CS213642B1 - Sálavý hořák s plochým plamenem na kapalné a plynné palivo - Google Patents

Description

Vynález se týká sálavého hořáku s plochým plamenem pro současné nebo alternativní spalování kapalných a plynnýoh paliv, sestávající z předsměšovací komory, hlavní směšovací komory, spalovací komory, rozprašovače kapalného paliva a elektromagneticky ovládané čistící jehly výtokové trysky kapalného paliva.

Dosavadní sálavé hořáky s plochým plamenem jsou konstruovány pro použití jednoho druhu paliva a neumožňuji ani alternativní, ani současné použití více druhů paliv, například kapalného a plynného. Známé sálavé hořáky s plochým plamenem pro kapalné palivo jsou konstruovány jako zplyňovací, u nichž k vytvoření plochého plamene slouží keramický rozviřovač, umístěný v ústí hořáku.

Nevýhodou jednoúčelových hořáků je vyloučení možnosti přechodu z jednoho na druhý druh paliva podle Jeho výhodnější dostupnosti. Rovněž omezení spotřeby nedostatkového paliva současným spalováním obou typů paliv není u jednoúčelových hořáků možné. Sálavé hořáky s plochým plamenem pro kapalné palivo s keramickým rozviřovačem mají zejména tu nevýhodu, že keramické díly hořáku, například rozviřovač, mají s ohledem na značné tepelné namáhání sníženou odolnost proti otřesům, takže takto konstruované hořáky nejsou vhodné k otopu tepelných zařízení instalovaných v těžkých provozních podmínkách.

Jiná nevýhoda dosud známých hořáků na kapalná paliva spočívá v tom, že při ucpání výtokové trysky kapalného paliva je nutné odstavení hořáku a pročištění trysky, spojené

213 642

213 842 někdy β částečnou demontáží hořáku. Tento zásah je obtížný zejména u hořáků, namontovaných na nepřístupných místech tepelných zařízení.

Uvedené nevýhody odstraňuje hořák podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že v přívodu rozprašovacího vzduchu je umístěn rozviřovací kotouč bezprostředně před ústím výtokové trysky na přívodní trubce kapalného paliva. Tato přívodní trubka je souose upevněna v tělese předsměšovaoí komory tak, že úatí výtokové trysky zasahuje do zúženého prostoru předsměšovací komory, vytvořeného kuželovitou částí těla předaměěovaoí komory, která je na své válcové čáeti opatřena tangenciálním přívodem primárního spalovacího vzduchu a svým ústím na konci zúžené části zasahuje do kuželovitého prostoru hlavní směěovací komory. Tento kuželovitý prostor hlavní směěovací komory je vytvořen vložkou tvaru komolého kužele, pevně spojenou a válcovou stěnou tělesa hořáku, na níž je mezi místem připojení vložky tvaru komolého kužele a přírubovým hrdlem uzavírejíoím zadní část hlavní směšovací komory tangenciálně umístěn hlavní přívod spalovacího vzduchu. Hlavní směěovací komora vyúsťuje svou zúženou částí do válcové části výtokového otvoru hořáku, do níž současně vyúsťuje z prstencového přostoru, vytvořeného v přední části tělesa hořéku, alespoň tři otvory, pravidelně rozmístěné podél obvodu ústí hlavní směšovací komory kapalného paliva. Tento prstencový prostor je vytvořen válcovou stěnou tělesa hořáku, vnější plochou vložky tavru komolého kužele a přední uzavírací přírubou tělěaa hořáku.

Výhodou tohoto řešení je možnost současného nebo alternativního spalování kapalného a plynného paliva, popřípadě i dvou druhů plynných paliv, přičemž přechod ze spalování jednoho druhu paliva na spalování druhého je plynulý, vyžadující pouze manipulaci s uzavíracímu prvky v přívodním potrubí.

Další výhodou je umístění rozviřovače a trysky kapalného paliva v předaměěovaoí komoře , kde jsou tyto součásti při provozu chlazeny přiváděným spalovacím vzduohem a palivem. Rovněž účinky sálavého tepla při odstavení hořáku jsou při popsaném uspořádání omezeny. Rozviřovač může proto být zhotoven z kovového materiálu, který je za provozních podmínek odolný proti otřesům.

Rychlé pročištění výtokové trysky kapalného paliva bez demontáže hořáku umožňuje řešení podle vynálezu, podle něhož je v přívodní trubce kapalného paliva posuvně uložena čistí oí jehla, ovládaná elektromagnetem.

Konstrukce hořáku podle vynálezu umožňuje dále jednoduché uzavření přírubového hrdla na vstupní straně hlavní směšovací komory zaslepoVací přírubou za účelem trvalého nebo dlouhodobého použití výhradně plynného paliva. Za účelem současného nebo alternativního spalování dvou druhů plynnýoh paliv je v místě přírubového hrdla na vstupní straně hlavni směšovací komory upevněna příruba, opatřená v ose přívodní trubkou druhého plynného paliva.

Uzavření hrdla hlavní směšovací komory zaslepovací přírubou po vyjmutí příruby nesoucí součásti pro přívod a předmísení kapalného paliva lze β výhodou použít v případě, kdy má být v hořáku dlouhodobě spalováno pouze plynné palivo nebo k případnému provedení oprav částí hořáku pro kapalné palivo bez nutnosti dlouhodobého odstavení oelého hořáku. Další výhodou . o uvedeného řešení je možnost unifikace součástí hořáků s plochým plamenem pro výlučně jeden nebo druhý typ paliva.

213 >42

Příklad hořáku podle vynálezu je znázorněn na výkrese, kde obr. 1 představuje podélný řez hořákem, obr. 2 je pohled shora, obr. 3 je detail rozviřovače kapalného paliva v podélném řezu a obr. 4 představuje podélný řez hořákem upraveným pro současná nebo alternativní spalování dvou druhů plynných paliv.

Hořák podle vynálezu sestává z těleaa, opatřeného v zadní Sáati přírubovým hrdlem 15 a hlavním přívodem 8 spalovacího vzduchu. V přední Sáati tělesa hořáku je umístěna vložka 2 ve tvaru komolého kužele, jejíž vnitřní povrch ohraničuje proator hlavní aměěovací komory kapalného paliva a vnějěí povrch spolu a válcovou stěnou 12 tělesa hořáku a přední přírubou hořáku vymezuje prstencový proator přední části tělesa hořáku, do kterého je zaústěn přívod plynného paliva. Kolem ústi hlavní aměěovací komory kapalného paliva je v před ní přírubě hořáku pravidelně rozmístěna rada otvorů 14. spojujících prstencový proator a válcovou ěástí £ výtokového otvoru. V zadní části hořáku je k přírubovému hrdlu 15 připevněna příruba směšovacího ústrojí kapalného paliva, nesoucí těleso £ předaměěovaoí komory, opatřené tangenciálním přívodem £ primárního spalovacího vzduchu. V osa předeměěovaoí komory £ je umístěna přívodní trubka £ kapalného paliva, nesoucí pevný rozviřovací kotouč 2, který vnějěím obvodem přiléhá k přívodu £ rozprašovacího vzduchu, v přední Sáati opatřenému výtokovou tryskou £. Středem přívodní trubky £ proohází čistící jehla 10. spojená a jádrem elektromagnetů 11. Příklad provedení pro současné nebo alternativní spalování dvou druhů plynných paliv je zobrazen na obrázku 4, kde přírubové hrdlo 15 je uzavřeno přírubou, v jejíž ose je upevněna přívodní trubka 16 napojená na přívod druhého plynného paliva.

Při provozu hořáku na kapalné palivo je toto palivo přiváděno přívodní trubkou £ zakončenou tryskou. Po opuštění trysky je rozprašováno rozvířeným proudem vzduchu, který protéká přívodem 1 rozprašovacího vzduchu přes rozviřovací kotouč 2 tryskou £. Proud spalovacího vzduchu přiváděného hlavním přívodem £ ae ve váloové Sásti hlavní směšovací komory dělí tak, že jeho menší Sáat vstupuje otvorem tangenciálního přívodu £ primárního spalovacího vzduchu do předsmššovací komory, v jejíž zúžené části se mísí s rozprášeným kapalným palivem, a větší část postupuje spirálovitá do kuželovitého prostoru hlavní směšovací komory. 7 něm ae mísí s částečně smíšeným palivem vystupujícím z předsmššovací komory. Dokonalá emša vytéká do válcová části £ výtokového otvoru hořáku a vyhořívá ve spalovacím kanálu. 7 případě ucpání tryaky kapalného paliva uvede obsluha tlačítkem do činnosti elektromagnet 11. který vtažením jádra unášejícího čistící jehlu 10 trysku pročistí. Aby se zame* žilo zaklínění jehly v trýsoe, není její koneo špičatý, ala tupý.

Při provozu hořáku na plynná palivo je toto palivo přiváděno do prstencového prostoru v přední čáati hořáku přívodem 13. Odtud vytéká otvory 14 do váloové části £ výtokového otvoru hořáku, kde se mísí ae spalovacím vzduchem, který proudí hořákem stejným způsobem jako při provozu ná kapalné palivo.

Bylo ověřeno, že vícestupňové směšování kapalného paliva se spalovacím vzduchem vytváří předpoklad pro stabilní hoření v oelém regulačním rozsahu a možnost zapalování hořáku za studeného stavu. Tangenciální přívody spalovacího vzduchu vytvářejí na povrchu vnitřních kovových částí hořáku obalové vratvy, které zabraňují přímému styku rozprášeného kapalného paliva a kovovými povrchy a tak brání jeho kondenzaci.Kinetická energie sekundárního vzdu*

213 84?

chu a kvalitě promíeená směs zajišťují vytvoření rovnoměrné vretvy směsi i na povrchu spalovacího kanálu a tím i její stejnoměrná vyhořívání a sálání. Pro provoz hořáku na kapalná palivo je potřebný tlak rozprašovacího vzduohu maximálně 100 kPa a tlak spalovaoího vzduchu 4 kPa. Po dosažení preoovní teploty je možno přívod rozpraěovaoího vzduohu uzavřít. Kapalné palivo nevyžaduje tlakový oběžný systémt přivádí se z provozní nádrže samospádem.

Dále bylo ověřeno, že v hořáku je možno spalovat různé druhy plynnýoh a kapalnýoh paliv. Je nutno pouze upravit odpovídajícím způsobem průřez otvorů 14 pro přívod plynného paliva. Při použití různýoh druhů kapalnýoh paliv je nutno vhodným způsobem upravit jejich viskositu. Je možno kombinovat i spalování dvou druhů plynnýoh paliv, například svítiplynu, resp. zemného plynu a propan-butanu. Při tomto uspořádání odpadá přívod rozprašovacího vzduohu, rozviřovaoího ústrojí a čistící jehla 8 elektromagnetem.

Uspořádáni přívodů plynného paliva vně přívodu spalovaoího vzduohu, který má e ohledem na tangenoiální provedení přívodu výrazný rotační oharakter, prokázalo výhodné míšení plnného paliva ae vzduchem a jeho dokonalé a stabilní vyhořívání.

S ohledem na plochý tvar plamene a tepelnou i mechanickou odolnost všeoh součástí, je možno hořáku podle vynálezu s výhodou použít pro tepelná zařízení, například peoe pro ohřev materiálu před tvářením zejména v těžkých provozech (např. v kovárnách apod.).

Claims (4)

1. Sálavý hořák s plochým plemenem na kapalné a plynné palivo, sestávající z předsměšovací komory, hlavní směŠovaoí komory, spalovací komory, rozprašovače kapalného paliva a elektromagneticky ovládané čisticí jehly výtokové trysky kapalného paliva, vyznačujíoí se tím, že v přívodu (1) rozprašovacího vzduohu je umístěn rozviřovaoí kotouč (2) bezprostředně před ústím výtokové trysky (3) na přívodní trubce k4) kapalného paliva, souose upevněné v tělese (5) předaměšovaoí komory a ústí výtokové trysky (3) zasahuje do zúženého prostoru předsměšovaoí komory, vytvořeného kuželovitou částí tělesa (5) předsměšovací komory, která je na své válcové části opatřena tangenoiálním přívodem (6) primárního spalovaoího vzduohu a svým ústím na konoi zúžené části zasahuje, do kuželovitého prostoru hlavní směšovací komory, vytvořeného vložkou (7) tvaru komolého kužele, pevně spojenou s válcovou stěnou (12) tělesa hořáku, na níž je mezi místem připojení vložky 17) tvaru komolého kužele a přírubovým hrdlem (15), uzavírejíoím zadní čáat hlavní aměšovaoí komory, tangenciálně umístěn hlavní přívod (6) spalovaoího vzduohu, přičemž hlavní aměšovaoí komora vyúsťuje svou zúženou části do válcové části (9) výtokového otvoru hořáku, do níž současně vyúsťují z prstencového prostoru, napojeného na přívod (13) plynného paliva a vytvořeného v přední části tělesa hořáku válcovou stěnou (12) tělesa hořáku, vnější ploohou vložky (7) tvaru komolého kužele a přední uzavírací přírubou těleea hořáku, aleepoň tři otvory (14), pravidelně rozmístěné podél obvodu ústí hlavní směšovací komory kapalného paliva.

2, Sálavý hořák podle bodu 1, vyznačujíoí aa tím, že v přívodní truboe (4) kapalného paliva je posuvně uložena čistíoí jehla (10), ovládaná elektromagnetem (11), umístěným vně na tělese hořáku.

213 642

3. Sálavý hořák podle hodu 1, vyznačující se tím, že za účelem použití výhradně plynného paliva je v místě přírubového hrdla (15) pro směšovací ústrojí kapalného paliva upevněna zaslepovací příruba.

4. Sálavý hořák podle bodu 1» vyznačující se tím, že za účelem současného nebo alternativ ního spalování dvou druhů plynných paliv je přírubové hrdlo (15) uzavřeno přírubou, v jejíž ose je upevněna přívodní trubka (16) druhého plynného paliva.