RU2013695C1 - Burner assembly - Google Patents
Burner assembly Download PDFInfo
- Publication number
- RU2013695C1 RU2013695C1 SU4899979A RU2013695C1 RU 2013695 C1 RU2013695 C1 RU 2013695C1 SU 4899979 A SU4899979 A SU 4899979A RU 2013695 C1 RU2013695 C1 RU 2013695C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- burner
- gas
- mixture
- air
- housing
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Air Supply (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области теплоэнергетики, точнее к конструкциям газовых горелок для сжигания газа, применяемых в различных тепловых агрегатах, например в газовых вагранках для плавки чугуна. The invention relates to the field of power engineering, and more specifically to the design of gas burners for gas combustion, used in various thermal units, for example, gas cupolas for melting cast iron.
Наиболее близеой по технической сущности к изобретению является газовая многосопловая горелка [1] . The closest in technical essence to the invention is a gas multi-nozzle burner [1].
Это устройство состоит из газовых горелок (30. . . 40 штук) с металлическими соплами/ огнеупорных горелочных туннелей/ отдельного смесителя газа с воздухом/ коллектора газовоздушной смеси/ трубопроводов для подачи газа и воздуха в смеситель и газовоздушной смеси в горелки. Температура продуктов сгорания в этой горелке повышается до 1750. . . 1780оС за счет использования в горелках однородной/ хорошо перемешанной в смесителе газовоздушной смеси.This device consists of gas burners (30 ... 40 pieces) with metal nozzles / refractory burner tunnels / separate gas mixer with air / gas-air mixture collector / pipelines for supplying gas and air to the mixer and air-gas mixture to the burners. The temperature of the combustion products in this burner rises to 1750.. . 1780 о С due to the use of a uniform / well mixed gas-air mixture in burners.
Однако горелка - прототип имеет крупный недостаток/ затрудняющий ее использование/ который заключается в том/ что при работе вагранки возможны (до 5. . . 7 раз за одну плавку) проскоки пламени в коллектор газовоздушной смеси/ что приводит к аварийной ситуации и нарушению безопасности работы агрегата. Анализ показал/ что 20. . . 30% аварийных срывов плавок возникает по вине взрывов смеси в коллекторе. However, the burner - the prototype has a major drawback / complicating its use / which consists in the fact that during the cupola operation there are possible (up to 5.. 7 times for one melt) flame breakthroughs into the manifold of the gas-air mixture / which leads to an emergency and a violation of safety unit. The analysis showed / that 20.. . 30% of emergency breakdowns of swimming trunks occurs due to the explosions of the mixture in the collector.
Это объясняется следующим. Во время плавки стекающий по стенкам шлак/ оплавленная футеровка могут закупоривать отдельные горелочные туннели и сопла. В результате этого резко увеличивается сопротивление закупоренной горелки и скорость продуктов сгорания на выходе из туннеля падает до тех значений/ при которых возможен проскок пламени в горелку (обычно 15. . . 25 м/с). При проскоке газовоздушная смесь воспламеняется не только в пределах корпуса горелки/ но и в коллекторе с газовоздушной смесью. Как правило/ в результате этого явления возникает взрыв газовоздушной смеси в коллекторе и смесителе. This is explained by the following. During smelting, slag flowing along the walls / melted lining may clog individual burner tunnels and nozzles. As a result of this, the resistance of the clogged burner sharply increases and the speed of the combustion products at the exit of the tunnel drops to those values / at which a flame can slip into the burner (usually 15. ... 25 m / s). During the breakthrough, the air-gas mixture ignites not only within the burner body / but also in the manifold with the gas-air mixture. As a rule / as a result of this phenomenon, an air-gas mixture explosion occurs in the collector and mixer.
Целью изобретения является повышение работоспособности и безопасности работы горелочного устройства путем устранения проскока пламени в коллектор и взрыва смеси. The aim of the invention is to improve the health and safety of the burner by eliminating the leakage of flame into the manifold and the explosion of the mixture.
Задача решена тем, что в горелочном устройстве, состоящем из газовых горелок с металлическими соплами, огнеупорных горелочных туннелей, смесителя газа с воздухом, трубопроводов для подачи газа и воздуха в смеситель и газовоздушной смеси в горелки, коллектора газовоздушной смеси и запорной арматуры, корпус горелки снабжен поворотной, шарнирно установленной, свободно подвешенной заслонкой, смонтированной на выходном торце корпуса и перекрывающей его канал, при этом выходной торец корпуса выполнен вертикальным как при горизонтальном, так и при наклонном расположении газовых горелок относительно теплового агрегата. The problem is solved in that in a burner device consisting of gas burners with metal nozzles, refractory burner tunnels, a gas / air mixer, pipelines for supplying gas and air to the mixer and air-gas mixture to the burners, a gas-air mixture manifold and shut-off valves, the burner body is equipped with a rotary, pivotally mounted, freely suspended damper mounted on the output end of the housing and blocking its channel, while the output end of the housing is made vertical both with horizontal and with an inclined arrangement of gas burners relative to the thermal unit.
Отличительные признаки заявляемого изобретения по сравнению с прототипом:
корпус горелки снабжен поворотной, шарнирной заслонкой, смонтированной на выходном торце корпуса;
торец выходного конца корпуса выполнен вертикальным при любом расположении газовых горелок относительно теплового агрегата.Distinctive features of the claimed invention in comparison with the prototype:
the burner body is equipped with a rotary, hinged flap mounted on the output end of the body;
the end face of the output end of the housing is made vertical at any location of the gas burners relative to the thermal unit.
Первое позволяет при проскоке пламени в горелку перекрыть доступ пламени в корпус, трубопровод газовоздушной смеси и коллектор и предотвратить взрыв смеси. Перекрытие осуществляется заслонкой, которая при проскоке пламени поворачивается, прижимается к торцу корпуса и отсекает доступ пламени в коллектор. The first allows for the passage of the flame into the burner to block the flame access to the housing, the gas-air mixture pipeline and the manifold and to prevent the mixture from exploding. The overlap is carried out by a damper, which, when the flame passes, rotates, presses against the end of the housing and cuts off the flame access to the collector.
Второе позволяет при падении давления в горелке (при минимальном расходе газовоздушной смеси) максимально перекрыть канал корпуса, оставив небольшую щель для выхода смеси. При проскоке факела эта щель мгновенно перекрывается заслонкой, так как воспламенившаяся в пределах сопла смесь воздействует на заслонку, которая и перекрывает канал. The second allows for a pressure drop in the burner (with a minimum flow rate of the gas-air mixture) to block the channel of the housing as much as possible, leaving a small gap for the mixture to exit. When a torch passes, this gap is instantly blocked by a shutter, since the mixture ignited within the nozzle acts on the shutter, which closes the channel.
Все это обеспечивают безопасную работу агрегата без взрывов смеси в коллекторе за счет отсечки магистрального трубопровода с помощью заслонки. All this ensures the safe operation of the unit without explosions of the mixture in the collector due to the cutoff of the main pipeline using the damper.
Технических решений со сходными отличительными признаками в научно-технической и патентной литературе не обнаружено, что свидетельствует об их существенной новизне, заключающейся в новых конструктивных элементах устройства и их функциональном взаимодействии. No technical solutions with similar distinctive features were found in the scientific, technical and patent literature, which indicates their significant novelty, which consists in new structural elements of the device and their functional interaction.
На фиг. 1 показано горелочное устройство, вертикальный разрез; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 и 4 - расположение горелок. In FIG. 1 shows a burner device, a vertical section; in FIG. 2 - the same, top view; in FIG. 3 and 4 - the location of the burners.
Горелочное устройство состоит из газовых горелок 1, равномерно расположенных по периметру вагранки 2, металлических сопел 3, огнеупорных горелочных туннелей 4, смесителя 5 газа с воздухом, коллектора 6 газовоздушной смеси, трубопровода 7 подачи смеси в корпус 8 горелки, запорной арматуры 9, трубопроводов 10, 11 для подачи газа и воздуха в смеситель. The burner device consists of
Корпус 8 горелки 1 приварен к кожуху вагранки 2. На корпус 8 со стороны футеровки агрегата надето сопло 3, на которое посажен огнеупорный туннель 4 для сжигания газовоздушной смеси. The
Смеситель 5 горелочного устройства выполнен в виде трубы в трубе. На внутренней трубе выполнено большое количество отверстий, через которые газ подается в поток воздуха, в результате чего образуется газовоздушная смесь. The
Корпус 8 горелки на выходном конце снабжен поворотной заслонкой 12. Заслонка свободно подвешена с помощью шарнира 13 к верхней части торца корпуса. Выходной торец корпуса выполнен вертикальным как при горизонтальном, так и при наклонном расположении горелок относительно плавильного агрегата. The burner housing 8 at the output end is provided with a
Горелочное устройство работает следующим образом. При подаче газа и воздуха в смеситель 5 в нем образуется однородная газовоздушная смесь, которая затем поступает в коллектор 6. Из коллектора смесь по трубопроводу 7 поступает в корпус 8 горелки, а затем в сопло 3 и горелочный туннель 4, где сгорает с образованием высокотемпературных продуктов сгорания. При выходе смеси из корпуса 8 горелки поток смеси воздействует на поворотную заслонку 12, отклоняет ее, открывая тем самым канал для выхода смеси в сопло. The burner device operates as follows. When gas and air are supplied to the
При закупоривании туннеля или сопла шлаком сопротивление горелки возрастает, давление внутри корпуса падает, расход смеси снижается и заслонка 12 под действием собственного веса опускается, прикрывая канал корпуса. При критическом для возникновения проскока расходе смеси и минимальной скорости смеси заслонка почти закрывает канал корпуса, оставляя при этом щель минимальной площади. Этому способствует также то, что торец корпуса выполнен вертикальным. When the tunnel or nozzle is clogged with slag, the resistance of the burner increases, the pressure inside the housing drops, the flow rate of the mixture decreases, and the
При критической скорости смеси происходит проскок пламени в горелку. В это время в результате того, что расход смеси через горелку равен нулю, заслонка закрывает канал корпуса и отсекает его от туннеля и сопла. При воспламенении и микровзрыве смеси внутри сопла давление возрастает, оно воздействует на заслонку и плотно ее прижимает к торцу корпуса, препятствуя проникновению факела в коллектор. В результате описанного воспламенения и взрыва смеси в коллекторе не происходит, чем обеспечивается работоспособность и безопасность работы горелочного устройства, а значит и плавильного агрегата. At a critical mixture speed, a flame breaks into the burner. At this time, as a result of the fact that the flow rate of the mixture through the burner is zero, the damper closes the channel of the housing and cuts it off from the tunnel and nozzle. With ignition and microexplosion of the mixture inside the nozzle, the pressure increases, it acts on the damper and presses it tightly against the end of the housing, preventing the penetration of the torch into the collector. As a result of the described ignition and explosion of the mixture in the collector does not occur, thereby ensuring the operability and safety of the burner device, and hence the melting unit.
В результате воспламенения и микровзрыва смеси в пределах сопла продукты взрыва воздействуют не только на заслонку, но и на шлаковую пробку в туннеле. В результате этого воздействия горелка самоочищается от шлаковых пробок, работоспособность горелки восстанавливается, процесс плавки идет без заметных отклонений. As a result of ignition and microexplosion of the mixture within the nozzle, the explosion products act not only on the damper, but also on the slag plug in the tunnel. As a result of this effect, the burner cleans itself of slag plugs, burner performance is restored, and the melting process proceeds without noticeable deviations.
По сравнению с прототипом предлагаемое горелочное устройство обладает следующими технико-экономическими преимуществами:
значительно увеличивается (в 2. . . 3 раза) работоспособность и безопасность работы горелочного устройства;
исключается возможность разгерметизации и вывода из строя газовоздушных трубопроводов, коллектора и смесителя за счет устранения взрывов в коллекторе;
снижается (на 20. . . 30% ) число аварийных ситуаций при плавке за счет устранения аварий из-за проскока пламени в коллектор;
сокращаются затраты на ремонт горелочного устройства, уменьшается число ремонтов.Compared with the prototype, the proposed burner device has the following technical and economic advantages:
significantly increases (2. 2. 3 times) the efficiency and safety of the burner;
eliminates the possibility of depressurization and failure of gas-air pipelines, collector and mixer by eliminating explosions in the collector;
the number of accidents during smelting is reduced (by 20... 30%) due to elimination of accidents due to the breakthrough of the flame into the collector;
the costs of repairing the burner device are reduced, the number of repairs is reduced.
Изобретение найдет применение в различных горелочных устройствах и обеспечит повышение их работоспособности и безопасности работы. The invention will find application in various burner devices and provide an increase in their efficiency and safety.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4899979 RU2013695C1 (en) | 1991-01-08 | 1991-01-08 | Burner assembly |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4899979 RU2013695C1 (en) | 1991-01-08 | 1991-01-08 | Burner assembly |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2013695C1 true RU2013695C1 (en) | 1994-05-30 |
Family
ID=21554130
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4899979 RU2013695C1 (en) | 1991-01-08 | 1991-01-08 | Burner assembly |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2013695C1 (en) |
-
1991
- 1991-01-08 RU SU4899979 patent/RU2013695C1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4118925A (en) | Combustion chamber and thermal vapor stream producing apparatus and method | |
US20050271988A1 (en) | Combustion type waste gas treatment system | |
PL179614B1 (en) | Improved method of and apparatus for combusting and using gaseous fuels | |
US4574711A (en) | Granulated solid fuel burner | |
US4676744A (en) | Regenerative heating apparatus | |
JPH0344994Y2 (en) | ||
US2063233A (en) | Rotary tube furnace | |
GB1298781A (en) | A metallurgical burner | |
RU2013695C1 (en) | Burner assembly | |
US4598650A (en) | Fluid and solid waste incineration system | |
US4099572A (en) | Vapor-gas mixture generating installation for extinguishing underground fires | |
KR100661859B1 (en) | Shipboard incinerator | |
SU373488A1 (en) | TUNNEL BURNER | |
US3179074A (en) | Cyclone furnace | |
KR100844800B1 (en) | Burner for burning the by-product gas in the ironworks | |
JP2618949B2 (en) | Pulverized coal combustion apparatus and its operation method | |
RU2005957C1 (en) | Burner device of preliminary mixing | |
RU2038532C1 (en) | Boiler | |
JPS5817364B2 (en) | Low NOx radiant tube burner | |
RU2168112C1 (en) | Gas burner | |
KR200275166Y1 (en) | Burner | |
RU2215938C1 (en) | Injection jumbo burner | |
KR820001661Y1 (en) | Burner for cimbustion of pulverulent fuel | |
RU2163325C2 (en) | Multiple-jet injector-type torch | |
US513641A (en) | Furnace |