RU192541U1

RU192541U1 - INJECTION BURNER MIXER

Info

Publication number: RU192541U1
Application number: RU2018130446U
Authority: RU
Inventors: Григорий Иванович Павлов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "КАИ-Пламя" (ООО "КАИ-Пламя")
Priority date: 2018-08-21
Filing date: 2018-08-21
Publication date: 2019-09-23

Abstract

Полезная модель относится к горелочным устройствам для сжигания топлив и может быть использована в химической, нефтехимической, теплоэнергетической и других отраслях промышленности, а также может применяться в отопительных установках, используемых для обогрева.Инжекционный смеситель горелки содержит трубчатый корпус с газовым коллектором, патрубок подвода газа, наклонные сопла, оси которых при пересечении с радиусом трубчатого корпуса образуют угол 22-25°, а при пересечении с продольной осью трубчатого корпуса - 40-45°. Газовый коллектор содержит патрубок с днищем, на боковой стенке патрубка расположены воздушные окна с наклонными лопатками, воздух в окна подается от вентилятора, на днище расположено запально-защитное устройство, соотношение внутреннего диаметра трубчатого корпуса к диаметру патрубка составляет от 1,1 до 1,2, трубчатый корпус присоединен торцевой частью к верхней стенке газового коллектора, причем высота трубчатого корпуса равна его внутреннему диаметру, а сопла расположены в верхней части коллектора диаметрально на одинаковом расстоянии друг от друга. 2 фиг.The utility model relates to burner devices for burning fuels and can be used in chemical, petrochemical, heat power and other industries, and can also be used in heating systems used for heating. The injection burner mixer contains a tubular body with a gas manifold, a gas supply pipe, inclined nozzles, the axes of which, when intersecting with the radius of the tubular body, form an angle of 22-25 °, and when intersecting with the longitudinal axis of the tubular body, 40-45 °. The gas collector contains a nozzle with a bottom, air windows with inclined blades are located on the side wall of the nozzle, air is supplied to the windows from the fan, an ignition protection device is located on the bottom, the ratio of the inner diameter of the tubular body to the diameter of the nozzle is from 1.1 to 1.2 , the tubular body is attached by the end part to the upper wall of the gas manifold, the height of the tubular body being equal to its inner diameter, and the nozzles are diametrically at the same distance in the upper part of the manifold nii from each other. 2 of FIG.

Description

Полезная модель относится к смесителям горелочных устройств для сжигания горючих газов и может быть использована в химической, нефтехимической, теплоэнергетической и других отраслях промышленности, а так же применяться в отопительных установках, используемых для обогрева.The utility model relates to mixers of burner devices for burning combustible gases and can be used in chemical, petrochemical, thermal power and other industries, as well as used in heating plants used for heating.

Известна газовая инжекционная горелка, включающая газовую камеру, образованную цилиндрической боковой и торцевыми стенками, патрубок подвода газа, смесительные стволы, газовые сопла с наклоном к оси ствола, вентилятор. (Патент RU 2395035 С1. Газовая инжекционная горелка. - МПК: F23D 14/02. - 20.07.2010).Known gas injection burner, comprising a gas chamber formed by a cylindrical side and end walls, a gas supply pipe, mixing shafts, gas nozzles with an inclination to the axis of the barrel, a fan. (Patent RU 2395035 C1. Gas injection burner. - IPC: F23D 14/02. - 07.20.2010).

Недостатками такой инжекционной горелки является низкий коэффициент полезного действия (к.п.д.) из-за недостаточной полноты сгорания газа, вызванной плохим смешением горючего газа с воздухом.The disadvantages of such an injection burner is the low efficiency (efficiency) due to the insufficient completeness of gas combustion caused by poor mixing of the combustible gas with air.

Наиболее близким, по технической сущности, к заявляемому инжекционному смесителю горелки, принятым за прототип, является инжекционный смеситель горелки, содержащий трубчатый корпус с газовым коллектором, с тангенциально присоединенным к нему патрубком подвода газа. К полости корпуса подключены сопла, выполненные с наклоном в сторону движения воздуха. Оси сопел при пересечении с радиусом трубчатого корпуса образуют угол 22-25°, а оси сопел при пересечении с продольной осью трубчатого корпуса образуют угол 40-45°. (А.С. №805009. Инжекционный смеситель горелки. - МПК: F23D 13/40. - 15.02. 1981).The closest, in technical essence, to the inventive burner injection mixer, adopted as a prototype, is an injection burner mixer containing a tubular body with a gas manifold, with a gas supply pipe tangentially attached to it. Nozzles are made to the body cavity, made with an inclination in the direction of air movement. The axis of the nozzles when intersecting with the radius of the tubular body form an angle of 22-25 °, and the axis of the nozzles when intersecting with the longitudinal axis of the tubular body form an angle of 40-45 °. (AS No. 805009. The injection mixer of the burner. - IPC: F23D 13/40. - 02.15. 1981).

Недостатком инжекционного смесителя является то, что при работе инжекционного смесителя на малых расходах и в условиях разряжения из-за воздействия сильного воздушного потока, движущегося по трубчатому корпусу на начальный участок газовых струй, истекающих из сопел, расположенных на внутренней стенке трубчатого корпуса, происходит срыв горения, что снижает устойчивость работы горелки. Это вызвано тем, что длина трубчатого корпуса по сравнению с его диаметром намного больше, вследствие чего при работе на больших расходах горючего газа из-за теплового сопротивления трубчатого корпуса происходит «запирание» инжекционного смесителя горелки, что снижает полноту сгорания топлива. Полнота сгорания топлива снижается также из-за недостаточной интенсивности смешивания горючего газа с инжектируемым воздухом, что снижает к.п.д. горелочного устройства.The disadvantage of the injection mixer is that when the injection mixer is operated at low flow rates and under vacuum conditions due to the influence of a strong air flow moving through the tubular body to the initial portion of the gas jets flowing from nozzles located on the inner wall of the tubular body, combustion , which reduces the stability of the burner. This is due to the fact that the length of the tubular body compared to its diameter is much longer, as a result of which, when working at high gas flow rates, due to the thermal resistance of the tubular body, the burner injection mixer is “locked”, which reduces the completeness of fuel combustion. The completeness of fuel combustion is also reduced due to insufficient mixing of combustible gas with injected air, which reduces the efficiency burner device.

Задача, на решение которой направлено заявленное техническое решение, заключается в повышении к.п.д. инжекционного смесителя горелки.The task to which the claimed technical solution is directed is to increase the efficiency injection mixer burner.

Данная задача решается за счет того, что инжекционный смеситель горелки содержит трубчатый корпус с газовым коллектором, патрубок подвода газа и сопла, установленные с наклоном к продольной оси трубчатого корпуса и в сторону движения воздуха. Трубчатый корпус присоединен торцом к верхней стенке газового коллектора, последний содержит патрубок с днищем. На боковой стенке патрубка выполнены воздушные окна с наклонными лопатками, через которые вентилятором подается воздух в патрубок, при этом высота трубчатого корпуса равна его внутреннему диаметру, а соотношение внутреннего диаметра трубчатого корпуса к диаметру патрубка составляет от 1,1 до 1,2. На днище патрубка установлено запально-защитное устройство и сопла установлены в верхней части коллектора диаметрально на одинаковом расстоянии друг от друга.This problem is solved due to the fact that the injection mixer of the burner contains a tubular body with a gas manifold, a gas supply pipe and nozzles installed with an inclination to the longitudinal axis of the tubular body and in the direction of air movement. The tubular body is attached end to end to the upper wall of the gas manifold, the latter contains a pipe with a bottom. On the side wall of the nozzle there are made air windows with inclined blades through which the fan feeds air into the nozzle, while the height of the tubular body is equal to its inner diameter, and the ratio of the inner diameter of the tubular body to the diameter of the nozzle is from 1.1 to 1.2. An ignition-protective device is installed on the bottom of the pipe and nozzles are installed diametrically at the same distance from each other in the upper part of the collector.

Техническим результатом является повышение к.п.д. горелки путем интенсификации и качества смесеобразования за счет оптимального соотношения диаметра трубчатого корпуса к диаметру патрубка, а также использования запально-защитного устройства и вентилятора.The technical result is an increase in efficiency burners through intensification and quality of mixture formation due to the optimal ratio of the diameter of the tubular body to the diameter of the pipe, as well as the use of an ignition-protective device and a fan.

Устройство поясняется фиг. 1, где изображен общий вид инжекционного смесителя горелки, на фиг. 2 - изображен вид сверху, где:The device is illustrated in FIG. 1, which shows a general view of the injection mixer of the burner, FIG. 2 - shows a top view, where:

1 - газовый коллектор; 2 - верхняя часть газового коллектора; 3-наклонные сопла; 4 - трубчатый корпус; 5 - патрубок для подвода газа; 6 -нижняя часть газового коллектора; 7 - цилиндрическая внутренняя стенка; 8 - наклонные лопатки; 9 - смотровой глазок; 10 - патрубок; 11 - запально-защитное устройство; 12 - днище; 13 - воздушные окна; 14 - воздушный коллектор; 15 - вентилятор.1 - gas manifold; 2 - the upper part of the gas manifold; 3-inclined nozzles; 4 - tubular body; 5 - pipe for gas supply; 6 - the lower part of the gas manifold; 7 - cylindrical inner wall; 8 - inclined blades; 9 - an inspection peephole; 10 - pipe; 11 - ignition protection device; 12 - bottom; 13 - aerial windows; 14 - an air collector; 15 - fan.

Устройство работает следующим образом. Горючий газ по патрубку 5 подается в газовый коллектор 1 и истекает по четырем наклонным соплам 3 в трубчатый корпус 4. Газовые струи, истекающие в полость трубчатого корпуса 4 под определенными углами, инжектируют воздух и закручивают газовоздушную смесь, тем самым интенсифицируя тепло- и массообменные процессы. Этому способствует наддув воздуха в коллектор 14 вентилятором 15, закручиванием воздушного потока наклонными лопатками 8, поступающими в трубчатый корпус 4 через воздушные окна 13. Поджиг газовоздушной смеси осуществляется от запально-защитного устройства 11, расположенного на днище 12. Контроль за горением газовоздушной смеси осуществляется через смотровой глазок 9. Полнота сгорания газо-воздушной смеси достигается за счет инжекции необходимого количества воздуха и качественного смешения горючего газа с воздухом. Равенство высоты Н трубчатого корпуса 4 и его диаметра D обеспечивает качественное смешение на коротком участке без «запирания инжекционного смесителя» при больших расходах горючего газа. Далее продукты сгорания горючего газа истекают в топочное пространство теплового агрегата или в атмосферу. Начальные участки газовых струй, истекающих из наклонных сопел 3, защищены от инжектируемого воздушного потока внутренней цилиндрической стенкой 7 газового коллектора 1, что обеспечивает устойчивое горение газо-воздушной смеси при работе на малых расходах и в условиях разрежения.The device operates as follows. Combustible gas through the pipe 5 is fed into the gas manifold 1 and flows through four inclined nozzles 3 into the tubular housing 4. Gas jets flowing into the cavity of the tubular housing 4 at certain angles inject air and swirl the gas-air mixture, thereby intensifying heat and mass transfer processes . This is facilitated by the pressurization of air into the manifold 14 by the fan 15, by twisting the air flow with the inclined blades 8 entering the tubular body 4 through the air windows 13. The gas-air mixture is ignited from the ignition-protective device 11 located on the bottom 12. The combustion of the gas-air mixture is carried out through inspection eye 9. The completeness of combustion of the gas-air mixture is achieved by injection of the required amount of air and high-quality mixing of combustible gas with air. The equality of the height H of the tubular body 4 and its diameter D ensures high-quality mixing in a short section without "locking the injection mixer" at high flow rates of combustible gas. Further, the products of combustion of combustible gas flow into the combustion chamber of the thermal unit or into the atmosphere. The initial sections of the gas jets flowing from the inclined nozzles 3 are protected from the injected air flow by the inner cylindrical wall 7 of the gas manifold 1, which ensures stable combustion of the gas-air mixture when operating at low flow rates and under vacuum.

Claims

An injection burner mixer comprising a tubular casing with a gas manifold, a gas supply pipe and nozzles mounted obliquely to the longitudinal axis of the tubular casing and in the direction of air movement, characterized in that the tubular casing is connected end to end to the upper wall of the gas manifold, the latter comprising a pipe with a bottom , on the side wall of the nozzle there are made air windows with inclined blades through which the fan supplies air to the nozzle, while the height of the tubular body is equal to its inner diameter, and with the ratio of the inner diameter of the tubular body to the diameter of the nozzle is from 1.1 to 1.2, wherein at the bottom of the nozzle set seed-protection device, and a nozzle mounted at the top of the collector diametrically equidistant from each other.