RU139470U1

RU139470U1 - Gas oil burner

Info

Publication number: RU139470U1
Application number: RU2013149014/06U
Authority: RU
Inventors: Виктор Дмитриевич Катин; Алексей Юрьевич Березуцкий
Priority date: 2013-11-01
Filing date: 2013-11-01
Publication date: 2014-04-20

Abstract

Полезная модель относится к области энергетики, в частности к устройствам для сжигания жидкого и газообразного топлива, и может быть использовано в огнетехнических устройствах различного назначения. Технический результат заключается в повышении эффективности совместного сжигания газа и мазута в горелке за счет повышения качества образовавшейся газомазутной смеси. Газомазутная горелка, содержит корпус с патрубком для подачи воздуха, соединенный с амбразурой горелки, установленной в отверстие печи, смесительную камеру, трубу с патрубком для подачи воздуха при работе горелки на мазуте, расположенную по оси корпуса, мазутную форсунку, установленную внутри трубы, распылительная части которой расположена в амбразуре горелки, вставку, закрепленную на наружной поверхности трубы с возможностью поворота и предназначенную для образования пережима на воздушном тракте, периферийный кольцевой коллектор с патрубком и газо-раздающими отверстиями, расположенными в зоне пережима воздушного тракта. The utility model relates to the field of energy, in particular to devices for burning liquid and gaseous fuels, and can be used in fire engineering devices for various purposes. The technical result is to increase the efficiency of the joint combustion of gas and fuel oil in the burner by improving the quality of the resulting gas-oil mixture. Gas-oil burner, contains a housing with a nozzle for supplying air, connected to the embrasure of the burner installed in the hole of the furnace, a mixing chamber, a pipe with a nozzle for supplying air during operation of the burner on fuel oil, located along the axis of the housing, a fuel oil nozzle installed inside the pipe, a spray part which is located in the embrasure of the burner, an insert mounted on the outer surface of the pipe with the possibility of rotation and intended to form a pinch on the air duct, a peripheral annular collector with tube and gas handing out holes located in the pinch zone of an air path.

Description

Полезная модель относится к области энергетики, в частности к устройствам для сжигания жидкого и газообразного топлива, и может быть использовано в огнетехнических устройствах различного назначения.The utility model relates to the field of energy, in particular to devices for burning liquid and gaseous fuels, and can be used in fire engineering devices for various purposes.

Известна горелка ГП-2 [ТУ-26-02-68-78, каталог «Горелки для трубчатых печей", ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, г. Москва, 1990 г.], предназначенная для сжигания в трубчатых печах газообразного и жидкого топлива (или того и другого одновременно) при распыливании водяным паром.Known burner GP-2 [TU-26-02-68-78, catalog "Burners for tube furnaces", TSINTIHIMNEFTEMASH, Moscow, 1990], designed for burning gaseous and liquid fuels (or both) in tube furnaces at the same time) when spraying with water vapor.

Горелка содержит корпус, который имеет регистр с окнами для поступления атмосферного воздуха, шибер на входе корпуса, кольцевой газовый коллектор с двумя рядами сопел для выхода газа, воздуховод с установленной внутри него жидкостной форсункой, завихрителем, заслонкой и трубопроводом подвода газа.The burner contains a housing that has a register with windows for the entry of atmospheric air, a gate at the inlet of the housing, an annular gas manifold with two rows of nozzles for gas outlet, an air duct with a liquid nozzle installed inside it, a swirl, a flap and a gas supply pipe.

На газе горелка работает следующим образом. Газ через отверстия газового коллектора истекает в центральный закрученный и периферийный прямоточный воздушные потоки, инжектируемые в горелку через воздуховод и регистр корпуса.The gas burner operates as follows. Gas flows through the openings of the gas manifold into the central swirling and peripheral direct-flow air flows injected into the burner through the duct and the housing register.

Подогретый мазут поступает в центральную трубу форсунки и входит в распылитель, куда по межтрубному пространству входит пар. После образования парожидкостной эмульсии происходит его истекание в зону горения.Heated fuel oil enters the central nozzle tube and enters the atomizer, where steam enters the annulus. After the formation of a vapor-liquid emulsion, it flows into the combustion zone.

Подачу атмосферного воздуха регулируют изменением положения шибера на входе в горелку и регистра на корпусе.The supply of atmospheric air is regulated by changing the position of the gate at the inlet to the burner and the register on the housing.

Конструкцией горелки предусмотрена подача в нее воздуха от вентилятора через воздуховод. Необходимость подачи воздуха в горелку может быть вызвана двумя причинами: недостаточным разрежением в топке, при котором не обеспечивается подсос требуемого количества воздуха, а также использованием подогретого воздуха при сжигании топлива.The design of the burner provides for the supply of air from the fan through the duct. The need for air supply to the burner can be caused by two reasons: insufficient rarefaction in the furnace, which does not ensure the suction of the required amount of air, as well as the use of heated air when burning fuel.

Достоинством горелки является то, что она работает устойчиво при совместном сжигании жидкого и газообразного топлива в любых соотношениях, при этом обеспечивается номинальная тепловая мощность горелки.The advantage of the burner is that it works stably when co-burning liquid and gaseous fuels in any proportions, while the rated thermal power of the burner is ensured.

Недостатком горелки является то, что при использовании теплонеустойчивых природных газов, происходит нагрев коллектора выше температуры пиролиза газа, что приводит к разложению газа с образованием сажи, забивающей сопла горелки, что снижает мощность горелки. Для регулирования мощности горелки путем замены сопел на соответствующие требованию невозможно без полного демонтажа горелки и остановки печи.The disadvantage of the burner is that when using heat-resistant natural gases, the collector heats up above the gas pyrolysis temperature, which leads to decomposition of the gas with the formation of soot clogging the nozzle of the burner, which reduces the power of the burner. To control the power of the burner by replacing the nozzles with the ones that meet the requirements, it is impossible without completely dismantling the burner and stopping the furnace.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату, является газомазутная горелка [патент №1525404, МПК F23D 17/00 (2006/01). Газомазутная горелка / В.А. Галицкая, Р.А. Закиров, В.П. Стельмаков (РФ). - №4392350/24-06; Заявлено 16.03.88., Опубл. 30.11.89, Бюл. №44 - 2 с. 2 ил.]The closest in technical essence and the achieved result is a gas-oil burner [patent No. 1525404, IPC F23D 17/00 (2006/01). Oil-gas burner / V.A. Galitskaya, R.A. Zakirov, V.P. Stelmakov (RF). - No. 4392350 / 24-06; Declared 16.03.88., Publ. 11/30/89, Bull. No. 44 - 2 s. 2 ill.]

Газомазутная горелка содержит корпус с патрубком для подачи воздуха, соединенный с амбразурой горелки, установленной в отверстие печи, смесительную камеру, трубу с патрубком для подачи воздуха при работе горелки на мазуте, расположенную по оси корпуса, вставку, закрепленную на наружной поверхности трубы с возможностью поворота и предназначенную для образования пережима на воздушном тракте, мазутную форсунку, установленную внутри трубы так, что ее распылительная часть расположена в смесительной камере, периферийный кольцевой коллектор с патрубком и газораздающими отверстиями, расположенными в зоне пережима воздушного тракта.A gas-oil burner contains a housing with a nozzle for supplying air, connected to an embrasure of the burner installed in the furnace opening, a mixing chamber, a pipe with a nozzle for supplying air during operation of the burner on fuel oil, located along the axis of the housing, an insert mounted with the possibility of rotation and intended for pinching in the air path, a fuel oil nozzle mounted inside the pipe so that its spray part is located in the mixing chamber, a peripheral annular manifold with a nozzle and gas-distributing holes located in the pinch zone of the air path.

Газомазутная горелка работает следующим образом.Gas-oil burner operates as follows.

В первом случае при работе горелки на газе в смесительную камеру из патрубка для подачи воздуха подается воздух в виде кольцевого потока. При достижении потоком воздуха вставки осуществляется его поджатие, в результате чего возрастает скорость его подачи. Одновременно газ по патрубку поступает в коллектор и, распределяясь по газораздающим отверстиям, истекает из них в виде поперечных струй в высокоскоростной поток воздуха, в смесительной камере происходит интенсивный массообмен воздуха и газа и за счет поворота вставки, осуществляющегося с помощью тяги, обеспечивается изменение определяющего размера потока. Далее образовавшаяся газоводушная смесь поступает в амбразуру горелки, где и начинается ее воспламенение.In the first case, when the burner is running on gas, air is supplied to the mixing chamber from the air supply pipe in the form of an annular flow. When the air stream reaches the insert, it is preloaded, as a result of which its feed rate increases. At the same time, the gas enters the manifold through the nozzle and, distributed through the gas-distributing holes, flows out of them in the form of transverse jets into a high-speed air stream, an intensive mass exchange of air and gas takes place in the mixing chamber, and due to the rotation of the insert carried out by means of a traction, the determining size changes flow. Further, the resulting gas-air mixture enters the embrasure of the burner, where its ignition begins.

Во втором случае при работе горелки на газе и мазуте в смесительную камеру из патрубка для подачи воздуха подается воздух в виде кольцевого потока. При достижении потоком воздуха вставки осуществляется его поджатое, в результате чего возрастает скорость его подачи. Одновременно газ по патрубку поступает в коллектор и, распределяясь по газораздающим отверстиям, истекает из них в виде поперечных струй в высокоскоростной поток воздуха, и происходит интенсивный массообмен воздуха и газа. Затем в смесительную камеру через распылительную часть мазутной форсунки поступает мазут, а через патрубок в трубе поступает воздух, для интенсивного распыления мазута. В смесительной камере происходит интенсивный массообмен воздуха, газа и мазута, после чего смесь поступает в амбразуру горелки, где и начинается ее воспламенение.In the second case, when the burner is operated on gas and fuel oil, air is supplied from the air supply pipe to the mixing chamber in the form of an annular flow. When the insertion air reaches the insert, it is drawn in, as a result of which its feed rate increases. At the same time, the gas enters the manifold through the nozzle and, distributed through the gas-distributing holes, flows out of them in the form of transverse jets into a high-speed air flow, and an intensive mass exchange of air and gas occurs. Then, fuel oil enters the mixing chamber through the spraying part of the fuel oil nozzle, and air enters through the pipe in the pipe for intensive atomization of the fuel oil. Intensive mass transfer of air, gas and fuel oil takes place in the mixing chamber, after which the mixture enters the burner embrasure, where its ignition begins.

Достоинством горелки является то, что она повышает качество сжигания топлива, за счет интенсивного массообмена воздуха и газа.The advantage of the burner is that it improves the quality of fuel combustion due to the intensive mass transfer of air and gas.

Недостатком горелки является то, что получаемая газомазутная смесь является неоднородной и имеет низкое качество. Это обусловлено тем, что при распылении мазута в смесительной камере газораздающие отверстия забиваются несгоревшими распыленными частицами мазута. В результате чего затрудняется подача газа и тем самым недостаточное количество газа приводит к снижению качества образовавшейся газомазутной смеси, приводящей к затруднению совместного одновременного сжигания газа и мазута.The disadvantage of the burner is that the resulting gas-oil mixture is heterogeneous and has a low quality. This is due to the fact that when spraying fuel oil in the mixing chamber, the gas-distributing holes are clogged by unburned atomized particles of fuel oil. As a result, the gas supply is hindered, and thus an insufficient amount of gas leads to a decrease in the quality of the resulting gas-oil mixture, which leads to the difficulty of co-burning gas and fuel oil simultaneously.

Задача полезной модели состоит в создании газомазутной горелки, позволяющей повысить эффективность совместного сжигания газа и мазута в горелке за счет повышения качества образовавшейся газомазутной смеси.The objective of the utility model is to create a gas-oil burner, which allows to increase the efficiency of joint combustion of gas and fuel oil in the burner by improving the quality of the resulting gas-oil mixture.

Для решения поставленной задачи в газомазутной горелке, содержащей корпус с патрубком для подачи воздуха, соединенный с амбразурой горелки, установленной в отверстие печи, смесительную камеру, трубу с патрубком для подачи воздуха при работе горелки на мазуте, расположенную по оси корпуса, вставку, закрепленную на наружной поверхности трубы с возможностью поворота и предназначенную для образования пережима на воздушном тракте, периферийный кольцевой коллектор с патрубком и газораздающими отверстиями, расположенными в зоне пережима воздушного тракта, мазутную форсунку, установленную внутри трубы, распылительная часть форсунки расположена в амбразуре горелки.To solve the problem in a gas-oil burner containing a housing with a nozzle for supplying air, connected to the loophole of the burner installed in the furnace opening, a mixing chamber, a pipe with a nozzle for supplying air when the burner is operated on fuel oil, located along the axis of the housing, an insert fixed to the outer surface of the pipe with the possibility of rotation and intended for the formation of pinch on the air path, a peripheral annular manifold with a pipe and gas distribution holes located in the pinch zone of a stuffy tract, a fuel oil nozzle installed inside the pipe, the spraying part of the nozzle is located in the burner embrasure.

Признаком, отличающим газомазутную горелку от прототипа, является расположение распылительной части мазутной форсунки в амбразуре горелки.A sign that distinguishes a gas-oil burner from the prototype is the location of the spraying part of the fuel oil nozzle in the embrasure of the burner.

Благодаря отличительному признаку повышается качество образовавшейся газомазутной смеси и, следовательно, повышается эффективность совместного сжигания газа и мазута в горелке. Это обусловлено тем, что при работе горелки на газе и мазуте, газ через патрубок поступает в коллектор и, распределяясь по газораздающим отверстиям, расположенных в смесительной камере, истекает в виде поперечных струй в высокоскоростной поток воздуха, а распылительная часть форсунки располагается в амбразуре горелки, тем самым исключается близость расположения распылительной части форсунки от газораздающих отверстий и забивание их нераспыленными частицами мазута.Due to the distinguishing feature, the quality of the resulting gas-oil mixture is increased and, consequently, the efficiency of the joint combustion of gas and fuel oil in the burner is increased. This is due to the fact that when the burner is running on gas and fuel oil, the gas through the pipe enters the manifold and, distributed through the gas distribution holes located in the mixing chamber, flows in the form of transverse jets into the high-speed air flow, and the sprayer part of the nozzle is located in the burner embrasure, thereby eliminating the proximity of the location of the spraying part of the nozzle from the gas-distributing holes and clogging them with nebulized particles of fuel oil.

Предлагаемое решение иллюстрируется чертежом, на котором изображена газомазутная горелка, продольный разрез.The proposed solution is illustrated in the drawing, which shows a gas-oil burner, a longitudinal section.

Газомазутная горелка содержит корпус 1 с патрубком для подачи воздуха 2, соединенный с амбразурой горелки 3, установленной в отверстие печи, смесительную камеру 4, трубу с патрубком 5 для подачи воздуха при работе горелки на мазуте, расположенную по оси корпуса 1, вставку 6, закрепленную на наружной поверхности трубы 5 с возможностью поворота и предназначенную для образования пережима на воздушном тракте, периферийный кольцевой коллектор 7 с патрубком 8 и газораздающими отверстиями 9, расположенными в зоне пережима воздушного тракта, мазутную форсунку 10, установленную внутри трубы 5, распылительная части форсунки 10 расположена в амбразуре 3 горелки.The gas-oil burner contains a housing 1 with a nozzle for supplying air 2, connected to an embrasure of the burner 3 installed in the furnace opening, a mixing chamber 4, a pipe with a nozzle 5 for supplying air when the burner is operating on fuel oil, located along the axis of the housing 1, insert 6, fixed on the outer surface of the pipe 5 with the possibility of rotation and intended for the formation of pinch on the air path, the peripheral annular collector 7 with pipe 8 and gas-distributing holes 9 located in the pinch zone of the air path, oil the nozzle 10 installed inside the pipe 5, the spraying part of the nozzle 10 is located in the embrasure 3 of the burner.

В первом случае при работе горелки на газе воздух из патрубка 2 поступает в виде кольцевого потока в корпус 1. При достижении потока воздуха вставки 6 осуществляется поджатое его, в результате чего возрастает скорость его подачи. Одновременно газ по патрубку 8 поступает в кольцевой коллектор 7 и равномерно распределяясь по газораздающим отверстиям 9, истекает из них системой поперечных струй в высокоскоростной поток воздуха. В смесительной камере 4 происходит интенсивный моссообмен воздуха и газа и за счет поворота вставки 6, осуществляющего с помощью тяги, обеспечивается изменение определяющего размера потока. Далее образовавшаяся газовоздушная смесь поступает в амбразуру 3 горелки, где и начинается ее воспламенение.In the first case, when the burner is running on gas, air from the nozzle 2 enters in the form of an annular flow into the housing 1. When the insert 6 reaches the air flow, it is pressed in, as a result of which its feed rate increases. At the same time, gas through the pipe 8 enters the annular manifold 7 and evenly distributed through the gas-distributing holes 9, flows out of them by a system of transverse jets into the high-speed air stream. In the mixing chamber 4 there is an intense moss-exchange of air and gas and due to the rotation of the insert 6, which is carried out by means of a thrust, a change in the determining size of the flow is ensured. Next, the resulting air-gas mixture enters the embrasure 3 of the burner, where it begins to ignite.

Во втором случае при работе горелки на газе и мазуте в смесительную камеру 4 из патрубка 2 для подачи воздуха воздух подается в виде кольцевого потока. При достижении потоком воздуха вставки 6 осуществляется его поджатое, в результате чего возрастает скорость его подачи. Одновременно газ по патрубку 8 поступает в коллектор 7 и, распределяясь по газораздающим отверстиям 9, истекает из них в виде поперечных струй в высокоскоростной поток воздуха, и происходит интенсивный массообмен воздуха и газа. Затем смесь воздуха и газа поступает в амбразуру горелки. Одновременно в амбразуру 3 горелки через распылительную часть мазутной форсунки 10 поступает мазут, а через патрубок в трубе 5 поступает воздух, для интенсивного распыления мазута. В амбразуре 3 происходит интенсивный массообмен воздуха, газа и мазута, после чего начинается воспламенение смеси воздуха, газа и мазута.In the second case, when the burner is operated on gas and fuel oil, air is supplied in the form of an annular flow into the mixing chamber 4 from the pipe 2 for supplying air. When the air stream reaches insert 6, it is pressed in, as a result of which its feed rate increases. At the same time, the gas through the pipe 8 enters the collector 7 and, distributed through the gas-distributing holes 9, flows out of them in the form of transverse jets into a high-speed air stream, and intensive mass transfer of air and gas occurs. Then the mixture of air and gas enters the burner embrasure. At the same time, fuel oil enters the embrasure 3 of the burner through the spraying part of the fuel oil nozzle 10, and air enters through the nozzle in the pipe 5 to intensively spray the fuel oil. Into the embrasure 3, intense mass transfer of air, gas and fuel oil occurs, after which ignition of the mixture of air, gas and fuel oil begins.

Claims

A gas-oil burner containing a housing with a nozzle for supplying air, connected to an embrasure of the burner installed in the furnace opening, a mixing chamber, a pipe with a nozzle for supplying air when operating the burner on fuel oil, located along the axis of the housing, a fuel nozzle installed inside the pipe, an insert, mounted on the outer surface of the pipe with the possibility of rotation and intended for the formation of pinch on the air path, a peripheral annular manifold with a pipe and gas distribution holes located in the zone pinch of the air path, characterized in that the spraying part of the fuel oil nozzle is located in the embrasure of the burner.