RU129599U1 - Горелочное устройство инфракрасного излучения - Google Patents
Горелочное устройство инфракрасного излучения Download PDFInfo
- Publication number
- RU129599U1 RU129599U1 RU2012141632/06U RU2012141632U RU129599U1 RU 129599 U1 RU129599 U1 RU 129599U1 RU 2012141632/06 U RU2012141632/06 U RU 2012141632/06U RU 2012141632 U RU2012141632 U RU 2012141632U RU 129599 U1 RU129599 U1 RU 129599U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fuel
- fuel injector
- combustion zone
- frame
- air
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Горелочное устройство инфракрасного излучения, содержащее теплоизолированный корпус с зоной горения, в которой размещен пористый материал с жаростойкостью до температуры 1500°C, с взаимосвязанными пустотами для сжигания газовоздушной смеси, корпус снабжен запальным элементом и выпускным отверстием для уходящих газов, отличающееся тем, что корпус теплоизолирован снаружи, внутри корпуса закреплен каркас рабочей зоны горения, заполненный засыпкой в виде пористого неметаллического материала, каркас обтянут сетчатым насадком-излучателем, запальный элемент установлен внутри каркаса рабочей зоны горения, в центре которого установлен топливный инжектор с перфорациями для распыления топлива, вокруг топливного инжектора по окружности с одинаковым шагом расположены патрубки подвода воздуха, каждый патрубок выполнен с перфорациями прямоугольного сечения, обращенными к топливному инжектору, патрубки соединены с компрессорным устройством с возможностью регулирования расхода воздуха, топливный инжектор связан с топливоподающей линией с возможностью регулирования расхода или жидкого или газообразного топлива.
Description
Полезная модель относится к горелкам для сжигания жидкого и газообразного топлива и может быть использована в различных областях химической, нефтеперерабатывающей, металлургической промышленности, переработке материалов, строительстве и коммунальном хозяйстве.
Известно горелочное устройство инфракрасного излучения [RU 2310129 C1, МПК 6 F23D 14/12, опубл. 10.11.2007] представляющее собой универсальный пористый насадок на основе оксидов металлов, который выполнен в виде трубы длиной до 2000 мм и диаметром до 500 мм с открытой пористостью, имеющей каналы пор периодически переменного сечения. Открытая пористость насадка равна 60-70%. Периодически переменное сечение каналов пор имеет длину периода 200-5000 мкм.
Процесс сжигания газо-воздушной смеси происходит в порах насадка и на его поверхности. Процесс подготовки газо-воздушной смеси происходит внутри пористого насадка, образуя смесительную камеру, затем газо-воздушная смесь поступает через поры насадка. Такой принцип подготовки газо-воздушной смеси в определенных условиях может вызвать проскок пламени при сжигании взрывоопасных топлив.
Данное горелочное устройство инфракрасного излучения способно сжигать только газообразное топливо, что делает ее менее универсальной.
Известно горелочное устройство инфракрасного излучения [RU 2100695 C1, МПК 6 F23C 3/00, опубл. 27.12.1997], выполненное в виде усеченного конуса, заполненного пористой средой на высоту, определяемую согласно выражению:
h>h*=(G/π·v*))1/2·ctg(α/2)-Rо·ctg(α/2)
где h - высота пористой засыпки;
h* - высота стабилизации волны горения в засыпке;
G - расход сжигаемой смеси;
v* - скорость фильтрации сжигаемой смеси, при которой стабилизируется волна горения в засыпке;
- угол раствора конуса;
Rо - радиус меньшего основания конуса.
Величину v*, входящую в это выражение, определяют экспериментально. Для этого цилиндрическую кварцевую трубку заполняют пористой средой, подлежащую сжиганию газовую смесь продувают через пористую среду и зажигают. Постепенно меняя скорость продувки, определяют v*, при которой волна горения стабилизируется. Затем измеряют диапазон значений v* для предполагаемого диапазона составов газовых смесей и задаются значениями и Ro. Величина расхода G сжигаемой смеси, как правило, известна. Рассчитав по формуле значение h*, при которой волна горения стабилизируется, устанавливают высоту пористой засыпки h.
Для получения расходящегося потока пористую засыпку формируют в виде усеченного конуса и подлежащую сжиганию смесь подают в эту засыпку со стороны меньшего основания конуса. При таких условиях инициируемая в пористой засыпке волна горения автостабилизируется и не выходит за ее пределы.
Сжигание низкокаллорийных газов и отсутствие принудительной подготовки газо-воздушной смеси, может явиться причиной химической неполноты сгорания топлива с образованием таких токсичных газов как CO, NOx, низким к.п.д., малой единичной мощностью, и образованию открытого факела на поверхности большего основания усеченного конуса пористой засыпки горелочного устройства инфракрасного излучения.
Известно горелочное устройство инфракрасного излучения [RU 2125204 C1, МПК 6 F23D 14/16, F24H 1/40, опубл. 20.01.1999], выбранное в качестве прототипа, содержащее корпус, которой содержит топочную камеру с впускным отверстием для подачи газо-воздушной смеси, служащей топливом, и с выпускным отверстием для отработавших газов. В корпусе размещен пористый материал с взаимосвязанными пустотами, пористость которого изменяется по направлению вдоль топочного пространства таким образом, что величина пор в направлении течения газо-воздушной смеси увеличивается по направлению от впускного отверстия к выпускному отверстию. В корпусе предусмотрены две зоны, расположенные друг за другом в направлении течения газо-воздушной смеси и имеющие различную величину пор. Пористым материалом является жаростойкий губчатый искусственный материал, керамика или металл, соответствующий металлический сплав. Пористый материал имеет жаростойкость до температуры 1500°C. Насыпной материал вблизи впускного отверстия состоит из зерен шарообразной формы со средним диаметром, равным 5 мм, в последующей зоне со средним диаметром 11 мм. Внутренние поверхности пористого материала или же поверхности зерен насыпного материала покрыты материалом-катализатором. Корпус имеет охлаждающее устройство, выполненное в виде змеевика, окружающего корпус, по которому протекает вода. Предусмотрено устройство контроля, которое блокирует подачу топлива в топочную камеру при прекращении подачи охлаждающего агента. Внутренняя стенка корпуса в зоне пламени экранирована от теплового излучения с помощью вкладыша из соответствующего материала.
Процесс подготовки газо-воздушной смеси происходит в отдельной смесительной камере, затем подается в топочную камеру, заполненную пористым материалом, что в определенных случаях может вызвать проскок пламени при сжигании взрывоопасных топлив.
Данное горелочное устройство инфракрасного излучения способно сжигать только газообразное топливо, что делает ее менее универсальной.
За счет того, что у горелочного устройства предусмотрены две зоны горения и размеры пор пористого материала по ходу движения газо-воздушной смеси увеличивается, это может влиять на образование у выпускного отверстия открытого факела и также может привести к химической неполноте сгорания топлива т.е. к образованию значительного количества CO, а следовательно и к снижению к.п.д. горелочного устройства инфракрасного излучения.
Задачей полезной модели является создание универсального горелочного устройства инфракрасного излучения, позволяющего безопасно и эффективно сжигать как низкокалорийные, так и высококалорийные жидкие и газообразные топлива.
Поставленная задача решена за счет того, что горелочное устройство инфракрасного излучения так же, как в прототипе, содержит теплоизолированный корпус с зоной горения, в которой размещен пористый материал с жаростойкостью до температуры 1500°C, с взаимосвязанными пустотами для сжигания газо-воздушной смеси. Корпус снабжен запальным элементом и выпускным отверстием для уходящих газов
Согласно полезной модели корпус теплоизолирован снаружи. Внутри корпуса закреплен каркас рабочей зоны горения, заполненный засыпкой в виде пористого неметаллического материала. Каркас обтянут сетчатым насадком-излучателем. Запальный элемент установлен внутри каркаса рабочей зоны горения, в центре которого установлен топливный инжектор с перфорациями для распыления топлива. Вокруг топливного инжектора по окружности с одинаковым шагом расположены патрубки подвода воздуха. Каждый патрубок выполнен с перфорациями прямоугольного сечения, обращенными к топливному инжектору. Патрубки соединены с компрессорным устройством с возможностью регулирования расхода воздуха. Топливный инжектор связан с топливоподающей линией с возможностью регулирования расхода или жидкого или газообразного топлива.
В предложенной конструкции подготовка топливовоздушной смеси и дальнейшее ее сжигание происходит непосредственно в рабочей зоне горения - внутри пористого материала, что исключает возможность развития критического объема для взрыва и способствует предотвращению проскока пламени, тем самым обеспечивая эффективность и безопасность при сжигании как низкокалорийных, так и высококалорийных жидких и газообразных топлив. Взаимное расположение топливного инжектора и патрубков подачи воздуха обеспечивает качественную подготовку топливовоздушной смеси и полноту процесса горения, так к.п.д. горелочного устройства может достигать 95-97%. Отсутствие химического недожега топлива доказывает проведенный химический анализ дымовых газов: при сжигании керосина содержание CO (угарного газа) составило порядка 0,0003% от общего объема дымовых газов. За счет расположения по всему периметру каркаса сетчатого насадка-излучателя доля лучистого тепла может варьироваться в пределах 90-95% от всего количества тепла, произведенного горелочным устройством инфракрасного излучения. Использование или жидкого, или газообразного топлива делает полезную модель универсальной в эксплуатации.
На фиг.1 представлен главный вид конструктивной схемы горелочного устройства инфракрасного излучения.
На фиг.2 - вид сверху заявляемого устройства.
Горелочное устройство инфракрасного излучения состоит из теплоизолированного с внешней стороны корпуса 1, внутри которого закреплен каркас 2 рабочей зоны горения, обтянутый сетчатым насадком-излучателем 3 и заполненный засыпкой 4 в виде пористого неметаллического материала с жаростойкостью до 1500°C (например, из криптола, муллита, газобетона и др.) В центре каркаса 2 рабочей зоны горения установлен топливный инжектор 5, который представляет собой трубку из нержавеющей стали с перфорациями для распыления топлива. Вокруг топливного инжектора 5 по окружности с шагом 120° расположены три патрубка 6 подвода воздуха. Количество патрубков 6 может быть разным и зависит от необходимого расхода воздуха для обеспечения процесса полного горения. Каждый патрубок 6 подвода воздуха представляет собой трубку из нержавеющей стали с перфорациями прямоугольного сечения, обращенными к топливному инжектору 5. Патрубки 6 через игольчатый вентиль соединены с компрессорным устройством. Топливный инжектор 5 через регулировочный вентиль подключен к топливоподающей линии. Запальный элемент 7, установлен внутри каркаса 2 рабочей зоны горения. Вверху корпуса 1 выполнено выходное окно 8 для отвода дымовых газов.
Пуск горелочного устройства инфракрасного излучения в работу осуществляют с помощью топливного инжектора 5, по которому поступает топливо (жидкое или газообразное). Через перфорации инжектора 5 топливо проникает вовнутрь засыпки 4 пористого неметаллического материала. Одновременно, через патрубки 6 осуществляют подвод воздуха по направлению к топливному инжектору 5 так, что угол раскрытия воздушного потока составляет 180°. Воздух попадает вовнутрь засыпки 4 пористого неметаллического материала. С помощью запального элемента 7 осуществляют розжиг горелочного устройства инфракрасного излучения. Процесс горения протекает в режиме беспламенного, т.к. происходит внутри засыпки 4 пористого неметаллического материала. Сетчатый насадок-излучатель 3, удерживаемый каркасом 2, выполняет функцию вторичного излучателя лучистого тепла, приспособления для дожигания горючих газов, барьера от возможного уноса частиц засыпки 4 пористого неметаллического материала за счет относительно высоких скоростей воздушных, топливовоздушных потоков. Транспорт дымовых газов осуществляется через выходное окно 8.
Claims (1)
- Горелочное устройство инфракрасного излучения, содержащее теплоизолированный корпус с зоной горения, в которой размещен пористый материал с жаростойкостью до температуры 1500°C, с взаимосвязанными пустотами для сжигания газовоздушной смеси, корпус снабжен запальным элементом и выпускным отверстием для уходящих газов, отличающееся тем, что корпус теплоизолирован снаружи, внутри корпуса закреплен каркас рабочей зоны горения, заполненный засыпкой в виде пористого неметаллического материала, каркас обтянут сетчатым насадком-излучателем, запальный элемент установлен внутри каркаса рабочей зоны горения, в центре которого установлен топливный инжектор с перфорациями для распыления топлива, вокруг топливного инжектора по окружности с одинаковым шагом расположены патрубки подвода воздуха, каждый патрубок выполнен с перфорациями прямоугольного сечения, обращенными к топливному инжектору, патрубки соединены с компрессорным устройством с возможностью регулирования расхода воздуха, топливный инжектор связан с топливоподающей линией с возможностью регулирования расхода или жидкого или газообразного топлива.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012141632/06U RU129599U1 (ru) | 2012-09-28 | 2012-09-28 | Горелочное устройство инфракрасного излучения |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012141632/06U RU129599U1 (ru) | 2012-09-28 | 2012-09-28 | Горелочное устройство инфракрасного излучения |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU129599U1 true RU129599U1 (ru) | 2013-06-27 |
Family
ID=48702832
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012141632/06U RU129599U1 (ru) | 2012-09-28 | 2012-09-28 | Горелочное устройство инфракрасного излучения |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU129599U1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2616962C1 (ru) * | 2016-04-27 | 2017-04-18 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Камера сгорания теплогенератора |
CN107143912A (zh) * | 2017-07-03 | 2017-09-08 | 常州市威尔莱炉业有限公司 | 一种圆柱体红外燃烧器及取暖器和工作方法 |
RU2747900C1 (ru) * | 2020-10-02 | 2021-05-17 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский Томский политехнический университет» | Теплогенератор |
-
2012
- 2012-09-28 RU RU2012141632/06U patent/RU129599U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2616962C1 (ru) * | 2016-04-27 | 2017-04-18 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Камера сгорания теплогенератора |
CN107143912A (zh) * | 2017-07-03 | 2017-09-08 | 常州市威尔莱炉业有限公司 | 一种圆柱体红外燃烧器及取暖器和工作方法 |
RU2747900C1 (ru) * | 2020-10-02 | 2021-05-17 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский Томский политехнический университет» | Теплогенератор |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2017177853A1 (zh) | 一种极低污染物排放的催化无焰燃烧装置及燃烧方法 | |
CN104566367B (zh) | 低浓度煤层气或瓦斯燃烧器及其配套系统 | |
CN205137854U (zh) | 燃气热水器 | |
RU136875U1 (ru) | Горелочное устройство инфракрасного излучения | |
RU129599U1 (ru) | Горелочное устройство инфракрасного излучения | |
RU2365816C2 (ru) | Горелка | |
RU48619U1 (ru) | Горелочное устройство | |
RU99596U1 (ru) | Горелочное устройство | |
RU2309332C1 (ru) | Многофункциональная горелка | |
RU168562U1 (ru) | Котел водогрейный | |
EP2455664B1 (en) | Burner device | |
RU2357156C1 (ru) | Отопительный котел с верхней подачей угля в зону горения | |
RU2616962C1 (ru) | Камера сгорания теплогенератора | |
CN203703970U (zh) | 一种红外线加热装置 | |
CN203385195U (zh) | 一种可混合冷风的多孔介质烟气热风炉 | |
RU2462661C1 (ru) | Радиационная газовая горелка и способ проведения процесса горения в ней | |
CN215446554U (zh) | 一种易着火和燃烧高效的便携炉 | |
RU14746U1 (ru) | Испарительная горелка | |
RU220526U1 (ru) | Горелка газовая с узлом предварительного смешивания | |
RU2451879C2 (ru) | Горелка для пыли высокой концентрации | |
RU2753319C1 (ru) | Радиационная горелка | |
JP4917548B2 (ja) | バーナの燃焼効率向上化装置 | |
FI121827B (fi) | Laite liekin tehostamiseksi ja laitteisto nesteen tai ilman lämmittämiseksi | |
RU2335699C1 (ru) | Газовая беспламенная горелка | |
RU20368U1 (ru) | Газовая инжекционная горелка |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20130614 |