RU192351U1 - Горелка - Google Patents
Горелка Download PDFInfo
- Publication number
- RU192351U1 RU192351U1 RU2019104923U RU2019104923U RU192351U1 RU 192351 U1 RU192351 U1 RU 192351U1 RU 2019104923 U RU2019104923 U RU 2019104923U RU 2019104923 U RU2019104923 U RU 2019104923U RU 192351 U1 RU192351 U1 RU 192351U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fuel
- burner
- nozzle
- tangential
- oxidizer
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Pre-Mixing And Non-Premixing Gas Burner (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к теплотехнике, в частности к горелкам, предназначенным для смешивания и сжигания газообразного топлива, в том числе взрывоопасного, для формирования высокотемпературного дозвукового или сверхзвукового потока газа и может быть использована для проведения термомеханических испытаний.Горелка содержит полый корпус, снабженный сопряженным с ним выходным соплом в виде конфузора, тангенциальным узлом ввода окислителя и узлом ввода горючего. Узлы ввода окислителя и горючего выполнены тангенциальными к боковой поверхности полости корпуса и обеспечивающими ввод горючего и окислителя в попутном направлении.Выходное сопло может быть дополнено сопряженным с ним диффузором (организация сопла в виде сопла Лаваля).Использование заявляемой полезной модели позволяет создать горелку, в том числе, большой производительности, работающую на газообразном топливе, в том числе взрывоопасном, предназначенную для формирования высокотемпературного дозвукового или сверхзвукового потока газа. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.
Description
Полезная модель относится к теплотехнике, в частности, к горелкам, предназначенным для смешивания и сжигания газообразного топлива, в том числе взрывоопасного, для формирования высокотемпературного дозвукового либо сверхзвукового потока газа и может быть использована для проведения термомеханических испытаний.
Отличительной особенностью горелок, работающих на газообразном топливе, является простота их конструкций и систем подачи топлива. Типовая газовая горелка, способная формировать высокотемпературный поток газа, состоит из камеры сгорания, соплового аппарата и устройств ввода и смешивания компонентов топлива (Волков Е.Б., Головков Л.Г., Сырицын Т.А. «Жидкостные ракетные двигатели». М., «Воениздат», 1970 г.). В данной работе рассматриваются только горелки, камеры сгорания которых представляют собой открытую полость, ограниченную поверхностью вращения. При использовании взрывоопасных топлив, которые даже при малых концентрациях одного компонента в другом способны детонировать, газы подают в горелку раздельно и смешивают непосредственно в камере сгорания. В горелках с малой расходонапряженностью для эффективного перемешивания газов узлы ввода компонентов топлива ориентируют таким образом, чтобы смешиваемые потоки многократно пересекались, отражаясь друг от друга и от профилированных элементов в донной части камеры сгорания. В горелках большой производительности процесс смешивания газов более сложен, и для его завершения необходима камера сгорания большой протяженности, а следовательно, и объема. Однако, в случае использования взрывоопасного топлива, наличие большого объема еще не сформированной топливной смеси небезопасно, так как ее детонация приведет к разрушению горелки.
Известна горелка (авторское свидетельство СССР №1021874, F23D 14/00, опубл. 07.06.1983 г., бюл. №21), выбранная в качестве прототипа. Горелка содержит корпус, снабженный сопряженным с ним сужающимся выходным соплом, воздушный тангенциальный патрубок, выполненный в днище корпуса, и установленную в днище корпуса центральную газоподводящую трубку. Днище корпуса имеет полусферическую форму, а сопло - коническую. Газоподводящая трубка выполнена с возможностью перемещения в осевом направлении на величину, не превышающую диаметр полусферы.
К недостаткам горелки следует отнести:
- полусферическая форма днища корпуса с тангенциальным к поверхности дна вводом окислителя позволяет создать единичный вихрь, который лишь частично подводит окислитель (в данном случае воздух) в зону смешивания с горючим газом, остальная же часть окислителя выходит из горелки, так и не прореагировав с горючим. Таким образом, горелка не обеспечивает равномерное смешивание и полное внутрикамерное сжигание смеси;
- центральное расположение газоподводящей трубки, предназначенной для ввода в горелку потока горючего газа. При больших расходах горючего газоподводящая трубка сформирует направленный в сторону сопла поток непрореагировавшего с окислителем горючего, догорание которого будет происходить либо непосредственно в коническом сопле либо за пределами горелки;
- коническая форма сужающегося сопла не позволяет сформировать сверхзвуковой поток истекающих из горелки газов.
Решаемой технической задачей является создание газовой горелки простой конструкции, в том числе большой производительности для создания на выходе из горелки дозвукового или сверхзвукового потока высокотемпературного газа.
Ожидаемый технический результат заключается в равномерном смешивании и последующем полном сжигании газообразного топлива, в том числе взрывоопасного, и создании на выходе из горелки как дозвукового, так и сверхзвукового потоков высокотемпературного газа.
Технический результат достигается за счет применения горелки, содержащей полый корпус, снабженный сопряженным с ним выходным соплом в виде конфузора, тангенциальным узлом ввода окислителя и узлом ввода горючего, при этом узлы ввода окислителя и горючего выполнены тангенциальными к боковой поверхности полости корпуса и обеспечивающими ввод окислителя и горючего в сопряженным с ним, попутном направлении, а выходное сопло может быть дополнено сопряженным с ним диффузором.
Сопоставительный анализ предлагаемой горелки показывает, что заявляемая горелка отличается от прототипа совокупностью новых конструктивных признаков:
- узлы ввода окислителя и горючего выполнены тангенциальными К поверхности полости корпуса и обеспечивающими ввод окислителя и горючего в попутном направлении;
- выходное сопло горелки может быть дополнено диффузором.
Выполнение узлов ввода окислителя и горючего тангенциальными к боковой поверхности полости корпуса и обеспечивающими ввод окислителя и горючего в попутном направлении позволяет организовать вращательное движение смешиваемых потоков в плоскости, перпендикулярной оси полости корпуса в малом ее объеме, реализовать протяженный участок смешивания потоков, который значительно превышает линейные размеры самой полости, а, следовательно, и обеспечить достаточную для завершения формирования топливной смеси продолжительность процессов смешивания. В свою очередь, это позволяет вводить в полость корпуса с минимальным сопротивлением и смешивать большие количества газов, в том числе и взрывоопасных, гасить их скорость путем расходования кинетической энергии на преодоление газодинамического сопротивления при обтекании поверхности полости корпуса и совершение работ расширения вплоть до полного «распада» потоков. Кроме того, при омывании поверхности полости корпуса осуществляется охлаждение стенки корпуса горелки подводимыми вслед «холодными» потоками газа, вытесняющими прогретый газ с периферии в центр.
Дополнение выходного сопла горелки диффузором (т.е. получение сопла в виде сопла Лаваля) позволяет сформировать истекающий из горелки сверхзвуковой высокотемпературный газовый поток.
Конструкция и принцип действия предлагаемой горелки поясняются рисунками: фиг. 1 - внешний вид горелки с выходным соплом в виде конфузора; фиг. 2 - горелка в разрезе; фиг. 3 - размещение узлов ввода компонент топлива; фиг. 4 - внешний вид горелки с выходным соплом в виде сопла Лаваля.
Горелка (фиг. 1-3) состоит из полого корпуса 1, днища 2 и выходного сопла 3 в виде конфузора. Полость корпуса 1 с днищем 2 образуют камеру сгорания 4. В данном примере выполнения, придонная часть полости корпуса 1 имеет цилиндрическую поверхность. В придонной части полости корпуса 1 располагаются тангенциальные к ее боковой поверхности узел ввода окислителя 5 и узел ввода горючего 6, подключенные отдельными трубопроводами 7 к системе раздельной подачи компонент топлива. Тангенциальные узлы ввода окислителя 5 и горючего 6 ориентированы в попутном направлении. В данном примере выполнения, для зажигания топливной смеси на боковой поверхности корпуса 1 расположен электроискровой разрядник 8, а для контроля за давлением в камере сгорания 4 к корпусу 1 подключен измерительный трубопровод 9.
Для реализации сверхзвукового потока (организации сопла Лаваля) выходное сопло 3 может быть дополнено сопряженным с ним диффузором 10 (фиг. 4).
Горелка функционирует следующим образом.
Перед запуском горелки производится продувка инертным газом подводящих топливных трубопроводов 7, тангенциальных узлов ввода окислителя 5 и горючего 6, камеры сгорания 4 и выходного сопла 3. После продувки запускают электроискровой разрядник 8 и подают каждый по своему трубопроводу газообразные компоненты топлива: окислитель, затем горючее.
Вводимые в камеру сгорания 4 через тангенциальные узлы ввода 5 и 6 потоки окислителя и горючего приобретают вращательное движение по окружности, ограниченной стенкой камеры сгорания 4. Двигаясь попутно, потоки окислителя и горючего расширяясь смешиваются друг с другом и вытесняются вводимыми следом более плотными газами в зону горения - центр камеры сгорания, где готовая топливная смесь воспламеняется с помощью электроискового разрядника 8. Продукты сгорания топливной смеси вытесняются из камеры сгорания 4 в выходное сопло 3, которое формирует истекающий из горелки высокотемпературный поток газа. В зависимости от вида выходного сопла: конфузора или сопла Лаваля, поток может быть дозвуковым или сверхзвуковым, соответственно.
Для отключения горелки систему подачи горючего заполняют инертным газом и производят дожигание оставшегося в горелке горючего. После прекращения горения отключают подачу газов в горелку.
Использование заявляемой горелки позволяет создать газовую горелку простой конструкции, в том числе, большой производительности, работающую, в том числе, на взрывоопасном топливе, предназначенную для формирования высокотемпературного дозвукового или сверхзвукового потока газа.
Claims (2)
1. Горелка, содержащая полый корпус, снабженный сопряженным с ним выходным соплом в виде конфузора, тангенциальным узлом ввода окислителя и узлом ввода горючего, отличающаяся тем, что узлы ввода окислителя и горючего выполнены тангенциальными к боковой поверхности полости корпуса и обеспечивающими ввод горючего и окислителя в попутном направлении.
2. Горелка по п. 1, отличающаяся тем, что выходное сопло дополнено сопряженным с ним диффузором.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019104923U RU192351U1 (ru) | 2018-02-19 | 2018-02-19 | Горелка |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019104923U RU192351U1 (ru) | 2018-02-19 | 2018-02-19 | Горелка |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU192351U1 true RU192351U1 (ru) | 2019-09-13 |
Family
ID=67990326
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019104923U RU192351U1 (ru) | 2018-02-19 | 2018-02-19 | Горелка |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU192351U1 (ru) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2780529A (en) * | 1954-02-08 | 1957-02-05 | Phillips Petroleum Co | Apparatus for producing carbon black |
SU1021874A1 (ru) * | 1979-12-17 | 1983-06-07 | Казанский инженерно-строительный институт | Горелка |
SU1626045A1 (ru) * | 1988-05-12 | 1991-02-07 | Сибирский металлургический институт им.Серго Орджоникидзе | Горелка |
RU2038931C1 (ru) * | 1993-12-23 | 1995-07-09 | Александр Васильевич Гуринов | Устройство для газопламенной обработки материалов |
RU2128106C1 (ru) * | 1993-12-15 | 1999-03-27 | Гуринов Александр Васильевич | Способ газоплазменной обработки материалов и устройство для его осуществления (варианты) |
RU2479790C2 (ru) * | 2011-07-15 | 2013-04-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Оренбургский государственный университет" | Газовая горелка |
-
2018
- 2018-02-19 RU RU2019104923U patent/RU192351U1/ru active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2780529A (en) * | 1954-02-08 | 1957-02-05 | Phillips Petroleum Co | Apparatus for producing carbon black |
SU1021874A1 (ru) * | 1979-12-17 | 1983-06-07 | Казанский инженерно-строительный институт | Горелка |
SU1626045A1 (ru) * | 1988-05-12 | 1991-02-07 | Сибирский металлургический институт им.Серго Орджоникидзе | Горелка |
RU2128106C1 (ru) * | 1993-12-15 | 1999-03-27 | Гуринов Александр Васильевич | Способ газоплазменной обработки материалов и устройство для его осуществления (варианты) |
RU2038931C1 (ru) * | 1993-12-23 | 1995-07-09 | Александр Васильевич Гуринов | Устройство для газопламенной обработки материалов |
RU2479790C2 (ru) * | 2011-07-15 | 2013-04-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Оренбургский государственный университет" | Газовая горелка |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8161725B2 (en) | Compact cyclone combustion torch igniter | |
NO790132L (no) | Fremgangsmaate og apparat til minskning av nitrogenoksydutslipp fra forbrenningskamre | |
US2697910A (en) | Fluid fuel burner with self-contained fuel vaporizing unit | |
WO2014129920A1 (ru) | Устройство для сжигания топлива в непрерывной детонационной волне | |
CN106016363B (zh) | 一种点火器 | |
JPS5826489B2 (ja) | 高運動量バ−ナ | |
RU2352864C1 (ru) | Способ и устройство для сжигания топлива | |
RU192351U1 (ru) | Горелка | |
RU2212003C1 (ru) | Способ и устройство для сжигания топлива | |
RU2635178C1 (ru) | Двухступенчатая вихревая горелка | |
US3816061A (en) | Fuel mixing chamber for heating torches | |
WO2019159921A1 (ja) | 燃料の燃焼装置及び燃焼方法 | |
RU131455U1 (ru) | Горелочное устройство | |
RU2565737C1 (ru) | Вихревое горелочное устройство сжигания твердого пылевидного топлива | |
RU2643223C1 (ru) | Устройство для термической нейтрализации промышленных стоков | |
RU191614U1 (ru) | Двухступенчатая вихревая горелка со ступенью для генерации стационарного спирального вихря | |
RU2490491C1 (ru) | Устройство для импульсного зажигания горючей смеси | |
RU2454605C1 (ru) | Вихревая эжекционная газовая горелка технологического назначения | |
RU2099639C1 (ru) | Горелка | |
RU100185U1 (ru) | Устройство для сжигания топлива | |
RU2350844C1 (ru) | Камера сгорания теплогенератора для сжигания жидкого топлива | |
RU29130U1 (ru) | Теплогенератор | |
RU66009U1 (ru) | Двухпоточная газовая горелка | |
RU73054U1 (ru) | Газовая горелка | |
RU2616962C1 (ru) | Камера сгорания теплогенератора |