RU129600U1

RU129600U1 - GAS-BURNER

Info

Publication number: RU129600U1
Application number: RU2013100946/06U
Authority: RU
Inventors: Константин Витальевич Алтунин
Original assignee: Константин Витальевич Алтунин
Priority date: 2013-01-09
Filing date: 2013-01-09
Publication date: 2013-06-27

Abstract

1. Газовая горелка, содержащая корпус со смесительной камерой и головкой, крышку, отличающаяся тем, что для обеспечения регенерации тепла крышка соединена со стержнем, а стержень соединен с интенсификатором теплоотдачи.2. Газовая горелка по п.1, отличающаяся тем, что крышка имеет выступы для большего поглощения тепла от внешней стороны поверхности пламени, причем для снижения потерь тепла в окружающую среду поверхность выступов крышки с внешней стороны выполнена с теплоизоляцией.3. Газовая горелка по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что интенсификатор теплоотдачи установлен внутри конфузора, причем поток газа, проходящего через конфузор, увеличивает свою скорость.1. A gas burner comprising a housing with a mixing chamber and a head, a cover, characterized in that to ensure heat recovery, the cover is connected to the rod, and the rod is connected to the heat transfer intensifier. 2. The gas burner according to claim 1, characterized in that the lid has protrusions for greater heat absorption from the outer side of the flame surface, and to reduce heat loss to the environment, the surface of the lug protrusions on the outside is insulated. A gas burner according to claims 1 and 2, characterized in that the heat transfer intensifier is installed inside the confuser, and the flow of gas passing through the confuser increases its speed.

Description

Полезная модель относится к области энергетики и может быть использована в бытовых и промышленных установках.The utility model relates to the field of energy and can be used in domestic and industrial installations.

Известна газовая горелка (см. Басаргин Т.Л., Захаров Л.К., Сундиков И.И., Свириденко Н.А., Газовая горелка, авт. св. СССР №1216566, кл. F23D 14/02, Бюл. №9 от 07.03.86.), содержащая корпус с крышкой, смеситель, конусную обечайку с рядом отверстий, радиальные пазы, где с целью повышения экономичности, пазы и проточка выполнены на торце огневой головки, причем крышка установлена с образованием зазора с головкой в зоне проточки, сообщенной с указанным зазором.A gas burner is known (see Basargin T.L., Zakharov L.K., Sundikov I.I., Sviridenko N.A., Gas burner, ed. St. USSR No. 1216566, class F23D 14/02, Bull. No. 9 dated 03/07/86.), Comprising a housing with a cover, a mixer, a conical shell with a number of holes, radial grooves, where, in order to increase economy, the grooves and the groove are made at the end of the fire head, and the cover is installed to form a gap with the head in the zone grooves communicated with the specified gap.

Недостатком данного изобретения является отсутствие регенерации тепла путем теплопроводности и интенсификации теплообмена, вместо которых используется рециркуляция продуктов сгорания, что может быть малоэффективным мероприятием (т.к. содержание основного окислителя (кислорода) в продуктах неполного сгорания стабилизирующего пламени -меньше, чем в окружающем воздухе).The disadvantage of this invention is the lack of heat recovery through heat conduction and heat transfer intensification, instead of which recirculation of combustion products is used, which can be an ineffective measure (since the content of the main oxidizing agent (oxygen) in the products of incomplete combustion of a stabilizing flame is less than in ambient air) .

Известна газовая горелка (см. Быков А.Н., Красяков И.Р., Красяков А.И., Газовая горелка, авт. св. СССР №1416800, кл. F23D 14/04, Бюл. №30 от 15.08.88.), содержащая смеситель с газоподающим соплом на входе и огневой камерой на выходе, крышку с огневыми каналами, отражатель, где с целью с целью повышения степени использования топлива при размещении огневой камеры над поверхностью плиты, отражатель снабжен ограничительным кольцевым экраном, примыкающим к отражателю сверху, причем поверхность отражателя выполнена в виде сопряженных частей сферы.A gas burner is known (see Bykov A.N., Krasyakov I.R., Krasyakov A.I., Gas burner, ed. St. USSR No. 1416800, class F23D 14/04, Bull. No. 30 from 08/15/08 .) containing a mixer with a gas supply nozzle at the inlet and a fire chamber at the exit, a cover with fire channels, a reflector, where, in order to increase the degree of fuel use when placing the fire chamber above the surface of the stove, the reflector is equipped with a restrictive annular screen adjacent to the reflector from above moreover, the surface of the reflector is made in the form of paired parts of the sphere.

Недостатками данного изобретения являются: 1) большая масса и габариты экрана и отражателя, что трудноосуществимо на стандартной бытовой газовой плите; 2) плохая рециркуляция продуктов сгорания и недостаточный подвод воздуха из-за специфики конструктивной схемы; 3) отсутствие регенерации тепла путем теплопроводности; 4) отсутствие интенсификации теплоотдачи к ненагретой свежей порции газа.The disadvantages of this invention are: 1) the large mass and dimensions of the screen and reflector, which is difficult on a standard household gas stove; 2) poor recirculation of combustion products and inadequate air supply due to the specific design; 3) the lack of heat recovery by thermal conductivity; 4) the lack of intensification of heat transfer to an unheated fresh portion of gas.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой полезной модели и взятом за прототип является изобретение «Газовая горелка» (см. Анненков В.З., Рагозин Ю.А., Гриненко Г.Ф., Джулик П.К., Газовая горелка, авт. св. СССР №1252549, кл. F23D 14/00, Бюл. №31 от 23.08.86.), содержащая корпус со смесительной камерой и головкой, крышку, в которой с целью повышения экономичности путем обеспечения оптимальных режимов горения при сжигании природного и сжиженного газов, крышка установлена с возможностью поворота относительно оси корпуса и снабжена фиксатором ее положения в двух позициях.The closest in technical essence to the proposed utility model and taken as a prototype is the invention of the "Gas burner" (see Annenkov V.Z., Ragozin Yu.A., Grinenko G.F., Dzhulik P.K., Gas burner, author St. USSR No. 1252549, class F23D 14/00, Bull. No. 31 dated 08.23.86.), comprising a housing with a mixing chamber and a head, a cover in which, in order to increase efficiency by ensuring optimal combustion conditions when burning natural and liquefied gases, the cover is mounted to rotate relative to the axis of the housing and is equipped with a latch Proposition two positions.

Недостатками данного изобретения являются: 1) недостаточное обеспечение оптимальных режимов горения при сжигании природного и сжиженных газов, т.к. поворот крышки не может гарантировать полноту сгорания топлива, которая зависит не только от площади огневых отверстий, но и от температуры нагретого топлива; 2) отсутствие регенерации тепла.The disadvantages of this invention are: 1) insufficient provision of optimal combustion conditions when burning natural and liquefied gases, because turning the cover cannot guarantee the completeness of fuel combustion, which depends not only on the area of the fire holes, but also on the temperature of the heated fuel; 2) lack of heat recovery.

Решаемой задачей предлагаемой полезной модели является повышение экономичности сжигания топлива за счет регенерации тепла от пламени к потоку ненагретого газа.The solved problem of the proposed utility model is to increase the efficiency of fuel combustion due to heat recovery from the flame to the flow of unheated gas.

Технический результат, на достижение которого направлена предлагаемая полезная модель, заключается в снижении потребления топлива при эксплуатации газовой горелки.The technical result, which the proposed utility model is aimed at, is to reduce fuel consumption during operation of a gas burner.

Технический результат достигается тем, что в газовой горелке, содержащей корпус со смесительной камерой и головкой, крышку, для обеспечения регенерации тепла крышка соединена со стержнем, а стержень соединен с интенсификатором теплоотдачи;The technical result is achieved by the fact that in a gas burner comprising a housing with a mixing chamber and a head, a lid is connected to the rod to ensure heat recovery, and the rod is connected to the heat transfer intensifier;

крышка имеет выступы для большего поглощения тепла от внешней стороны поверхности пламени, причем для снижения потерь тепла в окружающую среду поверхность выступов крышки с внешней стороны выполнена с теплоизоляцией;the cover has protrusions for greater absorption of heat from the outer side of the flame surface, and to reduce heat loss to the environment, the surface of the protrusions of the cover on the outside is insulated;

интенсификатор теплоотдачи установлен внутри конфузора, причем поток газа, проходящего через конфузор, увеличивает свою скорость.the heat transfer intensifier is installed inside the confuser, and the flow of gas passing through the confuser increases its speed.

Для пояснения технической сущности предлагаемой полезной модели рассмотрим фиг.1, где: 1 - канал подвода газа; 2 - корпус; 3 - смесительная камера; 4 - головка; 5 - зазор; 6 - огневые отверстия; 7 - крышка; 8 - стержень; 9 - интенсификатор теплоотдачи.To clarify the technical nature of the proposed utility model, consider figure 1, where: 1 - channel for supplying gas; 2 - case; 3 - mixing chamber; 4 - head; 5 - clearance; 6 - fire holes; 7 - a cover; 8 - a core; 9 - heat transfer intensifier.

На фиг.2, 3 изображен возможный вариант исполнения крышки 7, где крышка 7 имеет выступы 11, также предлагается размещение интенсификатора теплоотдачи 9 на стержне 8 внутри конфузора 10.Figure 2, 3 shows a possible embodiment of the lid 7, where the lid 7 has protrusions 11, it is also proposed placement of the heat transfer enhancer 9 on the rod 8 inside the confuser 10.

Рассмотрим работу газовой горелки. При работе газ (например, природный газ) подводится по каналу 1, далее в смесительной камере 3 смешивается с воздухом, воспламеняется, через огневые отверстия 6 языки пламени выходят за пределы головки 4 и смесительной камеры 3. При сгорании топлива выделяется тепло, часть тепла передается нагреваемому объекту, к примеру, чайнику с водой, другая часть тепла - потери в окружающую среду. В данном случае с целью уменьшения потерь тепла предлагается аккумулировать часть тепла при помощи системы - крышки 7, соединенной стержнем 8 с интенсификатором теплоотдачи 9, которые целесообразно изготовлять из металлов (например, меди) или металлических сплавов с высоким коэффициентом теплопроводности. Таким образом, при горении часть тепла поглощается материалом крышки 7, передается по стержню 8 интенсификатору теплоотдачи 9. Ненагретый газ, проходя через канал подвода газа 1, частично нагревается, происходит регенерация тепла с интенсификацией теплоотдачи. Интенсификатор теплоотдачи 9 может быть выполнен, к примеру, в виде шнекового завихрителя, трубки с искусственной шероховатостью, ребер, пористой металлической вставки, скрученной металлической проволоки, устройства, закручивающего поток, развитой поверхности с выемками и выступами, т.е. с применением пассивных методов интенсификации теплообмена (см. Гортышов Ю.Ф., Попов И.А., Олимпиев В.В., Щелчков А.В., Каськов С.И., Гуреев В.М., Вчера, сегодня и завтра интенсификации теплообмена. Труды пятой Российской конференции по теплообмену. T.1. - М. Издательский дом МЭИ, 2010. - С.37-40.).Consider the operation of a gas burner. During operation, gas (for example, natural gas) is supplied through channel 1, then mixed with air in the mixing chamber 3, ignited, through the fire holes 6, the tongues of flame go beyond the head 4 and the mixing chamber 3. Heat is generated during the combustion of the fuel, part of the heat is transferred a heated object, for example, a teapot with water, another part of the heat is loss to the environment. In this case, in order to reduce heat loss, it is proposed to accumulate part of the heat using a system - a cover 7, connected by a rod 8 with a heat transfer intensifier 9, which are expediently made from metals (for example, copper) or metal alloys with a high thermal conductivity. Thus, during combustion, part of the heat is absorbed by the material of the lid 7, is transmitted along the rod 8 to the heat transfer intensifier 9. The unheated gas passing through the gas supply channel 1 is partially heated, heat is regenerated with heat transfer intensification. The heat transfer enhancer 9 can be made, for example, in the form of a screw swirl, a tube with artificial roughness, ribs, a porous metal insert, twisted metal wire, a device that swirls the flow, a developed surface with recesses and protrusions, i.e. using passive methods of heat transfer intensification (see Gortyshov Yu.F., Popov I.A., Olimpiev V.V., Schelchkov A.V., Kaskov S.I., Gureev V.M., Yesterday, Today and Tomorrow heat exchange intensification. Proceedings of the Fifth Russian Conference on Heat Transfer. T.1. - M. Publishing House MPEI, 2010. - P.37-40.).

При использовании конструкции с конфузором 10 (см. фиг.2) поток газа ускоряется, т.к. уменьшается проходное сечение, при этом достигается дополнительная интенсификация теплоотдачи. При использовании выступов 11, например, в виде лепестков, достигается дополнительная аккумуляция тепла от внешней поверхности пламени, данное количество тепла переходит от выступов 11 к крышке 7 и далее - по стержню 8 к интенсификатору теплоотдачи 9. Возможно исполнение выступов 11 с теплоизоляционным слоем с наружной стороны (в полезной модели не приводится), с целью достижения максимального поглощения тепла от внешней поверхности пламени и минимальных потерь тепла в окружающую среду.When using the design with confuser 10 (see figure 2), the gas flow is accelerated, because the flow area decreases, while additional intensification of heat transfer is achieved. When using the protrusions 11, for example, in the form of petals, additional heat accumulation is achieved from the outer surface of the flame, this amount of heat passes from the protrusions 11 to the cover 7 and then along the rod 8 to the heat transfer intensifier 9. It is possible to design the protrusions 11 with a heat-insulating layer with an outer side (not shown in the utility model), in order to achieve maximum heat absorption from the outer surface of the flame and minimal heat loss to the environment.

Проведены эксперименты на бытовой газовой плите с газовой горелкой, где отсутствовал конфузор 10, а крышка 7 была соединена со стержнем 8, причем интенсификатором теплоотдачи 9 являлась скрученная медная проволока. Получены следующие результаты: по сравнению с обычной горелкой, у которой нет регенерации тепла, отсутствует стержень и интенсификатор теплоотдачи, экономия (по объему) природного газа составила около 33% при кипячении 0,2 л воды и 16% при кипячении 3 л воды. Данные результаты позволяют констатировать эффективность и экономичность работы предлагаемой полезной модели.Experiments were conducted on a household gas stove with a gas burner, where there was no confuser 10, and the lid 7 was connected to the rod 8, and the twisted copper wire was the heat transfer intensifier 9. The following results were obtained: in comparison with a conventional burner, which does not have heat recovery, there is no rod and heat transfer intensifier, the saving (in volume) of natural gas was about 33% when boiling 0.2 l of water and 16% when boiling 3 l of water. These results allow us to state the effectiveness and efficiency of the proposed utility model.

Предлагаемая газовая горелка является экономичной в использовании и может эффективно применяться в областях энергетики, в бытовых газовых плитах, в котельных, работающих на газу.The proposed gas burner is economical to use and can be effectively applied in the fields of energy, in domestic gas stoves, in gas-fired boiler houses.

Claims

1. A gas burner comprising a housing with a mixing chamber and a head, a cover, characterized in that to ensure heat recovery, the cover is connected to the rod, and the rod is connected to the heat transfer intensifier.

2. The gas burner according to claim 1, characterized in that the lid has protrusions for greater heat absorption from the outside of the flame surface, and to reduce heat loss to the environment, the surface of the lug protrusions on the outside is insulated.

3. A gas burner according to claims 1 and 2, characterized in that the heat transfer intensifier is installed inside the confuser, and the gas flow passing through the confuser increases its speed.