CZ2000519A3 - Hořák - Google Patents
Hořák Download PDFInfo
- Publication number
- CZ2000519A3 CZ2000519A3 CZ2000519A CZ2000519A CZ2000519A3 CZ 2000519 A3 CZ2000519 A3 CZ 2000519A3 CZ 2000519 A CZ2000519 A CZ 2000519A CZ 2000519 A CZ2000519 A CZ 2000519A CZ 2000519 A3 CZ2000519 A3 CZ 2000519A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- burner
- fuel
- flame
- air
- flow
- Prior art date
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 84
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims abstract description 41
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 34
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 23
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 18
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 8
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000008246 gaseous mixture Substances 0.000 claims description 4
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 3
- 210000003739 neck Anatomy 0.000 claims description 2
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 7
- 239000003570 air Substances 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 2
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 1
- 239000001273 butane Substances 0.000 description 1
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 1
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 1
- 239000003779 heat-resistant material Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical compound CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N n-pentane Natural products CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Abstract
Hořák pro spalování směsi plynného paliva se spalovacím
nosným plynem, např. kyslíkem nebo vzduchem, zahrnuje
hořákovou trubici (11) otevřenou najednom konci (11') a
uzavřenou na druhém konci (11"), přičemž uvnitř hořákové
trubice (11) v místě přilehlém k otevřenému konci (11')je
uspořádán stabilizátor (30) plamene pro spalování paliva,
přičemž skrze stabilizátor (30) plamene probíhají průchody
(52, 54, 56, 58) pro plynnou směs. Hořák (10) má vstupy
(14,16) přilehlé k uzavřenému konci (11") a spojené s
přívodními potrubími pro spalovací nosný plyn a plynné
palivo, přičemž jedno z přívodních potrubí má regulační ventil
pro regulaci velikosti plamene a dále tlakový nebo průtokový
měnič a druhé z uvedených potrubí má palivové vyrovnávací
zařízení, např. booster nebo restriktor, kteiý má odezvu na
tlakový nebo průtokový měnič. Každý z průchodů (52, 53, 56,
58) má při konci bližším k otevřenému konci (11') hořákové
trubice (1.1) nálevkovitý výstup (60) aje dimenzován
Description
‘Oblast techniky
Vynález se týká plynového hořáku, zejména pro spalovací pece, parní kotle, zařízeni pro vytápění prostorů a pece nebo vysokoteplotní průmyslové reaktory. Hořák zahrnující stabilizátor plamene je rovněž velmi vhodný pro zvonovité šachty pecí.
Dosavadní stav techniky
Plynem pro plynový hořák může být libovolný spalitelný plyn obvykle používaný v plynových hořácích. Jako příklad může být uveden butan, propan, zemní plyn a^ uhlovodíkové plyny získané ze zplyňování organických... materiálů, např. podnikových nebo komunálních odpadů.
Níže popsaný hořák zabezpečuje úplné smísení paliva a vzduchu nebo kyslíku, přičemž spalovací komora tohoto hořáku, přijme palivo a vzduch nebo kyslík pouze ve správném stechiometrickém poměru žádoucím pro úplné spálení paliva, přičemž tento hořák poskytuje stabilní plamen během snižování stechiometrického poměru až k poměru 60:1.
Výhodné provedení hořáku pro spalování plynného paliva zahrnuje hořákovou trubici, která je na jednom konci otevřená a na druhém konci uzavřená, přičemž hořáková trubice je v blízkosti otevřeného konce opatřena stabilizátorem plamene, ve kterém se palivo spaluje, přičemž stabilizátorem plamene probíhají palivové a vzduchové kanálky, ' přičemž hořák má vstupy pro vzduch nebo kyslík a palivo, které jsou přilehlé k uzavřenému konci hořákové trubice, přičemž vstupy pro vzduch nebo kyslík a palivo jsou opatřeny dávkovacími tryskami pro oddělené dávkování vzduchu a paliva radiálně do hořákové trubice, která tvoří mísící zónu mezi vstupy a stabilizátorem plamene, přičemž dávkovači trysky mají hrdla s
proudovou průřezovou plochou, která je ve vzájemném souladu se stechiometrickým poměrem mezi vzduchem a palivem, při kterém je palivo v podstatě úplně spáleno.
Hořák podle vynálezu výhodně je schopen snést změny., . poměru průtoků vzduchu/paliva, tj . má vysoký tlumící poměr. Konvenční hořáky mají tlumící poměry řádově 4 nebo 5 ku 1. To znamená, že vstupní průtoky vzduchu a paliva mohou být omezeny na jednu čtvrtinu nebo jednu pětinu maximální kapacity těchto hořáků. Další omezení průtoků vede k nestabilitě plamene a nakonec k zeslabení plamene a jeho uhašení.
Podstata vynálezu
Předmětem vynálezu je hořák s tlumícím poměrem mnohem vyšším, než jsou tlumící poměry konvenčních hořáků. Předmětem vynálezu je zejména hořák pro spálení plynné směsi plynného paliva a spalitelného nosného plynu, jakým je např. kyslík nebo vzduch, přičemž tento hořák zahrnuje hořákovou trubici, která je při jednom konci otevřená a při druhém konci uzavřená, přičemž hořáková trubice je v místě přilehlém k otevřenému konci opatřena stabilizátorem plamene, ve kterém je spalováno palivo, přičemž stabilizátorem plamene probíhají průchody pro plynnou směs, přičemž hořák má vstupy přilehlé k uzavřenému konci hořákové trubice a spojené s potrubím pro přivedení nosného plynu a potrubím pro přivedení plynného paliva, přičemž jedno z uvedených potrubí má regulační ventil pro regulaci velikosti plamene, přičemž jedno z uvedených potrubí má dále tlakový nebo průtokový měnič a druhé z uvedených potrubí má proměnlivý booster nebo restriktor, který má odezvu na tlakový nebo průtokový měnič, přičemž tlakový nebo průtokový měnič a proměnlivý booster nebo restriktor vyrovnávají vzduch a palivo přiváděné do hořáku, aby bylo zajištěno, že plynná směs zůstane stechiometricky ··
nezávislá na velikosti plamene a nejnižší průtok plynné palivové směsi je tvořen alespoň jednou šedesátinou nejvyššího průtoku plynné palivové směsi, přičemž každý z průchodů pro plynnou směs má při konci bližším k otevřenému konci hořákové trubice nálevkovitý výstup, přičemž každý z průchodů pro plynnou směs je dimenzován tak, aby se při nejvyšším dosažitelném průtoku plynné palivové směsi plamen neoddělil od stabilizátoru plamene, a při nejnižším průtoku plynné palivové směsi rychlost plynné palivové směsi v libovolném místě uvnitř každého průchodu byla dostatečná pro zamezení zpětného průběhu plamene skrze stabilizátor plamene.
Hořák podle vynálezu je zřetelně vymezen vůči hořákům ze stavu techniky tím, že hořák podle vynálezu může poskytnout stabilní plamen ve stabilizátoru plamene při nízkých průtocích plynné směsi, rovněž i může poskytnout 60-ti násobné zvýšení průtoku plynné směsi pomocí zdrojů plynného paliva a spalovacího nosného plynu, které mohou produkovat vysoké tlaky, čímž může být při vysokém průtoku plynné směsi v průchodech stabilizátoru plamene vytvořen dostatečný tlakový spád pro dosažení žádoucího průtoku.
Hořák podle vynálezu může poskytnout tlumící poměr řádově 60:1, a tudíž stabilní plamen je udržován dokonce i v případě, že dodávka vzduchu a paliva je omezena na šedesátinu maximální kapacity.
Tento vysoký tlumící poměr je výhodný poněvadž tepelný výkon může být regulován v širokém rozmezí. Kromě toho tento hořák je ideální v aplikacích, ve kterých je proměnlivá dodávka plynu, např. ve zvonovitých šachtách pecí.
Vstupy hořáku mohou být opatřeny dávkovacími tryskami pro oddělenou dodávku vzduchu a paliva vedené neaxiálně, např. radiálně do hořákové trubice, která tvoří mísící zónu mezi vstupy a stabilizátorem plamene, přičemž dávkovači trysky mají hrdla s průtokovými průřezovými plochami, které
Á.' jsou ve vzájemném souladu se stechiometrickým poměrem vzduch/palivo, při kterém palivo je úplně spáleno. Vstupy jsou výhodně uspořádány v hořákové trubici tak, aby vzduch a palivo bylo do hořákové trubice zavedeno v takových směrech, při kterých dochází ke vzájemnému střetávání jednotlivých proudů vzduchu a paliva, což vede k turbulenci a míšení paliva s plynem uvnitř hořákové trubice, t j. uvedené vstupy jsou např. uspořádány v hořákové trubici tak, že jsou vzájemně protilehlé.
Ke stabilizátoru plamene je výhodně připevněn zapalovač a příslušná zemní elektroda, případně ionizační sonda.
Hořák výhodně zahrnuje monitorovací a regulační systém spojený s ionizační sondou za účelem přerušení dodávky paliva, když nehořlavý uhlík překročí stanovenou úroveň.
V tomto provedení může být ve vzduchovém přívodním potrubím ventil a v palivovém potrubí booster nebo restriktor nebo v palivovém potrubí ventil a ve vzduchovém přívodním potrubí ventilátor s proměnnou rychlostí.
Stabilizátor plamene může zahrnovat množinu trubic radiálně zapadajících jedna do druhé, přičemž každá dvojice přilehlých trubic definuje mezi těmito trubicemi jeden z uvedených průchodů stabilizátoru plamene pro plynné palivo, avšak průchody stabilizátoru plamene mohou být vymezeny rovněž i jinými způsoby, např. množinou otvorů v kotouči.
Trubice mohou být drženy ve vzájemné poloze jedním nebo více příčných kolíků a mají středové vrtání s nálevkovitým výstupem.
Každý nálevkovitý výstup může mít koncovou část definovanou vnitřními a vnějšími válcovitými stěnami, které jsou paralelní s podélnou osou stabilizátoru plamene.
Stručný popis obrázků na výkresech
V následujícím textu bude vynález popsán pomocí popisu příkladu provedení vynálezu, ve kterém budou dělány odkazy na přiložené výkresy, na kterých obr. 1 zobrazuje čelní pohled na hořák zahrnující příkladné provedení stabilizátoru plamene podle vynálezu, obr. 2 zobrazuje podélný řez hořákem z obr. 1 vedený podél linie II-II z obr. 1, a obr. 3 zobrazuje podélný řez koncem stabilizátoru plamene hořáku z obr. 1 vedený podél linie III-III z obr. 1.
Příklad provedení vynálezu
Hořák 10 zahrnuje trubicovitý kryt 11 z tepelně odolného materiálu, např. nerezavějící oceli, přičemž je opatřen připevňovací přírubou 13 pro připevnění hořáku 10 ve spalovacím zařízením (není zobrazeno). Jako příklad spalovacího zařízení může být uveden parní kotel, plynové zařízení pro prostorové vytápění, pec nebo zvonovitá šachta pece, apod..
Přední konec . 11' hořáku 10 je otevřen za účelem vyvedení plamene z tohoto konce, přičemž protilehlý zadní konec 11/' hořáku 10 je uzavřen a utěsněn akrylátovým pozorovacím okénkem 12.
K zadnímu konci 11/ ' hořáku 10 jsou přilehlé vstupy 14, 16 pro vzduch (nebo kyslík) a palivo, např. spalitelný plyn. Vstupy 14, 16 mají vnitřní závit pro přijmutí spojovacího prvku pro spojení vstupů s příslušnými vzduchovými/palivovými přívodními potrubími.
Palivový vstup 16 je menší než vzduchový vstup 14. Oba vstupy 14, 16 mají vnitřní závit a uvnitř každého je • · · · · · uložena dávkovači tryska 18, 20. Dávkovači tryska 18 má vrtání 22, které má podstatně větší průměr, než je průměr vrtání 24 dávkovači trubice.
Průtokové průřezové plochy vrtání 22, 24 jsou v poměru odpovídajícím stechiometrickému poměru palivo/vzduch, při kterém spalitelné palivo je úplně zoxidováno, tj. spáleno. Pro úplné spálení rozdílná paliva vyžadují rozdílná množství vzduchu (nebo kyslíku), a tudíž stechiometrické poměry se budou měnit od jednoho paliva k druhému.
Proto se předpokládá, že trysky 18 a 20 budou uzpůsobeny stechiometrickým požadavkům konkrétního paliva, které má být spáleno. Tudíž za účelem maximalizování účinnosti spalování paliva při změně paliva, které má být spáleno, se vymění jedna nebo obě trysky 18, 20 za trysku resp. trysky, které odpovídají danému novému palivu, přičemž plyny se přivádějí do trysek 18, 20 při stejném tlaku, takže průtok paliva a vzduchu je úměrný rozměrům vrtání 22, 24 trysek 18, 20, přičemž pro celý následující popis vynálezu se předpokládají stejné tlakové podmínky.
Žádoucí poměr průtokových průřezových ploch vrtání 22, 24 může být empiricky stanoven. Případně může být určen teoreticky, když složení paliva je předem známo.
Jako příklad může být uveden poměr průtokových průřezových ploch vrtání 22, 24 rovný řádově 10:1 pro paliva obsahující uhlovodíkové plynné směsi a při tlaku vzduchu a plynu 7,6 kPa. Pro porovnání dosud používané vysokotlaké hořáky mohu být provozovány při tlaku 0,51-0,76 kPa. Standardní komerční hořáky jsou obvykle provozovány při tlaku vzduchu 0,13 kPa a tlaku plynu 0,51 kPa.
Uvnitř krytu 11 hořáku 10 je připevněn stabilizátor 30 plamene podle vynálezu sestavený ze souosých ocelových prstenců nasazených jeden do druhého. Stabilizátor 30 plamene definuje v podstatě prstencovité trysky, ze kterých proudí směs paliva a vzduchu. Tyto trysky se zapálí za účelem vytvoření žádoucího plamene. Pro zapálení trysek stabilizátor 30 zahrnuje jiskrový zapalovač. Tento jiskrový zapalovač zahrnuje jiskrovou elektrodu 32 a zemní elektrodu 34. Elektroda 32 je elektricky izolována od stabilizátoru 30 plamene. Elektrody 32, 34 vybíhají k zadnímu konci 11' ' hořáku 10, přičemž probíhají skrze pozorovací okénko 12 k příslušným vývodům 36, 38 pro spojení se zdrojem elektrické energie.
Stabilizátor 30 plamene je vytvořen ze tří souosých trubic 30a, 30b, 30c, které jsou vzájemně odsazeny axiálně odsazenými příčnými mosaznými kolíky 33 (viz. obr. 3), které jsou zasunuty do vyrovnaných protilehlých otvorů skrze trubice 30a, 30b, 30c. Stabilizátor 30 plamene jako celek je uvnitř krytu 11 hořáku 10 nesen kolíky 31. >
Trubice 30a, 30b, 30c jsou dimenzovány a uspořádány tak, aby poskytovaly relativně úzké prstencovité průchody 52, 54, 56, přičemž průchod 52 je vytvořen mezi trubicí 30a a krytem 11 hořáku 10, přičemž průchod 54 je vytvořen mezi trubicí 30a a trubicí 30b, přičemž průchod 56 je vytvořen mezi trubicí 30c a elektrodou 32 . Všechny tyto průchody mají nálevkovité výstupy 60 na konci stabilizátoru 30 plamene bližším k otevřenému přednímu konci 11z krytu 11 hořáku 10.
V zobrazeném provedení jsou použity tři trubice, nicméně počet trubic (jedna a více) je stanoven podle žádoucího maximálního výstupního výkonu hořáku 10.
Každá z trubic 30b a 30c má dvojici podélných půlválcových drážek, přičemž každá jedna z dvojice podélných půlválcových drážek trubice 30b je vyrovnána s každou jednou příslušnou drážkou z dvojice podélných půlválcových drážek trubice 30c tak, že spolu vytvářejí válcový průchod, do kterého je vložena elektroda 32 resp. sonda 40 a ve kterém je následně zachycena elektroda 32 resp. sonda 40, jak je to
zřejmé z obr. 1, přičemž zbývající část prstencovitého průchodu mezi trubicemi 30b a 30c je stejná, jako je prstencovitý průchod mezi trubicemi 30a a 30b, jak je to zřejmé z obr. 3.
Uvedené průchody a nálevkovité výstupy jsou dimenzovány tak, aby při maximálním stanoveném průtoku spalitelné směsi byl plamen přidržován při stabilizátoru plamene, a při nejnižším stanoveném průtoku spalitelné směsi rychlost spalitelné směsi uvnitř úzkých částí průchodů 52 až 58. byla dostatečná pro zamezení zpětného průchodu plamene do mísící komory.
Ve stabilizátoru 30 plamene je rovněž připevněna a izolována ionizační sonda 40, která opět vybíhá k zadnímu konci 11z ' hořáku 10, přičemž probíhá skrze pozorovací okénko 12 k vývodu 42. Pomocí ionizační sondy 40 a zemní elektrody 38 může být monitorován obsah uhlíku v plameni. Když se zjistí, že obsah uhlíku je nižší než předem stanovená hodnota, což indikuje nedostatečné spalování, monitorovací systém uspořádaný známým způsobem spustí regulační systém, který přeruší dodávku paliva. V důsledku toho může být plamen uhašen.
V konvenčních vyfukovacích plynových hořácích je plynné palivo vstřikováno z trysky při konci hořákové trubice a plamen se zapaluje v tomto místě. Plyn se do trysky přivádí potrubím axiálně uspořádaným uvnitř hořákové trubice. Vzduch žádoucí pro spalování paliva je vzduchovým ventilátorem zaváděn skrze otvory do hořákové trubice těsně před tryskou. Přivedený vzduch se mísí s plynem přítomným v trysce v místě zapálení plamene.
Aby spalování proběhlo úplně a stechiometricky, vzduch a plyn musejí být společně smíchány ve správných objemových poměrech. V hořácích, ve kterých se jeden plyn vstřikuje do druhého plynu, např. konvenčních vyfukovacích
0000 0 0 » 00 • » 0 « 0 ·
0 0
0 0 hořácích, neprobíhá spalování vždy nejúčinnějším způsobem, poněvadž k míšení dochází současně se spalováním. V důsledku toho je míšení vzduchu a paliva neúplné. Je tudíž prakticky nemožné dosáhnout v čele plamene správných stechiometrických poměrů. Je proto možné pozorovat, že plamen má zřetelně odlišně barevné zóny, které svědčí o slabém míšení, měnícím se stechiometrickém poměru palivo/vzduch a nedokonalém spalování paliva.
Naproti tomu u hořáku podle vynálezu je možné pozorovat, že plamen vycházející ze stabilizátoru 30 plamene je v celém čele plamene rovnoměrný, je stejnoměrně jasně modrý a má velmi malé množství žlutých oblastí. Plamen tohoto vzhledu je praktickou realizací ideálního plamene, ve kterém je palivo prakticky úplně spáleno.
Úplné spalování dosažitelné hořákem 10 se považuje za důsledek dvou znaků hořáku. První znak hořáku spočívá v tom, že palivo a vzduch jsou zavedeny do mísící komory ve správném stechiometrickém poměru určeném hlavně velikostmi vrtání 22, 24 trysek 18, 20 . Druhý znak spočívá v tom, že, jak je to zřejmé z obrázků, vrtání trysek 18, 20 zavádí vzduch a palivo dovnitř krytu hořáku ve formě dvou protiproudů, to znamená ve formě dvou proudů, které se vzájemně střetávají. Jak je to zřejmé z obrázků, dotyčné trysky poskytují dva diametrálně opačné proudy. Tyto vzájemně se střetávající proudy zajišťují velmi účinné počáteční míšení uvnitř krytu hořáku. Na zadním konci 11z' krytu 11, který poskytuje mísící komoru se značnou vzdáleností trysek 18, 20 od výstupního konce stabilizátoru 30 plamene, tudíž dochází k intenzivnímu turbulentnímu proudění. Po určité době směs paliva a vzduchu dosáhne stabilizátor 30 plamene, přičemž vzduch a palivo je v tomto okamžiku úplně smícháno, což je ideální pro správné a úplné spálení této směsi.
Provoz a výkon hořáku 10 může být regulován různými způsoby. Tak např. přívod vzduchu může zahrnovat regulační
ventil a vzduchové přívodní potrubí může zahrnovat průtokový nebo tlakový měnič. V případě regulace paliva je možné použít palivové vyrovnávací zařízení, např. plynový booster nebo restriktor. Uvedené regulační prostředky jsou známé ze stavu techniky, a tudíž v následujícím textu nebude uveden jejich detailní popis. Nicméně je dostatečné uvést, že účelem regulačního systému je vyrovnání tlaků a průtoků plynu a vzduchu zaváděných do hořáku 10 pro . udržení .žádoucího stechiometrického poměru při tlumení hořáků vzduchovým regulačním ventilem. V případě aplikace takového systému je pouze vzduchový regulační ventil ventilem, který má být provozován.
Případně hořák může být regulován jediným samostatným ventilem uspořádaným v plynovém přívodním vedení. V tomto případě tlak nebo průtok plynu je určen měničem pro regulaci tlaku nebo průtoku vzduchu. Jako příklad může být uvedeno, že tlak nebo průtok vzduchu může být regulován použitím vhodného ventilátoru s proměnnou rychlostí.
V instalacích používajících více než jeden hořák, např. v kotelnách, se předpokládá, že jak vzduch tak i palivový plyn bude přiváděn při vysokém tlaku. V tomto případě jsou žádoucí pouze vyrovnávací zařízení k tomu, aby bylo zajištěno, že všechny hořáky přijmou vzduch a palivo ve správných objemových poměrech.
Samotný výše popsaný hořák 10 může být použit v malých aplikacích, např. v domácích nebo malých průmyslových systémech pro prostorové vytápění, nebo v pečících troubách nebo grilech. Ve větších průmyslových systémech dotyčná pec, kotelna, reaktor, apod. může vyžadovat mnoho uvedených hořáků 10, které jsou výhodně připojeny ke společnému rozdělovacímu vzduchovému a palivovému potrubí.
Hořák 10 zobrazený na obrázcích hoří pozoruhodně tiše díky vysoce stabilnímu plameni. Jako příklad může být • · uvedeno, že takový plamen má celkovou délku 275 mm a průměr 7 6 mm. Hluk generovaný hořákem je nižší než hluk vyvolaný ventilátorem, který dodává vzduch žádoucí pro spalování.
Claims (14)
- PATENTOVÉ NÁROKYHořák pro spalování plynné směsi plynného paliva se spalovacím nosným plynem, zejména kyslíkem nebo vzduchem, vyznačený tím, že zahrnuje hořákovou trubici (11) otevřenou při jednom konci (11') a uzavřenou při druhém konci (11''), přičemž uvnitř hořákové trubice (11) v místě přilehlém k otevřenému konci (11') je uspořádán stabilizátor (30) plamene, ve kterém je spalováno palivo, přičemž skrze stabilizátor (30) plamene probíhají průchody (52,54,56,58) pro plynnou směs, přičemž hořák (10) má vstupy (14,16) přilehlé k uzavřenému konci (11'') hořákové trubice (11) a spojené s přívodními potrubími pro spalovací nosný plyn a plynné palivo, přičemž jedno z přívodních potrubí má regulační ventil pro regulaci velikosti plamene, přičemž uvedené jedno z přívodních potrubí má tlakový nebo průtokový měnič, přičemž druhé z přívodních potrubí má proměnlivý booster nebo restriktor mající odezvu na tlakový nebo průtokový měnič, přičemž tlakový nebo průtokový měnič a proměnlivý booster nebo restriktor jsou určeny pro vyrovnání vzduchu a paliva přiváděných do hořáku (10) tak, že plynná směs zůstává stechiometricky nezávislá na velikosti plamene a nejnižší průtok plynné palivové směsi tvoří alespoň jednu šedesátinu průtoku nejvyššího průtoku plynné palivové směsi, přičemž každý z průchodů (52,54,56,58) má při konci bližším k otevřenému konci (11') hořákové trubice (11) nálevkovitý výstup (60), přičemž každý z průchodů (52,54,56,58) je dimenzován tak, že se při nejvyšším dosažitelném průtoku plynné palivové směsi plamen neodděluje od stabilizátoru (30) plamene a při nejnižším průtoku plynné palivové směsi je rychlost plynné palivové směsi v libovolném místě uvnitř každého z průchodů (52,54,56,58) dostatečná k zamezení zpětného průběhu plamene skrze stabilizátor (30) plamene.0 0 «0 00 ·· ·0 • β · 0 0 0 0 0 0 0 00 0 0 00 0 0000 0 0000 00 0 0 00 00 » 0 0 000 000«000 0 00 0000 00 *0
- 2. Hořák podle nároku 1, vyznačený tím, že vstupy (14, 16) jsou opatřeny dávkovacími tryskami (18,20) pro neaxiální, zejména radiální, oddělené zavedení vzduchu a paliva do hořákové trubice (11), která tvoří mísící zónu mezi vstupy (14,16) a stabilizátorem (30) plamene, přičemž dávkovači trysky (18,20) mají hrdla (22,24) s průtokovými průřezovými plochami, které jsou ve vzájemném souladu se stechiometrickým poměrem vzduch/palivo, při kterém je palivo úplně spáleno.
- 3. Hořák podle nároku 2, vyznačený tím, že vstupy (14,16) jsou uspořádány v hořákové trubici (11) tak, že se vzduch a palivo do hořákové trubice (11) zavádí ve směrech, při kterých se proudy zavedeného vzduchu a paliva vzájemně střetávají, čímž dochází k turbulentnímu proudění a vzájemnému míšení vzduchu a paliva uvnitř hořákové trubice (11).
- 4. Hořák podle nároku 3, vyznačený tím, že vstupy (14,16) jsou vzájemně zcela protilehlé.
- 5. Hořák podle některého z nároků laž4, vyznačený t i m, že poměr průtokových průřezových ploch hrdel (22,24) je 10 ku 1.
- 6. Hořák podle některého z nároků 1 až 5, vyznačený t i m, že ke stabilizátoru (30) plamene ...je připevněn zapalovač (32) a přidružená zemní elektroda (34).
- 7. Hořák podle nároku 6, v y z n a č e n ý t i m, že ke stabilizátoru (30) plamene je dále připevněna ionizační sonda (40) pro detekci nespáleného uhlíku v plameni.
- 8. Hořák podle nároku 7, vyznačený tím, že ve spojení s monitorovacím a regulačním systémem spojeným s ionizační sondou (40) je schopen přerušit dodávku paliva, když obsah nespáleného uhlíku v plameni překročí předem stanovenou úroveň.
- 9. Hořák podle nároku 8, vyznačený tím, že ve vzduchovém přívodním potrubí je uspořádán ventil a v palivovém přívodním potrubí je uspořádán booster nebo restriktor.
- 10. Hořák podle nároku 9, vyznačený tím, že v palivovém přívodním potrubí je uspořádán ventil a ve vzduchovém přívodním potrubí je uspořádán ventilátor s proměnnou rychlostí.
- 11. Hořák podle některého z předcházejících nároků, vyznačený tím, že zahrnuje dvě nebo více trubic radiálně zapadajících jedna do druhé, přičemž každé dvě přilehlé trubice vymezují mezi těmito trubicemi jeden z průchodů (52,54,56,58) stabilizátoru (30) plamene pro plynné palivo.
- 12. Hořák podle nároku 11, vyznačený tím, že trubice radiálně zapadající jedna do druhé jsou tvořeny trubicemi (30a, 30b, 30c), které jsou drženy v poloze jedna vzhledem k druhé jedním nebo více příčnými kolíky (33).O
- 13. Hořák podle nároku 12, vyznačený tím, že zahrnuje středové vrtání s nálevkovitým výstupem.
- 14. Hořák podle některého z nároků 10 až 13, vyznačený t í m, že každý nálevkovitý výstup má koncovou část definovanou vnitřní a vnější válcovitou stěnou, které jsou paralelní s podélnou osou stabilizátoru plamene.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2000519A CZ2000519A3 (cs) | 1999-06-16 | 1999-06-16 | Hořák |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2000519A CZ2000519A3 (cs) | 1999-06-16 | 1999-06-16 | Hořák |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2000519A3 true CZ2000519A3 (cs) | 2001-03-14 |
Family
ID=5469594
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2000519A CZ2000519A3 (cs) | 1999-06-16 | 1999-06-16 | Hořák |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ2000519A3 (cs) |
-
1999
- 1999-06-16 CZ CZ2000519A patent/CZ2000519A3/cs unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0008842B1 (en) | Burner for gaseous fuels of differing calorific values using preheated combustion air | |
| US5618173A (en) | Apparatus for burning oxygenic constituents in process gas | |
| SK1952000A3 (en) | Burner | |
| US4544350A (en) | Burner apparatus for simultaneously incinerating liquid, dry gas and wet gas streams | |
| US6050809A (en) | Immersion tube burner with improved flame stability | |
| CZ20032520A3 (cs) | Plynový trubkový zapalovač | |
| US6059566A (en) | Burner apparatus | |
| JPS5826489B2 (ja) | 高運動量バ−ナ | |
| US5934898A (en) | Burner nozzle with improved flame stability | |
| US3220401A (en) | Radiant heating units | |
| EP3336427A1 (en) | Gas burner | |
| CZ2000519A3 (cs) | Hořák | |
| US10215408B2 (en) | Method and apparatus for diffuse combustion of premix | |
| US2759473A (en) | Radiant tube gas burner | |
| EP2519770B1 (en) | Burner and combustion device comprising said burner | |
| RU2216689C1 (ru) | Горелочное устройство | |
| RU2192584C1 (ru) | Газовая горелка | |
| RU2249153C1 (ru) | Многофакельная горелка для котла | |
| MXPA00001653A (en) | Burner | |
| RU98537U1 (ru) | Горелка для сжигания газообразного и/или жидкого топлива с пониженным выбросом окислов азота | |
| RU2042085C1 (ru) | Смеситель горелочного устройства | |
| RU2234031C2 (ru) | Газовая многофакельная горелка | |
| RU2633442C1 (ru) | Способ группового розжига сводовых горелок тепловых агрегатов | |
| SU992912A1 (ru) | Горелка | |
| RU5011U1 (ru) | Газовая горелка |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PD00 | Pending as of 2000-06-30 in czech republic |