PL162706B1 - Palnik pilotujacy, zwlaszcza do zapalania i kontroli palników pieców komorowych PL - Google Patents

Abstract

Palnik pilotujacy zwlaszcza do zapalania i kon- t roli palników pieców komorowych, zawierajacy cylin- dryczna obudowe, której koncówka stanowi dysze zewnetrzna, rure inzektorowo-mieszalnikowa wyposa- zona w element dlawiacy, za którym jej koncówka jest dysza wewnetrzna oraz elektroda kontrolna i zaplono- wa, których koncówki umieszczone s a w komorze dekompresyjnej, znam ienny tym , ze rura (2) oraz elektroda kontrolna ( 10 ) umieszczone sa w obudowie (1) tak, ze odleglosc (L1) wylotu dyszy wewnetrznej (7) od wylotu dyszy zewnetrznej (8) oraz odleglosc (L2) wylotu dyszy wewnetrznej (7) od osi otworów stabili- zacyjnych (4) rury (2) oraz odleglosc (L3) wylotu dyszy wewnetrznej (7) od konca elektrody kontrolnej (10) tworza propozycje wynoszace L1: L 2: L 3 = 3: 5: 0: 4, n a stosunek odleglosci (L1) do srednicy (D1 ) dyszy zew- netrznej (8), wynosi 0: 3; przy czym stosunek powie- rzchni Fz=p D 1 2 /4 dyszy zewnetrznej (8) do powierzchni pierscieniowej Fp = p(D 1 2 - D22) /4 komory dekompre- syjnej ( 1 2) wynosi 1, 2 do 1, 5 , stosunek powierzchni Fs = S p d1 2 /4 otworów stabilizacyjnych (4) do powie- rzchni Fw = p D 22 /4 dyszy wewnetrznej (7), a takze do powierzchni Fd = pD2 3 /4 otworu elementu dlawiacego (6) wynosi od 0, 5 do 1, 5, zas na obudowie (1) osadzona j est przesuwnie tuleja dystansowa (14), a elektroda (10) jest osadzona przesuwnie w elemencie nastawczym( 1 3 ) Fig. 1 PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest palnik pilotujący, zwłaszcza do zapalania i kontroli palników pieców komorowych. Palnik pilotujący przewidziany jest do stosowania w piecach grzewczych przemysłowych wyposażonych w palniki gazowe z typowymi kształtkami palnikowymi i usytuowany w otworze kształtki, służy do zapalania i kontroli płomienia palnika głównego pieca grzewczego.

Znany z polskiego opisu patentowego nr 81 377 palnik, zwłaszcza do ubogiego w metan gazu ziemnego, wyposażony jest w palnik pilotujący, zapalany elektrycznie i umieszczony współosiowo w rurze centralnej korpusu palnika głównega. Głowica palnika pilotującego jest tak ukształtowana, że przy stosunku gazu do powietrzaΓ= 1 ustawia się stabilny płomień zapłonowy. płomienia służy płyta perforowana, kt<5ra

Jako zabezpieczenie przed zwrotnym uderzeniem jest przeznaczona Jednocseśnse jako uchwyt do elektrody zapłonowej i elektrody kontrolnej. Palnik mocuje się za pomocą kołnierza do ścianki urządzenia kotłowego. Głowica palnika posiada proporcje D. D.

^^{0 7} , ^j/<:.

Znana jest również z polskiego opisu patentowego nr 102 877 końcówka do stabilizacji płomienia w palnikach gazowych, która składa się z dyszy stabilizatora, osłony stabilizacyjnej i komory spalania. W osłonie stabilizacyjnej umieszczone są otwory stabilizacyjne tak, że odległość od górnej krawędzi otworów stabilizacyjnych do wylotu dyszy stabilizatora jest większa od 0, a stosunek długości komory spalania do średnicy wylotu dyszy stabilizatora wynosi 4 do 8.

Opisany palnik pilotujący jest tak skonstruowany, iż jego głowica nie posiada otworów stabilizacyjnych, w związku z czym płomień pilotujący zaczyna się na wylocie z mieszalnika i pali się w jej wnętrzu. Metoda takiej stabilizacji przy gazie ziemnym wysokometanowym, a zatem przy większej kaloryczności, szybkości i temperaturze spalania powoduje silne nagrzewanie płomieniem pilotującym głowicy palnika i elektrod. Na skutek wysokiej temperatury następuje w krótkim czasie przepalenie głowicy i zużycie elektrod.

162 706

Opisana końcówka do stabilizacji płomienia w palnikach gazowych zaopatrzona jest w otwory stabilizacyjne, ale zastosowanie jej do palnika pilotującego byłoby nieskuteczne, a nawet szkodliwe, ponieważ stabilizacja płomienia oparta jest na odmiennej zasadzie, a otwory stabilizacyjne służą do zasysania powietrza wtórnego.

Istotą palnika według wynalazku, zawierającego cylindryczna, obudowę, której końcówka stanowi dyszę zewnętrzną, rurę inżektorowo-mieszalnikową wyposażoną w element dławiący, za którym jej końcówka jest dyszą wewnętrzną oraz elektrodę kontrolną i zapłonową, których końcówki umieszczone są w komorze dekompresyjnej jest to, ze rura inzektorowo-mieszalnikowa oraz elektroda kontrolna umieszczone są w obudowie tak, ze odległość wylotu dyszy wewnętrznej od wylotu dyszy zewnętrznej oraz odległość wylotu dyszy wewnętrznej od osi otworów stabilizacyjnych rury oraz odległość wylotu dyszy wewnętrznej od końca elektrody kontrolnej tworzą proporcje wynoszące 3:5: (0-4). Stosunek odległości wylotu dyszy wewnętrznej od wylotu dyszy zewnętrznej od średnicy dyszy zewnętrznej wynosi 0-3. Stosunek powierzchni wylotowej dyszy zewnętrznej do powierzchni pierścieniowej komory dekompresyjnej wynosi od 1,2 do 1,5. Stosunek powierzchni całkowitej otworów stabilizacyjnych do powierzchni wylotowej dyszy wewnętrznej, a także do powierzchni wylotowej otworu elementu dławiącego wynosi od 0,5 do 1,5. Ponadto na obudowie palnika umieszczona jest przesuwnie tuleja dystansowa, a elektroda kontrolna jest osadzona przesuwnie w elemencie nastawczym.

Zaletą palnika według wynalazku jest możliwość uzyskania stabilnego płomienia pilotującego i uzyskanie korzystnych warunków pracy palnika przy zwiększeniu jego trwałości i zmniejszeniu zużycia elektrod.

Wynalazek umożliwia również zastosowanie automatycznego zapalania i kontroli płomienia palników pieców komorowych przy małym zużyciu gazu, niezależnie od mocy cieplnej palnika głównego i jego konstrukcji.

Palnik według wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój wzdłużny palnika, a fig. 2 przedstawia schematycznie palnik pilotujący i palnik główny umieszczone w kształtce palnikowej pieca wraz z ich układem sterującym.

Palnik według wynalazku składa się z cylindrycznej obudowy 1, wewnątrz której umieszczona jest współśrodkowa rura inżektorowo-mieszalnikowa 2, na której końcach, z jednej strony znajdują się obwodowe otwory iniekcyjne 3, a z drugiej strony otwory stabilizacyjne 4. w świetle otworów iniekcyjnych 3 wewnątrz rury 2 umieszczona jest dysza wlotowa gazu 5. U wylotu rury 2, w jej wnętrzu przed otworami stabilizacyjnymi 4 umieszczony jest element dławiący 6. Końcówka rury 2 za elementem dławiącym 6 stanowi dyszę wylotową wewnętrzną 7 umieszczoną w dyszy wylotowej zewnętrznej 8, będącą przedłużeniem obudowy 1 palnika. W przestrzeni pierścieniowej utworzonej między wewnętrzną ścianą obudowy 1 a zewnętrzną ścianą rury 2 znajdują się elektrody zapłonowa 9 oraz kontrolna 10 wraz z przegrodą 11 usytuowaną przed otworami stabilizacyjnymi 4. Przestrzeń pierścieniowa znajdująca się przed przegrodą 11 stanowi jednostronnie zamkniętą komorę dekompresyjną 12 palnika, w której usytuowane są końcówki elektrod 9 i 10, przy czym elektroda 10 osadzona jest przesuwnie w elemencie nastawczym 13, dostępnym z zewnątrz palnika i umożliwiającym optymalne nastawienie położenia elektrody 10 w czasie pracy. Ponadto do obudowy 1 zamocowana jest przesuwnie tuleja dystansowa 14 służąca do regulacji długości palnika usytuowanego w otworze kształtki palnikowej 15 dopasowanej do wielkości palnika głównego 16.

Paliwo gazowe wypływające z dyszy 5 do rury 2 zasysa powietrze do spalania przez otwory 3. W rurze 2 odbywa się dynamiczny proces mieszania strumieni gazu i powietrza. Następnie całkowity strumień mieszaniny rozdziela się na osiowy główny wypływający z dyszy 7 i na strumienie wypływające z otworów 4 do komory 12, które skutecznie chłodzą elektrody 9 i 10, ponieważ temperatura strumieni tuż po rozprężeniu jest obniżona, a lokalny współczynnik przejmowania ciepła jest odpowiednio duży. Rozprężone strumienie po połączeniu się tworzą zewnętrzny strumień pierścieniowy przepływający z niewielką

162 706 prędkością, równolegle do strumienia głównego. W chwili zapalenia mieszaniny strumień zewnętrzny powoduje powstanie, na skraju głównego strumienia, laminarnego płomienia pierścieniowego zapobiegającego odrywaniu się turbulentnego płomienia pilotującego. Cykl rozruchu jest zaotomatyzowany i sterowany programowo. Zapaleńie płomieńia pilotującego za pomocą łuku elektrycznego powstającego między elektrodą zapalającą 9 a zewnętrzną ścianą dyszy wylotowej 7 następuje przy jednoczesnym wyłączeniu transformatora zasilającego elektrodę 9 i doprowadzeniu gazu do palnika pilotującego przez otwarcie zaworu elektromagnetycznego 17. Od płomienia pilotującego zapala się płomień palnika głównego 16 po otwarciu zaworu elektromagnetycznego 18. Podstawowym elementem automatyki wykorzystującym zjawisko jonizacji gazu jest czujnik, który stanowi elektroda kontrolna 10. Sygnał z czujnika jest kierowany do układu elektronicznego będącego deteetorem płomoena, który poprzez źródło prądowe zasila zawory elektromagnetyczne 17 i 18 oraz może przesyłać sygnały informujące o procesie spalania.

Fig. 2

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 10 000 zl

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Palnik pilotujący zwłaszcza do zapalania i kontroli palników pieców komorowych, zawierający cylindryczną obudowę, której końcówka stanowi dyszę zewnętrzną, rurę inżektorowo mieszalnikową wyposażoną w element dławiąąy, za któyym jej końcówka jest dyszą wewnętrzną oraz elektrodą kontrolną i zapłonową, których końcówki umieszczone są w komorze dekompresyjnej, znamienny tym, ze rura (2) oraz elektroda kontrolna (10) umieszczone są w obudowie (!) tak, że odległość (L^) wylotu dyszy wewnętrznej (7) od wylotu dyszy zewnętrznej (8) oraz odległość wylotu dyszy wewnętrznej (7) od osi otworów stabilizacyjnych (4) rury (2) oraz odległość (L3) wylotu dyszy wewnętrznej (7) od końca elektrody kontrolnej (10) tworzą proporcje wynoszące

   LiL2 = Lj = 3:5:0:4, a stosunek odległości (Lp do średnicy (Dj) dyszy zewnętrznej (8), wynosi 0:3; przy czym stosunek powierzchni F =Td1/4 dyszy zewnętrznej (8) do 2 2 z i powierzchni pierścieniowej F^J-D^-dJ) 4 komory dekompresyjnej (12) wynosi od 1,2 do 1,5; stosunek powierzchnif = / TT d, 2/4 otworów stabiZizaeyjyyah (J) do powierzchni Fw= TDjM dyszy wewnętrznej (7) a także do powierzchni Fd = Π D^/4 otworu elementu dławiącego (6) wynosi od 0,5 do 1,5, zaś na obudowie (1) osadzona jest przesuwnie tuleja dystansowa (14), a elektroda (10) jest osadzona przesuwnie w elemencie nastawczym (13) .