CZ28673U1 - Plynový hořák - Google Patents

Description

Oblast techniky

Technické řešení se týká plynového hořáku s hořákovou hlavou s axiálními výkonovými tryskami, která je uspořádaná v ose válcového hořákového pláště, který je odspodu otevřený, pro vstup spalovacího vzduchu, přičemž na výstupu z pláště jsou uspořádány další trysky s palivem, přičemž přívodní trubka paliva je před centrální primární hořákovou hlavou rozdělena v rozdělovači do vícero obvodových trubek uspořádaných do kruhu jejichž trysky ústí na ústí hořáku.

Dosavadní stav techniky

Plynové hořáky jsou určeny pro spalování plynných paliv a slouží zejména jako zdroj tepla pro přetlakové a podtlakové teplovodní kotle. Lze je však použít i pro další spotřebiče s odpovídajícím prostorem pro spalování, u kterých nebudou namáhány vnějším žárem. Konstrukčně jsou tyto hořáky řešeny jako monoblokové, tzn., že ventilátor a veškeré komponenty jsou součástí tělesa hořáku. Chod hořáku je plně automatický, vhodný i pro bezobslužné řízení kotelen. Z hlediska způsobu směšování zemního plynu se vzduchem patří blokové hořáky mezi hořáky bez předmísení plynu se vzduchem. Směšování probíhá až v ústí hořáku při současném spalování vytvořené směsi. Podle způsobu spalování patří blokové hořáky mezi hořáky s volným plamenem. Z tohoto důvodu je hořák opatřen spalovací hlavou, která spaluje palivo v jednom stupni. Při jednostupňovém spalování vznikají teplotní špičky, které jsou příčinou vzniku termických NO_X. Způsob tohoto spalování neumožňuje snížit dostatečně emise NO_X.

Cílem technického řešení je představit plynový hořák, který by umožnil snížit emise termických NO_X.

Podstata technického řešení

Výše uvedené nedostatky odstraňuje plynový hořák podle technického řešení, jehož podstata spočívá v tom, že na nátrubku vedoucím z rozdělovače k centrální primární hořákové hlavě je uspořádána omezovači clona opatřená průchozím otvorem menším než je otvor nátrubku a na nátrubku je nasazena centrální primární hořáková hlava, která je opatřena vířičem a nad ním ve směru výstupu z hořáku jsou po obvodu primární hořákové hlavy provedeny radiální stabilizační trysky.

Ve výhodném provedení je po délce obvodových trubek pro palivo zakončených přídavnými hlavami s tryskami kolem primární hlavy uspořádán válcový plášť sahající až po přídavné hlavy a válcový plášť je vymezen vůči vnějšímu válci vymezovacími prvky a šrouby a vytvoří se tak mezikruží.

Objasnění výkresů

Technické řešení bude přiblíženo pomocí výkresů, na kterých obr. 1 znázorňuje řez závěrečnou částí hořáku a obr. 2 je pohled z boku na hořák z obr. 1.

Příklad uskutečnění technického řešení

Jak je vidět na obr. 1, hořák i sestává z vnější trubky 27 tvořící na svém konci diíuzor 25, přičemž v tomto řezu je patrná i část vzduchové skříně 17. Plynová část je pak připevněna ke vzduchové skříni 17 pomocí příruby 18 přes matici 19. Plyn vstupuje do hořáku nátrubkem 28 přívodní trubky 3 a pokračuje přes koleno 4. Potom se proud plynu v rozdělovači 5 větví do čtyř sekundárních plynových potrubí 6 sestávajících z nátrubku 20, kolena 7 a trubky 8. Na konci trubek 8 jsou namontovány obvodové sekundární hlavy 10 s tryskami 26 zajištěné kontramatkou 11· Plyn je také veden do primární centrální hlavy 15 uspořádané svým vnitřním závitem na zá-1 CZ 28673 Ul vitovém nátrubku 9, nasazeném na konci přívodní trubky 3. Ve vnitřním průchodu 21 nátrubku 9 je na jeho konci proveden závit 22, do kterého je svým vnějším závitem nasazena omezovači clona 12 s otvorem 30, která určuje množství primárního paliva. Na centrální primární hlavě 15 jsou provedeny axiální výkonové trysky 13 na jejím čele a radiální stabilizační trysky 14 na jejím válcovém plášti. Dále je na centrální primární hlavě Γ5 přivařen vířič 2, který stabilizuje plamen v primárním spalovacím kanálu vymezeném válcovým pláštěm 24. Primární spalovací kanál je tvořen válcovým pláštěm 24, kterýje k trubce 27 difuzoru 25 připevněn přes šroub 16. V místě ústí je válcový plášť 24 vymezen vůči vnější trubce 27 difuzoru 25 vymezovacím prvkem 29. Primárním spalovacím kanálem tvořeným válcovým pláštěm 24 je přiveden největší podíl spalovacího vzduchu. Mezikružím 23 mezi válcovým pláštěm 24 primárního spalovacího kanálu a vnější trubkou 27 difuzoru 25 je přiváděn sekundární spalovací vzduch. Plynovzdušná směs je tak spalována ve dvou stupních. První stupeň je spalován v plamenci s velkým přebytkem spalovacího vzduchu. První stupeň má výkon cca 20 % celého výkonu hořáku. Ve druhém stupni je spalován zbývající potřebný plyn pro daný výkon v režimu s přebytkem vzduchu ideálně v rozmezí 1,05 až 1,2 násobku stechiometrického poměru.

Plynovzdušná směs primárního stupně je tvořena pomocí vířiče 2 a primární hořákové hlavy 15. Hořáková hlava 15 má systém trysek 13, 14 vytvořený tak, že jsou orientovány tak, že část těchto trysek, tedy axiální trysky 13, tvoří výkon a část trysek, tedy radiální trysky 14, vytváří stabilitu hoření. V primární části uvnitř válcového pláště 24 je tlak snížen oproti sekundární části v přívodní trubce 3 pomocí omezovači clony 12. Výtok plynuje pak v této oblasti válcového pláště 24 nižší, což je předpokladem pro dobrou stabilitu hoření. Lopatkový vířič 2 umístěný před vzduchovou skříní 17 vytváří turbulentní proudění vzduchu před vlastním smícháním tohoto okysličovadla s palivem v difuzoru 25 a toto turbulentní proudění vzduchu zajišťuje pozdější dokonalé promíchání s palivem. Sekundární část má čtyři obvodové sekundární hlavy 10 umístěné po vnějším obvodu vnitřního plamence. Sekundární plyn proudí z hlav 10 axiálně a je zde provedeno mezikruží 23, kudy proudí spalovací vzduch. Tento vzduch jednak chladí vnitřní plamenec ve válcovém plášti 24 a současně je tudy přiváděn sekundární vzduch do spalovacího prostoru, kde je smícháván se sekundárním palivem. Vzduch tedy do spalovacího prostoru vstupuje taktéž ve dvou stupních.

Claims (2)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Plynový hořák s hořákovou hlavou s axiálními výkonovými tryskami, která je uspořádaná v ose válcové hořákové trubky, která je odspodu otevřená, pro vstup spalovacího vzduchu, přičemž přívodní trubka paliva je před centrální primární hořákovou hlavou rozdělena v rozdělovači do vícero obvodových trubek uspořádaných do kruhu, jejichž trysky ústí na ústí hořáku, vyznačující se tím, že na nátrubku (9) vedoucím z rozdělovače (5) k centrální primární hořákové hlavě (15) je uspořádána omezovači clona (12) opatřená průchozím otvorem (30) menším než je otvor nátrubku (9) a na nátrubku (9) je nasazena centrální primární hořáková hlava (15), která je opatřena vířičem (2) a nad ním ve směru výstupu z hořáku (1) jsou po obvodu primární hořákové hlavy provedeny radiální stabilizační trysky (14).
2. 2. Plynový hořák podle nároku 1, vyznačující se tím, že po délce obvodových trubek (8) pro palivo zakončených přídavnými hlavami (10) s tryskami (26) je kolem primární hlavy (15) uspořádán válcový plášť (24) sahající až po obvodové sekundární hlavy (10) a válcový plášť (24) je vymezen vůči vnější trubce (27) vymezovacími prvky (29) a šrouby (16) za vytvoření mezikruží (23).