v terčovitém konci růžice 22 a druhým svým koncem je kluzně uložena ve válcovém vedení osově upraveném v přivrácené čelní stěně klece 28 seřizovači části 3. Rozpěrkami 48, upevněnými na svém povrchu, je uzavírací jehla 2 ve vnitřní trubce 20 vedena a chráněna proti vybočení. První konec uzavírací jehly 2 je polokruhovité zaoblený a v uzavírací poloze dosedá do uzavíracího sedlá, vytvořeného ve výstupním otvoru trysky 23. Druhý konec uzavírací jehly 2 je opatřen závitem, jímž zasahuje do závitového otvoru v seřizovači matici 8, která je volně axiálně přesuvně uložena v dutině uvnitř klece 28. Fixace tohoto druhého konce uzavírací jehly 2 v seřizovači matici 8 je zajištěna rozpěrnou maticí 37, takže uzavírací jehla 2 spolu se seřizovači maticí 8 a s rozpěrnou maticí 37 tvoří pevný celek.

Na kleci 28 seřizovači části 3 je upevněn koncový spínač 18, který slouží k signalizaci polohy uzavírací jehly 2 a tím k signalizaci činnosti hořáku. V osové válcové dutině seřizovači matice 8, koncentricky navazující na závitový otvor, je posuvně uložený uzavírací konec rozváděcího šoupátka 4 rozváděči části 5. Druhý, ovládací konec šoupátka 4 je příčným čepem 27 spojen s pístnicí 26, připevněnou k pístu 38 ovládacího ústrojí 6. S kuželovitým povrchem seřizovači matice 8, vytvořeným na jejím konci přivráceném k úsťové části 1, je podle obr. 3 ve stálém silovém styku kladička 19 koncového spínače 18. Mezi čelem válcovitého osazení na druhém konci seřizovači matice 8, přivráceným k rozváděči části 5 a mezi přivrácenou plochou příruby klece 28, je s předpětím uložena tlačná uzavírací pružina 7, která jednak přitlačuje kuželovitý povrch seřizovači matice 8 ke kladičce 19 koncového spínače 18 a jednak udržuje seřizovači matici 8 s uzavírací jehlou 2 v odlehlé krajní poloze, v níž se okrajové čelo zápichového odlehčení upraveného na prvním konci rozváděcího šoupátka 4 dotýká válcového konce zajišťovacího šroubu 16, ustaveného v prvním příčném závitovém otvoru seřizovači matice'

8. S ohledem na rozdíl ve zdvihu pístu 38 pneumatického ovládacího ústrojí 6 a uzavírací jehly 2, s ohledem na výrobní úchylky, tepelné dilatace a na možnost dodatečného seřizování při opotřebení, je šířka zápichového odlehčení na prvním konci rozváděcího šoupátka 4 větší, než průměr válcové části zajišťovacího šroubu 18, takže v uzavírací poloze uzavírací jehly 2 je válcový konec zajišťovacího šroubu 16 v tomto zápichovém odlehčení volně uložený. Vzhledem k nutnosti kontroly dokonalého utěsnění konce uzavírací jehly 2 v uzavíracím sedle trysky 23 a k nutnosti rychlého obnovení těsnosti v případě průsaku paliva, je seřizovači matice 8 opatřena pákou'36, ustavenou ve svém druhém příčném závitovém otvoru.

V ovládacím ústrojí 6 mezi dnem pneumatického válce 46 a mezi čelem vodicí válcové části víka 47, je axiálně posuvně uložen jednočinný píst 38, který jedním svým čelem uzavírá tlakový prostor 14 ve válci 48, a druhým svým čelem je v silovém styku stlačnou válcovou přestavovací pružinou 15, uloženou na vodicí válcové části a opírající se o vnitřní čelní plochu víka 47. Meziválcový prostor, v němž je přestavovací pružina 15 uložena, je s vnějším ovzduším spojen neznázorněným otvorem. *

Podle obr. 1, obr. 4 a obr. 5 v osové dutině šoupátkového tělesa 25 rozváděči části 5 uložené podélně posuvné rozváděči šoupátko 4 má na svém povrchu vytvořeny tři těsnicí válcové plochy, jimiž je uloženo ve válcovém vývrtu uvedené osové dutiny. Obvodovými odlehčeními při čelech i uvnitř této osové dutiny je její válcový vývrt rozčleněný do pěti samostatných těsnicích válcových ploch. Každé ze čtyř vnitřních odlehčení osové dutiny šoupátkového tělesa 25 je napojeno na palivový rozvod, dvě čelní odlehčení osové dutiny jsou nadto vzájemně propojena průchody v rozváděcím šoupátku 4. Při propojení je vyrovnávací prostor 31 u prvého čela osové dutiny podélným vyrovnávacím kanálem 30 a příčnými přepouštěcími otvory 44, 45 v rozváděcím šoupátku 4 trvale spojen s vratným prostorem 29 u druhého čela této osové dutiny. Z vnitřních odlehčení je propouštěcí otvor 35 napojen na odpouštěcí otvor 41, převáděcí prostor 33 je spojen s převáděcím otvorem 42, do přívodního prostoru 32 ústí přívodní otvor 39 a na převáděcí prostor 34 je napojen převáděcí otvor 43. Převáděcí trubicí 9 a oboustranně na ni připojenými sroubeními 17 je podle obr. 1 a obr. 2 převáděcí otvor 42 v rozváděči části 5 spojen s vnitřním palivovým prostorem 11 ve vnitřní trubce 20 úsťové části 1. Obdobně převáděcí trubice 10 spolu s oboustranně upevněnými sroubeními 17 spojuje převáděcí otvor 43 v rozváděči části 5 s vnějším palivovým prostorem 12 mezi vnitřní trubkou 20 a vnější trubkou 21 úsťové části 1. Po vpuštění tlakového vzduchu do válce 46 ovládacího ústrojí 6 se píst 38 posune směrem k víku 47 do zadní úvrati, stlačí přestavovací pružinu 15 a současně posune pístnicí 26 s rozváděcím šoupátkem 4 a uzavírací jehlou 2. Tahem pístnice 26 posunuté rozváděči šoupátko 4 odsune uzavírací jehlu 2 od uzavíracího sedla trysky 23 a tlakem okrajového čela svého zápichového odlehčení na zajišťovací šroub 16 a seřizovači matici 8 současně stlačí uzavírací pružinu 7. V takto dosažené otevírací poloze je přívodní prostor 32 rozváděcím šoupátkem 4 propojen s převáděcím prostorem 34 a převáděcí prostor 33 je propojen s odpouštěcím prostorem 35. Palivo z neznázorněného přívodního potrubí proudí přívodním otvorem 39, přívodním prostorem 32, převáděcím prostorem 34, převáděcím otvorem 43, šroubeními 17 a převáděcí trubicí 10 do vnějšího palivového prostoru 12, z nějž vtéká vnější kruhovou řadou vstupních otvorů a tangenciálními otvory do vířivé komůrky v trysce 23. Na kuželovité se zužující stěně vířivé komůrky se palivo dostává do prudkého vířivého pohybu, takže z jejího výstupního otvoru vystupuje do spalovacího prostoru hořáku prakticky mlha. Část paliva z vířivé komůrky teče vnitřní kruhovou řadou regulačních otvorů v terči růžice 22 do vnitřního palivového prostoru 11, protéká šroubeními 17, převáděcí trubicí 9, převáděcím otvorem 42, převáděcím prostorem 33 a odpouštěcím prostorem 35 do odpouštěcího otvoru 41, z nějž neznázorněným vratným potrubím se zařazeným regulačním ventilem odtéká do zásobní nádrže. Škrcením průtoku regulačním ventilem ve vratném potrubí lze regulovat výkon hořáku v poměru 3 :1.

Při vypouštění tlakového vzduchu z tlakového prostoru 14 ovládacího ústrojí 6, se píst 38 působením tlačné přestavovací pružiny 15 a uzavírací pružiny 7 vrací zpět k hlavě válce 48 a pístnice 26 s rozváděcím šoupátkem 4 a uzavírací jehlou 2 se přesouvá do uzavírací polohy, v níž polokruhovité zaoblený konec uzavírací jehly 2 s předpětím dosedne do uzavíracího sedla v trysce 23. Po dosednutí uzavírací jehly 2 do uzavíracího sedla odlehne okrajové čelo zápachového odlehčení na rozváděcím šoupátku 4 od válcového konce zajišťovacího šroubu 16 v seřizovači matici 8, takže uzavírací jehla 2 je v uzavíracím sedle trysky 23 držena pouze nastaveným předpětím uzavírací pružiny

7. Po dosažení své přední úvrati se píst 38 s pístnicí 26 a rozváděcím šoupátkem 4 zastaví. V uzavírací poloze podle obr. 5 je pak přívodní prostor 32 rozváděcím šoupátkem 4 propojen s převáděcím prostorem 33 a převáděcí prostor 34 je propojen s vratným prostorem 29. Palivo z neznázorněného přívodního potrubí proudí přívodním otvorem 39, přívodním prostorem 32, převáděcím prostorem 33, převáděcím otvorem 42, šroubeními 17 a převáděcí trubicí 9 do vnitřního palivového prostoru 11, z nějž vtéká vnitřní kruhovou řadou regulačních otvorů v terčovitém konci růžice 22 do vířivé komůrky v trysce 23 a tím ochlazuje celý tepelně namáhaný konec úsťové části 1. Ohřáté palivo z vířivé komůrky odtéká tangenciálními otvory a vnější kruhovou řadou vstupních otvorů v růžici 22 do vnějšího palivového prostoru 12 přetéká sroubeními 17, převáděcí trubicí 10, převáděcím otvorem 43, převáděcím prostorem 34 a válcovým vývrtem do vratného prostoru 29, z nějž po snížení svého tlaku škrticí clonou 13, ustavenou v recirkulačním otvoru 40, volně odtéká neznázorněným vratným potrubím do zásobní nádrže. V neznázorněném spojovacím potrubí, mezi zásobní nádrží a přívodním potrubím, je zařazeno podávači čerpadlo, které slouží k dodávce paliva pro spalovací hořák.

Claims (4)

1. Hořáková vsuvka spalovacího hořáku na spalování kapalných paliv, vyznačující se tím, že mezi její úsťovou částí (1) s axiálně přesuvně uloženou uzavírací jehlou (2) a mezi jejím ovládacím ústrojím (6), které obsahuje válec (46] s přesuvně uloženým pístem (38], je vytvořena rozváděči část (5], obsahující šoupátkové těleso (25) s přesuvně uloženým rozváděcím šoupátkem (4], které je pístnicí (26) spojeno s uvedeným pístem (38) a seřizovači část (3), sestávající ze seřizovači matice [8], přesuvně uložené v kleci (28] a spojující uzavírací jehlu (2) s rozváděcím šoupátkem (4).

2. Hořáková vsuvka podle bodu 1, vyznačující se tím, že šoupátkové těleso (25) její rozváděči části (5) je šroubeními (17) a převáděcími trubicemi (9, 10) propojeno s úsťovou částí (1), přičemž první převáděcí prostor (33) v šoupátkovém tělese (25) je prvním převáděcím otvorem (42), prvními šroubeními (17) a první převáděcí trubicí (9) napojen na vnitřní palivový prostor (11) v úsťové části (1), který je s vířivou komůrkou v trysce (23) spojen regulačními otvory a druhý převáděcí prostor (34) v šoupátkovém tělese (25) je druhým převáděcím otvorem (43), druhými šroubeními (17) a druhou převáděcí trubicí (10) napojen na vnější palivový prostor (12) v úsťové části (1), který je s vířivou komůrkou v trysce (23) spojen vstupními otvory a tangenciálními otvory.

3. Hořáková vsuvka podle bodu 1, vyznačující se tím, že šoupátkové těleso (25) tvoYNÁLEZU ří spolu s rozváděcím šoupátkem (4) rozváděcími částmi (5) pěticestnou armaturu, která je převáděcími prostory (33, 34) napojena na úsťovou část (1) s přívodním otvorem (40) a odpouštěcím otvorem (41) je napojena na palivový systém, přičemž v otevírací poloze rozváděcího šoupátka (4) je první převáděcí prostor (33) propojen s odpouštěcím prostorem (35) a spolu s ním je odpouštěcím otvorem (41) napojen na vratné potrubí palivového systému a druhý převáděcí prostor (34) je propojen s přívodním prostorem (32) a spolu s ním je přívodním otvorem (39) napojen na vstupní potrubí palivového systému a v uzavírací poloze roz- váděcího šoupátka (4) je první převáděcí prostor (33) propojen s přívodním prostorem (32) a spolu s ním je přívodním otvorem (39) napojen na vstupní potrubí palivového systému a druhý převáděcí prostor (34 j je propojen s vratným prostorem (29) a spolu s ním je. recirkulačním otvorem (40) napojen na vratné potrubí palivového systému.

4. Hořáková vsuvka podle bodu 1, vyznačující se tím, že uzavírací jehla (2) je vzhledem k osově přesuvnému rozváděcímu šoupátku (4), připevněnému pístnicí (26) k pístu (38) ovládacího ústrojí (6) osově stavitelná seřizovači maticí (8), která je vzhledem k pevné kleci (28) seřizovači části (3) odpružena uzavírací pružinou (7) a vzhledem k uvedenému rozváděcímu šoupátku (4) a uvedené pístnicí (26) s pístem (38) je uzavírací pružinou udržována v odlehlé krajní poloze.