RU170960U1

RU170960U1 - Gas oil burner

Info

Publication number: RU170960U1
Application number: RU2016128763U
Authority: RU
Inventors: Виктор Александрович Гулевский; Ольга Андреевна Калюжная; Петр Дмитриевич Гимбатов; Николай Алексеевич Кидалов
Priority date: 2016-07-13
Filing date: 2016-07-13
Publication date: 2017-05-16

Abstract

Полезная модель относится к устройствам, обеспечивающим раздельное и совместное сжигание газообразного и жидкого топлива в плавильных и нагревательных печах.Технический результат достигается при использовании газомазутной горелки, содержащей корпус с воздушным патрубком и центральным топливоподающим узлом, установленным в смесителе с цилиндрическим и конфузорным участками, выполненными в виде единого конусного участка с сужением в сторону выходного сопла под углом наклона 3-5°, который снабжен четырьмя рядами тангенциальных окон, равномерно расположенных в шахматном порядке по длине конуса и выполненных в виде цилиндрических отверстий на одинаковом расстоянии друг от друга по окружности сечения конуса, при этом воздушный патрубок выполнен под углом 30-60° к продольной оси корпуса.Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение эффективность работы горелки.The invention relates to devices providing separate and combined combustion of gaseous and liquid fuels in melting and heating furnaces. The technical result is achieved by using a gas-oil burner containing a housing with an air nozzle and a central fuel supply unit installed in a mixer with cylindrical and confuser sections made in as a single conical section with a narrowing towards the outlet nozzle at an angle of inclination of 3-5 °, which is equipped with four rows of tangential windows, p uniformly staggered along the length of the cone and made in the form of cylindrical holes at the same distance from each other along the circumference of the cross section of the cone, while the air nozzle is made at an angle of 30-60 ° to the longitudinal axis of the housing. The technical result of the claimed utility model is to increase work efficiency burners.

Description

Полезная модель относится к устройствам, обеспечивающим раздельное и совместное сжигание газообразного и жидкого топлива в плавильных и нагревательных печах.The utility model relates to devices that provide separate and joint combustion of gaseous and liquid fuels in melting and heating furnaces.

Известна газомазутная горелка типа ГНП, она выполнена из литых деталей и крепится на печи с помощью горелочной плиты. Природный газ подается по газоподводящей трубе, а воздух - по воздухоподводящей трубе. Газ, вытекает из отверстия в сопле, перемешивается с воздухом, который поступает по трубе и предварительно завихренным при помощи специальных лопаток на наконечнике сопла [4.1.9.2. Тины мазутных форсунок [электронный ресурс] // Тула-Терм. Режим доступа: http://snvs.ru/knigi/58-pechi-ximicheskoj-promyshlennosti-islamov-msh/1049.html (дата обращения 10.06.2016)].Known gas-oil burner type GNP, it is made of cast parts and is mounted on the furnace using a burner stove. Natural gas is supplied through a gas supply pipe, and air is supplied through an air supply pipe. The gas flowing out of the hole in the nozzle is mixed with air that enters through the pipe and previously vortexed using special blades on the nozzle tip [4.1.9.2. Tins of fuel oil nozzles [electronic resource] // Tula-Term. Access mode: http://snvs.ru/knigi/58-pechi-ximicheskoj-promyshlennosti-islamov-msh/1049.html (accessed June 10, 2016)].

К недостаткам данной горелки можно отнести недостаточно хорошее смешивание топливовоздушных потоков, что снижает температуру факела, а также перегрев металлической фронтовой плиты, приводящий к выходу горелки из строя. Кроме того, эта горелка не предусматривает использование резервного топлива.The disadvantages of this burner include insufficiently good mixing of fuel-air flows, which reduces the temperature of the torch, as well as overheating of the metal front plate, leading to burner failure. In addition, this burner does not use backup fuel.

Другим примером известной газомазутной горелки является газомазутные комбинированные горелки высокоинтенсивного горения типа ГКВГ, предназначенные для сжигания природного газа и мазута с холодным воздухом. Горелки дают короткий и широкий факел [Винтовкин, А.А. Горелочные устройства промышленных печей и топок (конструкции и технические характеристики): справочник / А.А. Винтовкин, М.Г. Ладыгичев, - М.: Интермет Инжиниринг, 1999, 530 с. - стр. 450].Another example of a known gas-oil burner is a gas-oil combined high-intensity combustion burner type GKVG, designed to burn natural gas and fuel oil with cold air. Burners give a short and wide torch [Vintovkin, A.A. Burner devices of industrial furnaces and furnaces (designs and specifications): reference book / A.A. Vintovkin, M.G. Ladygichev, - M .: Intermet Engineering, 1999, 530 p. - p. 450].

Недостатками этой горелки являются возможность ее работы только на среднем давлении газа, что не может обеспечиваться заводом, усложненность конструкции и отсутствие регулировки длины факела.The disadvantages of this burner are the possibility of its operation only at an average gas pressure, which cannot be provided by the plant, the complexity of the design and the lack of adjustment of the length of the torch.

Известна газовая блочная горелка завода «Старорусприбор». В блочной газовой горелке, содержащей корпус, соединенный с вентилятором, соосно размещенный в корпусе газораздающий узел, сообщенный с газовым трактом регулятор расхода воздуха и узел расходов газа и воздуха. Преимущества такой горелки обеспечивает стабильную работу нагревательного устройства в любой точке рабочего диапазона, экономию газа до 10%, наилучший режим горения с минимальным количеством вредных выбросов в атмосферу. [Горелка газовая блочная с менеджером горения [Электронный ресурс]: Режим доступа: http//www.staroruspribor.ru/files/catalog/gallery/1100/1133/5.pdf (дата обращ. 13.06.2016)].Known gas block burner plant "Staroruspribor". In a block gas burner comprising a housing connected to a fan, a gas distribution unit coaxially placed in the housing, an air flow regulator and a gas and air flow assembly connected to the gas path. The advantages of such a burner ensure stable operation of the heating device at any point in the operating range, gas savings of up to 10%, the best combustion mode with a minimum amount of harmful emissions into the atmosphere. [Block gas burner with combustion manager [Electronic resource]: Access mode: http // www.staroruspribor.ru / files / catalog / gallery / 1100/1133 / 5.pdf (accessed June 13, 2016)].

Главным недостатком такого типа горелок является отсутствие влияние ее работы на увеличение теплопередачи в рабочем пространстве печи.The main disadvantage of this type of burner is the lack of influence of its work on the increase in heat transfer in the working space of the furnace.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой горелке является газомазутная горелка, содержащая корпус с воздушным патрубком и центральным топливоподающим узлом, установленным в смесителе с последовательно размещенными цилиндрическим, конфузорным участками и выходным соплом, в первом из которых выполнены тангенциальные окна, а последнее образует с выходным участком кольцевой канал для выхода воздуха [патент RU № 114514, МПК F23D 17/00, опубл. 27.03.2012 г.].The closest in technical essence and the achieved result to the proposed burner is a gas-oil burner containing a housing with an air pipe and a central fuel supply unit installed in the mixer with sequentially placed cylindrical, confuser sections and an outlet nozzle, in the first of which there are tangential windows, and the latter forms with the output section of the annular channel for air outlet [patent RU No. 114514, IPC F23D 17/00, publ. 03/27/2012].

Недостатком данной горелки является, ограничение конструкторских возможностей по размещению горелочного устройства на печном оборудовании. А также потеря мощности горелки из-за частичного рассеивания подаваемого воздушного потока.The disadvantage of this burner is the limited design capabilities for placing the burner on the furnace equipment. As well as loss of burner power due to partial dispersion of the supplied air flow.

Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение эффективность работы горелки.The technical result of the claimed utility model is to increase the efficiency of the burner.

Технический результат достигается при использовании газомазутной горелки, содержащей корпус с воздушным патрубком и центральным топливоподающим узлом, установленным в смесителе с цилиндрическим и конфузорным участками, выполненными в виде единого конусного участка с сужением в сторону выходного сопла под углом наклона 3-5°, который снабжен четырьмя рядами тангенциальных окон, равномерно расположенных в шахматном порядке по длине конуса и выполненных в виде цилиндрических отверстий на одинаковом расстоянии друг от друга по окружности сечения конуса, при этом воздушный патрубок выполнен под углом 30-60° к продольной оси корпуса.The technical result is achieved when using a gas-oil burner containing a housing with an air pipe and a central fuel supply unit installed in the mixer with cylindrical and confuser sections, made in the form of a single conical section with a narrowing towards the outlet nozzle at an angle of inclination of 3-5 °, which is equipped with four rows of tangential windows uniformly staggered along the length of the cone and made in the form of cylindrical holes at the same distance from each other around the circumference cone section, while the air nozzle is formed at an angle of 30-60 ° to the longitudinal axis of the housing.

В результате выполнения воздушного патрубка под углом 30-60° к продольной оси корпуса обеспечивается подача воздушного потока, в корпус горелки направленно в сторону кольцевого канала под углом 30-60° к оси корпуса. За счет этого уменьшается рассеивающий эффект, и воздушный поток практически без потерь энергии попадает в четыре тангенциальных окна, проходя через которые, дополнительно разгоняется и турбулизируется.As a result of the implementation of the air pipe at an angle of 30-60 ° to the longitudinal axis of the casing, air flow is provided into the burner body directed towards the annular channel at an angle of 30-60 ° to the casing axis. Due to this, the scattering effect is reduced, and the air flow practically without energy loss enters the four tangential windows, passing through which, it is additionally accelerated and turbulized.

Интенсификация процесса горения - сокращение длины факела и повышение его температуры - в совокупности приводит к сокращению времени нагрева металла и напрямую зависит от скорости подачи воздуха. Осуществляется направленная (под углом 30-60° к оси корпуса) подача воздушного потока, в результате чего происходит меньшее рассеивание воздушного потока, за счет этого увеличивается его мощность, которая оптимально используется в приграничных областях топливоподающего узла, и не происходит резкого торможения при входе в него, все это способствует увеличению скорости воздуха на входе в тангенциальные окна, что способствует увеличению суммарной эффективности диффузионного смесеобразования воздуха с топливом.The intensification of the combustion process — reducing the length of the torch and increasing its temperature — in the aggregate leads to a reduction in the time of heating the metal and directly depends on the air supply rate. Directed (at an angle of 30-60 ° to the axis of the housing) air flow is carried out, resulting in less dispersion of the air flow, thereby increasing its power, which is optimally used in the border areas of the fuel supply unit, and there is no sharp braking when entering him, all this contributes to an increase in the air velocity at the entrance to the tangential window, which contributes to an increase in the total efficiency of diffusion mixture formation of air with fuel.

Следовательно, эффективность работы горелки увеличивается.Therefore, the efficiency of the burner is increased.

При этом установленный под углом 30-60° к оси корпуса воздушный патрубок за счет обеспечения им рационального входа воздушного потока в топливоподающий узел горелки способствует увеличению эжекционного эффекта, который увеличивает мощность горелки и оптимизирует ее работу во всех режимах. При выполнении воздушного патрубка под углом, превышающем 60°, значительно снижается желаемый эжекционный эффект и падает эффективность работы блочной горелки. Установка под углом меньше 30° невозможна из-за конструктивных особенностей корпуса горелки.At the same time, an air pipe installed at an angle of 30-60 ° to the axis of the housing, by providing it with a rational entry of air flow into the fuel supply unit of the burner, increases the ejection effect, which increases the power of the burner and optimizes its operation in all modes. When performing the air pipe at an angle exceeding 60 °, the desired ejection effect is significantly reduced and the efficiency of the block burner decreases. Installation at an angle of less than 30 ° is not possible due to the design features of the burner body.

На чертеже представлена схема газомазутной горелки.The drawing shows a diagram of a gas-oil burner.

Газомазутная горелка состоит из корпуса 1 с воздушным патрубком 2, установленным под углом 30-60° к оси корпуса 1 с возможностью подачи воздушного потока в сторону кольцевого канала 3, центрального топливоподающего узла 4 с отверстиями для выхода газа 5. Центральный топливоподающий узел 4 установлен в смесителе 6 с цилиндрическим и конфузорным участками, выполненными в виде единого конусного участка с сужением в сторону выходного сопла 7 под углом наклона 3-5°. Выходное сопло 7 с корпусом 1 образуют кольцевой канал 3 для выхода воздушного потока. Смеситель 6 снабжен четырьмя рядами тангенциальных окон 8, равномерно расположенных в шахматном порядке по длине конуса и выполненных в виде цилиндрических отверстий на одинаковом расстоянии друг от друга по окружности сечения конуса.The gas-oil burner consists of a housing 1 with an air pipe 2 installed at an angle of 30-60 ° to the axis of the housing 1 with the possibility of supplying air flow towards the annular channel 3, the central fuel supply unit 4 with openings for gas outlet 5. The central fuel supply unit 4 is installed in mixer 6 with a cylindrical and confuser sections, made in the form of a single conical section with a narrowing towards the output nozzle 7 at an angle of inclination of 3-5 °. The output nozzle 7 with the housing 1 form an annular channel 3 for the exit of the air flow. The mixer 6 is equipped with four rows of tangential windows 8, evenly staggered along the length of the cone and made in the form of cylindrical holes at the same distance from each other around the circumference of the cross section of the cone.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

В корпус 1 горелки через воздушный патрубок 2, выполненный под углом 30-60° к оси корпуса 1, подается по направлению к кольцевому каналу 3 воздушный поток, который приобретает эжекционный эффект. Направленный воздушный поток с более высоким давлением, движущийся с большой скоростью, увлекает за собой среду низкого давления. В процессе смешения двух сред происходит выравнивание скоростей, сопровождающееся повышением давления. Воздушный поток, пройдя тангенциальные окна 8, приобретает скорость свыше 77 м/с.In the burner housing 1, through an air pipe 2, made at an angle of 30-60 ° to the axis of the housing 1, an air flow is supplied towards the annular channel 3, which acquires an ejection effect. Higher-pressure directed airflow, moving at high speed, carries with it a low-pressure medium. In the process of mixing the two media there is a speed equalization, accompanied by an increase in pressure. Passing the tangential window 8, the air flow acquires a velocity of more than 77 m / s.

При использовании в работе газомазутной горелки в качестве топлива - газа, газ, пройдя через отверстия для выхода газа 5, попадает в смеситель 6, где происходит его плавное четырехступенчатое смешение с закрученными воздушными потоками, поступающими через тангенциальные окна 8. Смешенный газовоздушный поток подается к соплу 7 горелки. Последняя пятая ступень смешивания обеспечивается подачей воздуха на сопло 7 из кольцевого канала 3, что приводит к интенсификации процесса сжигания топлива.When using a gas-oil burner as fuel — gas, the gas, passing through the gas outlet openings 5, enters the mixer 6, where it smoothly mixes four-stage with swirling air flows coming through tangential windows 8. The mixed gas-air stream is fed to the nozzle 7 burners. The last fifth mixing stage is provided by air supply to the nozzle 7 from the annular channel 3, which leads to an intensification of the fuel combustion process.

При использовании в работе газомазутной горелки в качестве топлива - мазута, воздушный поток, пройдя тангенциальные окна 8, приобретает большую скорость и закрученным потоком подается к соплу 7 горелки, где смешивается с мазутом, подаваемым через топливоподающий узел 4, и воздухом, подаваемым на сопло 7 из кольцевого канала 3, что приводит к интенсификации процесса сжигания топлива.When using a gas-oil burner as fuel - fuel oil, the air flow, passing through the tangential window 8, acquires high speed and swirls the flow to the nozzle 7 of the burner, where it is mixed with fuel oil supplied through the fuel supply unit 4, and air supplied to the nozzle 7 from the annular channel 3, which leads to the intensification of the process of burning fuel.

Таким образом, выполнение газомазутной горелки, содержащей корпус, смеситель с центральным топливоподающим узлом, с воздушным патрубком под углом 30-60° к продольной оси корпуса, обеспечивающим направленную подачу воздушного потока по направлению к кольцевому каналу, обеспечивает повышение эффективности ее работы.Thus, the implementation of a gas-oil burner containing a housing, a mixer with a central fuel supply unit, with an air pipe at an angle of 30-60 ° to the longitudinal axis of the housing, providing directional air flow in the direction of the annular channel, improves its efficiency.

Claims

A gas-oil burner containing a housing with an air nozzle and a central fuel supply unit installed in the mixer with cylindrical and confuser sections made in the form of a single conical section with a narrowing towards the outlet nozzle at an angle of inclination of 3-5 °, which is equipped with four rows of tangential windows, evenly staggered along the length of the cone and made in the form of cylindrical holes at the same distance from each other around the circumference of the cross section of the cone, characterized in that the air cartridge side is formed at an angle of 30-60 ° to the longitudinal axis of the housing.