RU135769U1

RU135769U1 - GAS INJECTION BURNER

Info

Publication number: RU135769U1
Application number: RU2013133659/06U
Authority: RU
Inventors: Анна Александровна Альшанская; Станислав Сергеевич Крименецкий
Priority date: 2013-07-18
Filing date: 2013-07-18
Publication date: 2013-12-20

Abstract

Газовая инжекционная горелка, содержащая газовую камеру, образованную цилиндрической боковой и торцевыми стенками и снабженную патрубком подвода газа, соединенным с одной из торцевых стенок газовой камеры, ряд смесительных стволов, герметично установленных в торцевых стенках газовой камеры по окружности, проходящих через нее и имеющих газовые сопла, выполненные с наклоном в сторону движения воздуха и расположенные в газовой камере, и воздушный вентилятор, цилендрическую и радиальную перегородки, отличающаяся тем, что стволы газовой горелки выполнены в виде конусов и наклонены к центру горелочного устройства под углом не менее 20°.A gas injection burner containing a gas chamber formed by a cylindrical side and end walls and provided with a gas supply pipe connected to one of the end walls of the gas chamber, a series of mixing shafts sealed around the circumference of the gas chamber end walls through it and having gas nozzles made with a slope in the direction of air movement and located in the gas chamber, and an air fan, a cylindrical and radial partitions, characterized in that the trunks of gas Relkom formed as slanted cones and the center of the burner at an angle of not less than 20 °.

Description

Полезная модель относится к теплоэнергетике и может быть использована в горелочных устройствах металлургических печей и топок.The utility model relates to a power system and can be used in burners of metallurgical furnaces and furnaces.

Известна газовая инжекционная горелка, содержащая газовую камеру, образованную цилиндрической боковой и торцевыми стенками и снабженную патрубком подвода газа, соединенным с одной из торцевых стенок газовой камеры, ряд смесительных стволов, герметично установленных в торцевых стенках газовой камеры по окружности, проходящих через нее и имеющих газовые сопла, выполненные с наклоном в сторону движения воздуха и расположенные в газовой камере, и воздушный вентилятор [RU №2219436, МПК F23D 14/20, 2003].Known gas injection burner containing a gas chamber formed by a cylindrical side and end walls and equipped with a gas supply pipe connected to one of the end walls of the gas chamber, a number of mixing shafts, hermetically installed in the end walls of the gas chamber around the circumference, passing through it and having gas nozzles made with an inclination in the direction of air movement and located in the gas chamber, and an air fan [RU No. 2219436, IPC F23D 14/20, 2003].

Однако при розжиге известной горелки возможны хлопки и погасания пламени.However, when a known burner is ignited, pops and flame extinguishing are possible.

Также при уменьшении давления газа ухудшается инжекция воздуха, происходит проскок или отрыв пламени. Поэтому автоматический пуск известной горелки затруднен.Also, with a decrease in gas pressure, air injection deteriorates, a breakthrough or flame breakdown occurs. Therefore, the automatic start of the known burner is difficult.

Известно устройство, содержащее газовую камеру, образованную цилиндрической боковой и торцевыми стенками и снабженную патрубком подвода газа, соединенным с одной из торцевых стенок газовой камеры, ряд смесительных стволов, герметично установленных в торцевых стенках газовой камеры по окружности, проходящих через нее и имеющих газовые сопла, выполненные с наклоном в сторону движения воздуха и расположенные в газовой камере, и воздушный вентилятор [RU №2395035, МПК F23D 14/02, 2009 опубликовано 20.07.2010].A device is known that contains a gas chamber formed by a cylindrical side and end walls and equipped with a gas supply pipe connected to one of the end walls of the gas chamber, a series of mixing shafts sealed in the end walls of the gas chamber along a circle passing through it and having gas nozzles, made with a slope in the direction of air movement and located in the gas chamber, and an air fan [RU No. 2395035, IPC F23D 14/02, 2009 published July 20, 2010].

Недостатки. Известная горелка плохо разжигается, имеет не высокую рабочую температуру горения газа, относительно небольшую длину факела.Disadvantages. The well-known burner is poorly ignited, has a low working temperature of gas combustion, a relatively short torch length.

Также при уменьшении давления газа ухудшается инжекция воздуха, происходит проскок или отрыв пламени. Поэтому автоматический пуск известной горелки затруднен. Кроме того, вентилятор известной горелки потребляет значительное количество электроэнергии, а энергия остаточного давления газа для подачи воздуха не используется. При этом известная горелка может работать в диапазоне регулирования коэффициента рабочего давления газа: 25±100% (k-3, 5-4).Also, with a decrease in gas pressure, air injection deteriorates, a breakthrough or flame breakdown occurs. Therefore, the automatic start of the known burner is difficult. In addition, the fan of the known burner consumes a significant amount of electricity, and the energy of the residual gas pressure for air supply is not used. Moreover, the known burner can operate in the range of regulation of the coefficient of the working gas pressure: 25 ± 100% (k-3, 5-4).

Задачей полезной модели является улучшение работы горелки, снижение расхода газа и воздуха, увеличение скорости выхода газо-воздушной смеси, увеличение температуры и длинны факела, при его безотрывном целенаправленном и устойчивом горении.The objective of the utility model is to improve the operation of the burner, reduce the flow of gas and air, increase the rate of exit of the gas-air mixture, increase the temperature and length of the torch, with its continuous, targeted and steady burning.

Поставленная задача достигается тем, что газовая инжекционная горелка, содержащая газовую камеру, образованную цилиндрической боковой и торцевыми стенками и снабженную патрубком подвода газа, соединенным с одной из торцевых стенок газовой камеры, ряд смесительных стволов, герметично установленных в торцевых стенках газовой камеры по окружности, проходящих через нее и имеющих газовые сопла, выполненные с наклоном в сторону движения воздуха и расположенные в газовой камере, воздушный вентилятор, цилиндрическую и радиальную перегородки, стволы газовой горелки выполнены в виде конусов и наклонены к центру горелочного устройства под углом не менее 20 градусов.The problem is achieved in that a gas injection burner containing a gas chamber formed by a cylindrical side and end walls and equipped with a gas supply pipe connected to one of the end walls of the gas chamber, a number of mixing shafts, hermetically installed in the end walls of the gas chamber around the circumference, passing through it and having gas nozzles made with an inclination in the direction of air movement and located in the gas chamber, an air fan, a cylindrical and radial partition , the trunks of the gas burner are made in the form of cones and are inclined to the center of the burner device at an angle of at least 20 degrees.

Положительные результаты предложенного технического решения:Positive results of the proposed technical solution:

1. Конструкция конических стволов газовой горелки обеспечивает увеличение температуры и длинны пламени при увеличении скорости выхода газо-воздушной смеси из стволов.1. The design of the conical trunks of the gas burner provides an increase in temperature and flame length with an increase in the rate of exit of the gas-air mixture from the trunks.

2. Наклон стволов к центру горелочного устройства позволяет создать безотрывочное целенаправленное устойчивое горение пламени факела.2. The inclination of the trunks to the center of the burner allows you to create non-fragmented targeted steady burning of the flame of the torch.

Технический результат - сниженный расход газа и воздуха, увеличенная скорость выхода газо-воздушной смеси, температура и длинна факела, безотрывочное целенаправленное устойчивое горение пламени факела.EFFECT: reduced gas and air consumption, increased exit speed of the gas-air mixture, temperature and length of the flame, non-fragmentary targeted steady burning of the flame of the flame.

На фиг. 1 представлена предлагаемая газовая инжекционная горелка.In FIG. 1 shows the proposed gas injection burner.

На фиг. 2 - расположение стволов под углом 20 градусов.In FIG. 2 - the location of the trunks at an angle of 20 degrees.

Предлагаемая газовая инжекционная горелка (фиг. 1) содержит газовую камеру 1, образованную цилиндрической боковой 2 и торцевыми 3 стенками и снабженную патрубком 4 подвода газа, ряд смесительных стволов 5, герметично установленных в торцевых стенках 3 газовой камеры 1, по окружности, проходящих через нее и имеющих газовые сопла 6, выполненные с наклоном в сторону движения воздуха и расположенные в газовой камере 1, и осевой вентилятор 7. Газовая камера 1 снабжена цилиндрической перегородкой 8, отделяющей смесительные стволы 5 от ее центральной зоны 9, и радиальной перегородкой 10, соединенной с цилиндрической перегородкой 8 и ее цилиндрической боковой стенкой 2 и проходящей между двумя соседними стволами 5. Патрубок 4 подвода газа соединен с цилиндрической боковой стенкой 2 газовой камеры 1 и размещен вблизи одного из стволов 5, разделенных радиальной перегородкой 10.The proposed gas injection burner (Fig. 1) contains a gas chamber 1 formed by a cylindrical side 2 and end 3 walls and provided with a pipe 4 for supplying gas, a number of mixing shafts 5, sealed in the end walls 3 of the gas chamber 1, around the circumference passing through it and having gas nozzles 6, made with a slope in the direction of air movement and located in the gas chamber 1, and an axial fan 7. The gas chamber 1 is provided with a cylindrical partition 8 separating the mixing shafts 5 from its central 9, and a radial partition 10 connected to the cylindrical partition 8 and its cylindrical side wall 2 and passing between two adjacent shafts 5. The gas supply pipe 4 is connected to the cylindrical side wall 2 of the gas chamber 1 and placed near one of the shafts 5, separated by a radial septum 10.

Горелка работает следующим образом. Газ через патрубок 4 подвода газа, соединенный с цилиндрической боковой стенкой 2 газовой камеры 1, под давлением подается в газовую камеру 1 вблизи одного из стволов 5, разделенных радиальной перегородкой 10. Газ из газовой камеры 1 поочередно начинает поступать через сопла 6 в смесительные стволы 5. За счет инжекции и разрежения, создаваемых в стволах 5 проходящим через их сопла 6, воздух подается в стволы 5, которые имеют наклон 20 градусов, к центру горелочного устройства для увеличения длинны факела, перемешивается с газом, дополнительно сжимается с образованием газо-воздушной смеси, которая под давлением воспламеняется в топке (не показана). Кроме того, вентилятор 7 позволяет осуществить предварительную продувку топки перед автоматическим запуском газовой горелки. Этим обеспечивается плавный пуск без хлопков и достаточная подача воздуха при пониженном давлении газа. В связи с этим, живое сечение и гидравлическое сопротивление каналов по ходу движения газа подобрано так, что при входе в смесительные стволы газо-воздушная смесь не испытывает сопротивления и по своей плотности не сжимается а при выходе из сопла, коническая форма сопел сжимает газо-воздушную смесь которая на выходе имеет большую скорость чем при прямых цилиндрических стволах, что позволяет увеличить температуру горения на 20% чем у прототипа. Так же за счет наклона сопел к центру создается устойчивый более длинный факел с высокой температурой сгорания. Это достигается с помощью скрещивания факелов каждого из стволов в один большой факел. Высокая температура достигается за счет конической формы стволов горелочного устройства, газо-воздушная смесь при выходе из ствола сжимается, тем самым увеличивается скорость выхода смеси из ствола, а следовательно и температура горения.The burner operates as follows. Gas through a gas supply pipe 4 connected to a cylindrical side wall 2 of the gas chamber 1 is pressurized into the gas chamber 1 near one of the trunks 5 separated by a radial partition 10. Gas from the gas chamber 1 starts to flow through the nozzles 6 into the mixing shafts 5 Due to the injection and rarefaction created in the shafts 5 passing through their nozzles 6, air is supplied to the shafts 5, which have a 20-degree slope, to the center of the burner to increase the length of the torch, mixed with gas, additionally compressing It is formed with the formation of a gas-air mixture, which ignites under pressure in a furnace (not shown). In addition, the fan 7 allows you to pre-purge the furnace before the automatic start of the gas burner. This ensures a smooth start without popping and a sufficient supply of air at reduced gas pressure. In this regard, the live section and hydraulic resistance of the channels along the gas are selected so that when entering the mixing shafts the gas-air mixture does not experience resistance and does not compress in density and when leaving the nozzle, the conical shape of the nozzles compresses the gas-air the mixture at the outlet has a higher speed than with straight cylindrical trunks, which allows to increase the combustion temperature by 20% than that of the prototype. Also, due to the inclination of the nozzles to the center, a stable longer flame with a high combustion temperature is created. This is achieved by crossing the torches of each of the trunks into one large torch. High temperature is achieved due to the conical shape of the trunks of the burner device, the gas-air mixture is compressed when leaving the barrel, thereby increasing the rate of exit of the mixture from the barrel, and therefore the combustion temperature.

Claims

A gas injection burner containing a gas chamber formed by a cylindrical side and end walls and provided with a gas supply pipe connected to one of the end walls of the gas chamber, a number of mixing shafts, sealed in the end walls of the gas chamber around the circumference, passing through it and having gas nozzles made with an inclination in the direction of air movement and located in the gas chamber, and an air fan, a cylindrical and radial partitions, characterized in that the gas trunks Relkom formed as slanted cones and the center of the burner at an angle of not less than 20 °.