RU2044221C1 - Burner - Google Patents
Burner Download PDFInfo
- Publication number
- RU2044221C1 RU2044221C1 RU93010828A RU93010828A RU2044221C1 RU 2044221 C1 RU2044221 C1 RU 2044221C1 RU 93010828 A RU93010828 A RU 93010828A RU 93010828 A RU93010828 A RU 93010828A RU 2044221 C1 RU2044221 C1 RU 2044221C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- stabilizer
- gas
- pipe
- gas pipe
- air
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Gas Burners (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к горелкам для сжигания жидкого и газообразного топлив и может быть использовано в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности. The invention relates to burners for burning liquid and gaseous fuels and can be used in chemical, petrochemical and other industries.
Известно горелочное устройство, содержащее внешнюю трубу для подачи воздуха, внутри которой по оси установлена газовая труба, имеющая на выходном конце стабилизатор пламени в виде плохообтекаемого тела, образующий кольцевой зазор с внутренней поверхностью воздушной трубы, а до стабилизатора газовыдающие отверстия [1]
Данная конструкция обладает недостаточными возможностями для форсировки процесса и не обеспечивает желательной широты рабочего диапазона соотношения воздух/топливо (обычно не шире 8,5 11,5). Это связано с тем, что с ростом нагрузки пропорционально последней возрастает скорость в кольцевом зазоре, а также с тем, что направление движения свежей смеси на входе в зону горения, совпадающее с направлением срыва пламени, способствует возможности срыва.A burner device is known that contains an external pipe for supplying air, inside of which a gas pipe is installed along the axis, having a flame stabilizer at the output end in the form of a poorly streamlined body, forming an annular gap with the inner surface of the air pipe, and gas-emitting holes to the stabilizer [1]
This design has insufficient capabilities to force the process and does not provide the desired breadth of the working range of the air / fuel ratio (usually not wider than 8.5 to 11.5). This is due to the fact that with increasing load proportionally to the latter, the speed in the annular gap increases, and also because the direction of movement of the fresh mixture at the entrance to the combustion zone, which coincides with the direction of flame outflow, contributes to the possibility of disruption.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является горелочное устройство, содержащее воздушную трубу, внутри которой соосно установлена труба для подачи топлива, выходной конец которой размещен в одной плоскости с выходным торцом трубы для подачи воздуха, полый стабилизатор с центральным отверстием, установленный против выходных торцов труб и соосно им на водоподводящих и водоотводящих трубках, укрепленных на наружной поверхности трубы для подачи воздуха [2] В данной конструкции благодаря выносу стабилизатора за пределы горелочных труб и связанной с этим возможности расширения потока скорость подачи обтекающей стабилизатор смеси растет слабее, чем нагрузка. Это расширяет пределы стабилизации пламени по соотношению воздух/горючее примерно от 8,0 до 15. The closest in technical essence to the present invention is a burner device containing an air pipe, inside which a fuel supply pipe is coaxially mounted, the output end of which is placed in the same plane as the output end of the air supply pipe, a hollow stabilizer with a central hole mounted against the output ends pipes and coaxially with them on the water supply and water discharge pipes, mounted on the outer surface of the air supply pipe [2] In this design, due to the removal of the stabilizer pa outside the burner pipe and the associated possibility of expanding the feed flow rate flowing on the stabilizer mixture grows weaker than the load. This extends the limits of stabilization of the flame in the ratio of air / fuel from about 8.0 to 15.
Однако на практике часто требуется еще более надежная стабилизация пламени, чего данная горелка не обеспечивает. Кроме того, к недостаткам этой конструкции относится невозможность ее работы в инертной атмосфере (например азот, пар), что часто технологически необходимо. However, in practice often more reliable flame stabilization is often required, which this burner does not provide. In addition, the disadvantages of this design include the impossibility of its operation in an inert atmosphere (for example, nitrogen, steam), which is often technologically necessary.
Цель изобретения расширение возможного диапазона надежной работы, что выражается в достижении надежной стабилизации пламени при повышенных нагрузках и в более широком диапазоне соотношения воздух/топливо, а также в возможности работы горелочного устройства в инертной среде. The purpose of the invention is the expansion of the possible range of reliable operation, which is expressed in achieving reliable stabilization of the flame at high loads and in a wider range of air / fuel ratios, as well as in the possibility of the burner device operating in an inert atmosphere.
Для достижения указанной цели горелочное устройство, содержащее газовую трубу, размещенную внутри воздушной трубы, и стабилизатор пламени, дополнительно содержит выполненный в форме полого полутора обтекатель, прикрепленный к воздушной трубе с помощью диффузора, а стабилизатор выполнен в форме чаши с краями, заведенными в полость полутора, и прикреплен к выходному концу газовой трубы. На выходном конце газовой трубы могут быть выполнены газовыдающие отверстия. Стабилизатор может также быть прикреплен к выходному концу газовой трубы посредством распределительного устройства и при этом иметь по периферии своего дна газовыдающие отверстия, сообщенные с полостью газовой трубы. На распределительном устройстве соосно отверстиям в стабилизаторе могут быть отверстия меньшего диаметра, снабженные резьбой и схемными резьбовыми заглушками. To achieve this goal, a burner device containing a gas pipe placed inside the air pipe and a flame stabilizer further comprises a hollow one and a half cowl attached to the air pipe with a diffuser, and the stabilizer is made in the form of a bowl with the edges wound into the cavity one and a half , and attached to the outlet end of the gas pipe. At the outlet end of the gas pipe, gas outlets may be provided. The stabilizer can also be attached to the outlet end of the gas pipe by means of a switchgear and at the same time have gas outlets in communication with the cavity of the gas pipe at the periphery of its bottom. On the switchgear coaxially with the holes in the stabilizer, there may be holes of a smaller diameter provided with threads and circuit threaded plugs.
Между газовой и воздушной трубой может быть расположена дополнительная газовая труба, стабилизатор снабжен центральным отверстием, сообщенным с дополнительной центральной трубой, размещенной внутри газовой трубы и образующей с ней кольцевой газоподводящий канал, дно чаши стабилизатора футеровано огнеупорным материалом, а все устройство заключено в корпус, образующий с ним кольцевой проход для подачи вторичного воздуха. An additional gas pipe may be located between the gas and air pipes, the stabilizer is provided with a central hole in communication with an additional central pipe placed inside the gas pipe and forming an annular gas supply channel with it, the bottom of the stabilizer bowl is lined with refractory material, and the entire device is enclosed in a housing with it an annular passage for supplying secondary air.
На фиг.1 3 дано горелочное устройство, продольный разрез, различные варианты; на фиг.4 узел I на фиг.3. In Fig.1 to 3 given a burner device, a longitudinal section, various options; in Fig.4 node I in Fig.3.
Горелочное устройство согласно фиг.1 содержит газовую трубу 1, к выходному концу которой прикреплен выполненный в форме чаши стабилизатор 2. Газовая труба 1 размещена внутри воздушной трубы 3, на которой с помощью диффузора 4 укреплен обтекатель 5, выполненный в форме полого полутора. На выходном конце газовой трубы 1 выполнены отверстия 6 для выхода газа. Края чаши стабилизатора 2 заведены в полость полутора обтекателя 5. The burner device according to FIG. 1 contains a
Горелочное устройство согласно фиг.2 отличается тем, что внутри газовой трубы 1 размещена дополнительная центральная труба 7, сообщаемая с центральным отверстием 8 стабилизатора 2. Дно чаши стабилизатора футеровано огнеупорным материалом 9. The burner device according to FIG. 2 is characterized in that an additional
Горелочное устройство согласно фиг.3 отличается тем, что между газовой 1 и воздушной 3 трубами установлена дополнительная газовая труба 10. Стабилизатор 2 прикреплен к выходному концу газовой трубы 1 посредством распределительного устройства 11. По периферии дна стабилизатора 2 выполнены газовыдающие отверстия 12, сообщаемые с полостью газовой трубы. Кроме того, на распределительном устройстве 11 соосно отверстиям 12 в стабилизаторе 2 могут быть выполнены отверстия 13 меньшего диаметра, снабженные резьбой и съемными резьбовыми заглушками 14. Входящие в состав узла I заглушки 14 могут иметь различную длину, благодаря чему возможны варианты, когда открыты отверстия 12 и 13 (заглушки сняты), открыто только отверстие 12 (короткие заглушки, закрыты отверстия 12 и 13). Горелочное устройство может быть заключено в корпус 15, образующий с ним кольцевой проход для подачи вторичного воздуха. The burner device according to FIG. 3 is characterized in that an additional gas pipe 10 is installed between the
Горелочное устройство работает следующим образом. В кольцевой зазор между трубами 1 и 3 (фиг.1 и 2) или между трубами 3 и 10 поступает первичный воздух. Далее включают систему зажигания, систему контроля пламени (не показаны) и подают природный газ. The burner device operates as follows. Primary air enters the annular gap between the
В случае конструкции по фиг.1 газ подают по трубе 1, откуда он выходит через отверстия 6 и далее, перемешавшись с воздухом и обогнув кромку чаши стабилизатора 2, попадает в чашу, двигаясь сначала в направлении, противоположном основному движению. В случае наличия центральной трубы 7, как на фигуре 2, газ подают между трубами 7 и 1, далее он выходит через отверстия 6, перемешивается с воздухом и затем следует, как в конструкции на фиг.1. In the case of the structure of FIG. 1, gas is supplied through a
В случае наличия дополнительной газовой трубы 10, как на фиг.3, газ могут подавать через кольцевой зазор между трубами 10 и 1, после чего газ смешивается с воздухом и уже описанным выше путем поступает в зону горения. If there is an additional gas pipe 10, as in FIG. 3, gas can be supplied through an annular gap between the
Во всех этих случаях происходит предварительное перемешивание газа с воздухом, что обеспечивает возможность большей нагрузки, однако, возможно лишь при настолько малых величинах выходного зазора между краем чаши стабилизатора 2 и обтекателя 5 или при настолько высоких скоростях вылета газовоздушной смеси из этого зазора, которые исключают возможность проскока пламени в этот зазор. In all these cases, gas is preliminarily mixed with air, which makes it possible to have a greater load, however, it is possible only with so small values of the exit gap between the edge of the
Устройство согласно фиг.3 предусматривает возможность подачи газа в зону горения без предварительного перемешивания. Газ подают по трубе 1 (или в кольцевой зазор между трубами 1 и 7), после чего он через полость, образуемую распределителем 11, и далее через отверстия 12 по периферии стабилизатора 2 и соответствующие им отверстия в футеровке 9 поступает в зону горения. The device according to figure 3 provides for the possibility of supplying gas to the combustion zone without prior mixing. Gas is supplied through the pipe 1 (or into the annular gap between the
Конструкция по фиг.3 дает возможность подачи газа в зону горения различными способами, т.е. без предварительного смешения с таковым и комбинированно, а также возможность регулировки степени перемешивания газа с воздухом за счет изменения числа отверстий 13 в распределителе 11, перекрытых заглушками 14. Этот вид регулировки смешивания осуществляется в ходе предварительных стендовых испытаний. Заглушки ввинчиваются (вывинчиваются) в отверстия 13 распределителя через отверстия 12 в стабилизаторе 2. Если после подачи газа система контроля наличия пламени фиксирует загорание, то производят необходимые корректировки расходов газа и воздуха. При необходимости в кольцевой зазор между кожухом 15 и собственно горелочным устройством подают необходимое количество вторичного воздуха. При отсутствии загорания запуск горелки возобновляют, изменяя первоначальные расходы. The design of FIG. 3 enables the gas to be supplied to the combustion zone in various ways, i.e. without preliminary mixing with such and combined, as well as the ability to adjust the degree of mixing of gas with air by changing the number of
Принцип работы данного горелочного устройства состоит в следующем. Газовоздушная смесь (при отсутствии предварительного смешения воздух), направляемая внутренней полостью полутора обтекателя 5 через кольцевой зазор между этой полостью и входящими в нее краями чаши стабилизатора, с достаточно большой скоростью (например, 50 и более м/с) втекает в полость чаши в направлении, противоположном основному течению потоков. Далее газовоздушная смесь, направляемая формой стенок и днища чаши стабилизатора, совершает поворот в направлении основного движения потоков и, будучи подожжена в акте первоначального воспламенения, уже в виде раскаленных дымовых газов выходит из чаши реактора. Скоростной поток, вытекающий из обтекателя 5 в направлении, обратном движению дымовых газов, захватывает часть последних, что и обеспечивает поджигание. The principle of operation of this burner device is as follows. The gas-air mixture (in the absence of pre-mixing air), directed by the internal cavity of one and a half of the
Таким образом, в данном случае, как и при обычной стабилизации пламени плохообтекаемым телом, последняя обеспечивается наличием вихря, который, однако, организуется иначе и располагается не за стабилизатором, а внутри его. Thus, in this case, as with the usual stabilization of the flame by a poorly streamlined body, the latter is ensured by the presence of a vortex, which, however, is organized differently and is located not behind the stabilizer, but inside it.
Если при обычной стабилизации направление скорости свежей смеси в зоне воспламенения совпадает с основным направлением скорости раскаленных дымовых газов и поэтому сравнительно небольшое увеличение скорости свежей смеси приводит к отрыву пламени, то в рассматриваемой конструкции противоположность направления этих скоростей обеспечивает более надежную стабилизацию как при форсировке, так и при приближении к концентрационным пределам горения. If during normal stabilization the direction of the speed of the fresh mixture in the ignition zone coincides with the main direction of the speed of the hot flue gases and therefore a relatively small increase in the speed of the fresh mixture leads to flame detachment, then in the design under consideration the opposite direction of these speeds provides more reliable stabilization both during forcing and when approaching the concentration limits of combustion.
В ряде случаев технология требует работы горелочного устройства в атмосфере инертной или даже огнетушащей среды (азот, водяной пар, углекислый газ). Горелочное устройство с обычным стабилизатором, при котором в зону воспламенения (стабилизации) возможен подсос инертов, не обеспечивает стабилизации в таких условиях. Изобретение в силу того, что зона воспламенения погружена внутри чаши стабилизатора, обеспечивает устойчивую работу в атмосфере инертов. In some cases, the technology requires the burner to operate in an atmosphere of an inert or even fire extinguishing medium (nitrogen, water vapor, carbon dioxide). A burner device with a conventional stabilizer, in which inert leakage is possible in the ignition (stabilization) zone, does not provide stabilization in such conditions. The invention, due to the fact that the ignition zone is immersed inside the stabilizer bowl, ensures stable operation in an inert atmosphere.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93010828A RU2044221C1 (en) | 1993-03-01 | 1993-03-01 | Burner |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93010828A RU2044221C1 (en) | 1993-03-01 | 1993-03-01 | Burner |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU93010828A RU93010828A (en) | 1995-06-27 |
RU2044221C1 true RU2044221C1 (en) | 1995-09-20 |
Family
ID=20137985
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU93010828A RU2044221C1 (en) | 1993-03-01 | 1993-03-01 | Burner |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2044221C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
LT4505B (en) | 1998-08-13 | 1999-05-25 | Benediktas Šileika | Burner |
-
1993
- 1993-03-01 RU RU93010828A patent/RU2044221C1/en active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
1. Авторское свидетельство СССР N 1059361, кл. F 23Q 9/00, 1982. * |
2. Авторское свидетельство СССР N 1265439, кл. F 23D 14/26, 1983. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
LT4505B (en) | 1998-08-13 | 1999-05-25 | Benediktas Šileika | Burner |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2142601C1 (en) | Method for fuel combustion in compressed air | |
US5618173A (en) | Apparatus for burning oxygenic constituents in process gas | |
US5044931A (en) | Low NOx burner | |
RU2079049C1 (en) | Burner | |
RU2147708C1 (en) | Method of burning carbon dust with air required for combustion in burners and burner for mixing carbon dust with air required for combustion | |
US4551090A (en) | Burner | |
US6019595A (en) | Burner | |
RU2044221C1 (en) | Burner | |
RU2080518C1 (en) | Flame tube burner device | |
SU1716255A1 (en) | Combination burner and burner swirler | |
RU2230257C2 (en) | Device for burning gaseous fuel | |
SU992912A1 (en) | Burner | |
SU1191684A2 (en) | Oil-gas burner | |
SU1253436A3 (en) | Flat-flame gas burner | |
JPH08226621A (en) | Method and equipment for supplying fuel to burner | |
SU1370370A1 (en) | Gas burner | |
SU1553789A1 (en) | Gas burner | |
CN212673201U (en) | A kind of burner | |
SU1315731A1 (en) | Flat-flame burner | |
SU1516717A1 (en) | Method of joint combustion of fuels and burner device for making same | |
SU989245A1 (en) | Gas-mazut burner | |
RU2029194C1 (en) | Torch | |
SU1764685A1 (en) | Mixer | |
SU579499A1 (en) | Oil-gas combination burner | |
SU1128057A1 (en) | Unit feeding fuel-air mixture to cyclone furnace |