RU2129236C1 - Method of control of air in gas burning unit and device for burning gas - Google Patents
Method of control of air in gas burning unit and device for burning gas Download PDFInfo
- Publication number
- RU2129236C1 RU2129236C1 RU94007344A RU94007344A RU2129236C1 RU 2129236 C1 RU2129236 C1 RU 2129236C1 RU 94007344 A RU94007344 A RU 94007344A RU 94007344 A RU94007344 A RU 94007344A RU 2129236 C1 RU2129236 C1 RU 2129236C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- temperature
- primary air
- air
- combustion chamber
- 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
- F23D14/02—Premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air upstream of the combustion zone
- F23D14/04—Premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air upstream of the combustion zone induction type, e.g. Bunsen burner
- F23D14/045—Premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air upstream of the combustion zone induction type, e.g. Bunsen burner with a plurality of burner bars assembled together, e.g. in a grid-like arrangement
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N1/00—Regulating fuel supply
- F23N1/02—Regulating fuel supply conjointly with air supply
- F23N1/027—Regulating fuel supply conjointly with air supply using mechanical means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N1/00—Regulating fuel supply
- F23N1/04—Regulating fuel supply conjointly with air supply and with draught
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2225/00—Measuring
- F23N2225/04—Measuring pressure
- F23N2225/06—Measuring pressure for determining flow
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2225/00—Measuring
- F23N2225/08—Measuring temperature
- F23N2225/16—Measuring temperature burner temperature
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2233/00—Ventilators
- F23N2233/02—Ventilators in stacks
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2235/00—Valves, nozzles or pumps
- F23N2235/02—Air or combustion gas valves or dampers
- F23N2235/06—Air or combustion gas valves or dampers at the air intake
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2237/00—Controlling
- F23N2237/16—Controlling secondary air
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N5/00—Systems for controlling combustion
- F23N5/18—Systems for controlling combustion using detectors sensitive to rate of flow of air or fuel
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Combustion (AREA)
- Regulation And Control Of Combustion (AREA)
- Gas Burners (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к установке для сжигания газообразного топлива и, в частности, к способу подачи газа к установке, которая включает в себя горелку атмосферного типа, и к устройству, реализующему этот метод. The invention relates to a device for burning gaseous fuels and, in particular, to a method of supplying gas to a plant that includes an atmospheric type burner, and to a device that implements this method.
Изобретение может быть использовано особенно в установке с горелкой с гиперстехиометрическим предварительным смешением, такой в которой воздух примешивают к газу внутри горелки в количествах больших, чем количество, требуемое для стехиометрического горения. The invention can be used especially in an installation with a burner with hyperstoichiometric pre-mixing, such in which the air is mixed with the gas inside the burner in quantities greater than the amount required for stoichiometric combustion.
Установка с атмосферной горелкой описана в Italian Patent Applpcation N M192A002510, поданной 2 ноября 1992 г. этим заявителем. Установка состоит, дополнительно к атмосферной горелке, из камеры сгорания и средства для создания внутри камеры сгорания разрежения относительно пространства у насадков. Горелка имеет насадки для истечения газа, всасывающие и смесительные каналы, соосные с насадками, и рассеиватели, связанные с каналами для подачи смеси газа и первичного воздуха в камеру сгорания. Установка также состоит из конструкции коробчатого типа, присоединенной к камере сгорания и покрывающей всасывающие и смесительные каналы. У этой конструкции есть стенка, расположенная поперек между насадками и каналами, и для каждого насадка впускной проход, через который всасывается первичный воздух в канал, и впускные проходы для вторичного воздуха рядом с впускным проходом для первичного воздуха. Струи первичного воздуха и вторичного воздуха через их соответствующие проходы текут вдоль параллельных между собой направлений. An atmospheric burner installation is described in Italian Patent Applpcation No. M192A002510, filed November 2, 1992 by this applicant. The installation consists, in addition to the atmospheric burner, of the combustion chamber and means for creating a vacuum inside the combustion chamber relative to the space of the nozzles. The burner has nozzles for the outflow of gas, suction and mixing channels, coaxial with the nozzles, and diffusers associated with channels for supplying a mixture of gas and primary air into the combustion chamber. The installation also consists of a box-type structure attached to the combustion chamber and covering the suction and mixing channels. This design has a wall located transverse between the nozzles and channels, and for each nozzle there is an inlet passage through which primary air is sucked into the channel and inlet passages for secondary air next to the inlet passage for primary air. The jets of primary air and secondary air flow through their respective passages along parallel directions.
Данная установка обеспечивает равномерное и полное сгорание газа, используя весьма простые конструктивные приемы. Однако можно еще разрабатывать проблемы зажигания, т. е. начала ее работы, а также случай, когда вместо стандартного газа, для которого установка предназначена, используют газ, склонный к разложению на части пламени, из того же семейства, что и упомянутый стандартный газ, или так называемый "плохо горящий" газ, или так называемый "хлопающий" газ (с обратным ударом пламени) из того же семейства. This installation provides uniform and complete combustion of gas, using very simple design techniques. However, it is still possible to develop ignition problems, i.e., the start of its operation, as well as the case when instead of the standard gas for which the installation is intended, they use gas that is prone to decomposition into parts of the flame, from the same family as the mentioned standard gas, or the so-called "badly burning" gas, or the so-called "popping" gas (with a flame back stroke) from the same family.
Температура распылителя может случайно достичь критически опасной величины, в некоторых других случаях пламя может быть нестабильным, а результате чего сгорание топливного газа станет неполным. Такие проблемы очщущаются более тяжело, когда количество воздуха, предварительно смешиваемого с газом, поднято выше того, которое требуется для стехиометрического сгорания, чтобы устранить вредные выбросы. The temperature of the atomizer can accidentally reach a critically dangerous value, in some other cases the flame may be unstable, and as a result, the combustion of fuel gas will become incomplete. Such problems are felt more severely when the amount of air pre-mixed with gas is raised higher than that required for stoichiometric combustion in order to eliminate harmful emissions.
Задачей изобретения является обеспечение метода и установки, которые могут устранить проблемы, упомянутые выше. The objective of the invention is to provide a method and installation that can eliminate the problems mentioned above.
Эта задача достигается при помощи метода и устройства, как в общем смысле определено и охарактеризовано в первом, десятом и двадцать первом пунктах формулы изобретения, прилагаемой к этому описанию. This task is achieved using the method and device, as defined in the general sense and characterized in the first, tenth and twenty-first paragraphs of the claims attached to this description.
Изобретение может быть лучше понято, если обратиться к последующему описанию некоторых примеров и неограниченных вариантов в сочетании с приложенными чертежами, где:
на фиг. 1 - вид поперечного сечения, схематично показывающий первую установку ранее упомянутой заявки на патент;
на фиг. 2 - увеличенный перспективный вид части установки с фиг. 1, включающий атмосферную горелку;
на фиг. 3A, 4, 5 и 6 - вид поперечного сечения, схематически показывающий установку в соответствии с четырьмя вариантами изобретения;
на фиг. 3B и 3C показаны разновидности установки с фиг. 3A.The invention can be better understood by referring to the following description of some examples and unlimited options in combination with the attached drawings, where:
in FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a first installation of the previously mentioned patent application;
in FIG. 2 is an enlarged perspective view of a part of the installation of FIG. 1, including an atmospheric burner;
in FIG. 3A, 4, 5, and 6 are a cross-sectional view schematically showing an apparatus in accordance with four embodiments of the invention;
in FIG. 3B and 3C show variations of the apparatus of FIG. 3A.
Установка, показанная на фиг. 1, включает атмосферную горелку 10, камеру сгорания 11, теплообменник 12 и вентилятор 13, которые установлены внутри камеры 14, которая в этом примере расположена вертикально. The installation shown in FIG. 1 includes an
Горелка, как лучше показано на фиг. 2, содержит канал 15, имеющий в поперечном сечении квадратную форму и показанный с удаленной стенкой, который присоединен через фитинг 16 к источнику газа и несет множество насадков 17, которые вытягиваются из канала параллельно между собой. Канал 18 металлической конструкции связан с каждым из насадков 17 и выполнен в форме трубки Вентури, имеющей входной конец, размещенный на определенном расстоянии от насадка и в этом примере соосный с насадком для всасывания первичного потока воздуха и смещения его газом, вытекающим из насадка. Каждая трубка Вентури 18 направляет смесь газа и первичного воздуха через соединительный канал 18' в рассеивающий элемент 19 коробчатого типа, который имеет многочисленные проходы 20 через его сторону, направленную к камере сгорания. The burner, as best shown in FIG. 2, comprises a
Размеры трубки Вентури, проходов 25 и вообще все физические и конструктивные параметры установки выбраны такими, чтобы первичный воздух подмешивался к топливному газу в переменных количествах, чтобы удовлетворить индивидуальным требованиям и (или) выходной энергии, от величин реально равных количествам, требуемым для стехиометрического сгорания газа, до величин, превосходящих эти количества на 50-60%. The dimensions of the venturi,
Трубки Вентури 18, их соответствующие соединительные каналы 18' и распылители 19 установлены, как можно видеть, в конструктивно одинаковых агрегатах, расположенных рядом на некотором расстоянии между собой с перфорированными сторонами рассеивателей 19, находящимися в одной плоскости, чтобы сформировать плиту, вытянутую в этом примере горизонтально, откуда будут истекать факелы.
Донная часть горелки 10 закрыта внутри конструкции коробчатого типа 23, показанной на фиг. 2 с удаленной из нее частью, у которой края подходят к стенкам камеры сгорания 11 в стенке 24, протягивающейся между насадками 17 и трубками Вентури в поперечном направлении относительно осей последних. Эта стенка сформирована в местах расположения каждого насадка с круглым проходом 25 и рядом с несколькими проходами меньшего размера 26. Под действием разрежения, создаваемого вентилятором 13 внутри камеры сгорания по отношению к пространству у насадков, первичный воздух (AP) засасывается в соответствующие трубки Вентури через проходы 25. Дополнительные проходы 26 расположены снаружи площадей, направленных к выпускным отверстиям трубок Вентури 18, но рядом с областями, где приложено эжектирующее действие потоков газа, истекающих из насадков 17, и воздух соответственно втягиваются в трубки Вентури. Таким образом, вторичный воздух (AS) может только быть втянут в камеру сгорания через упомянутые дополнительные проходы. Струи первичного воздуха (AP) и вторичного воздуха (AS), как обозначено стрелками на чертежах, текут практически параллельно друг другу во впускном конце конструкции коробчатого типа 23. The bottom of the
На фиг. 3A, где подобные или соответствующие представленным на фиг. 1 части обозначены одинаковыми справочными номерами, показана установка, соответствующая изобретению, с некоторыми из ее составляющих, представленных в виде функциональных блоков. In FIG. 3A, where similar or corresponding to those shown in FIG. 1 parts are marked with the same reference numbers, the installation corresponding to the invention is shown, with some of its components presented in the form of functional blocks.
Под номером 13' там показано соединение к дымоходу. Понятно, однако, что изобретение может быть применено к конструктивному варианту, использующему вентилятор, как и в предшествующей установке, соответствующей фиг. 1. Number 13 'shows the connection to the chimney. It is understood, however, that the invention can be applied to a structural embodiment using a fan, as in the previous installation corresponding to FIG. 1.
Здесь дно горелки 10 не закрыто внутри конструкции коробчатого типа, как это показано под номером 23 на фиг. 1, но понятно, что изобретение может быть приложено к устройствам горелки, использующим эту конструкцию. Далее, в последующем описании будут сделаны ссылки на горелку, имеющую единственный насадок 17 и единственную трубку Вентури, связанную с ним, которая содержится в соответствующем рассеивающем элементе 19 коробчатого типа, но понятно, что горелка может быть с многочисленными насадками и соответствующими трубками Вентури и рассеивателями, подобно той, что описана по отношению к фиг. 1. Изобретение можно также приложить к вариантам с многочисленными насадками с несколькими простыми переделками в пределах способностей специалиста. Here, the bottom of the
Как можно видеть, вокруг насадка 17 установлена втулка 58, которая может скользить поверх насадка при помощи стержня 51, который прикреплен к одному концу втулки и несет на другом конце зубчатую рейку 52 для зацепления с ведущей шестерней 53, закрепленный шпонкой на валу электрического двигателя 54. Последний может быть шаговым двигателем и снабжаться через устройство обработки данных и управления, представленное как блок 55. Датчик давления 56 соединен к каналу снабжения газом 15, чтобы определить скорость потока газа, истекающего из насадка 17, и посылать соответствующий электрический сигнал G в устройство 55. Датчик температуры 57, такой как терморезистор, смонтирован на поверхности рассеивателя 19 или поблизости от нее и обеспечивает измерение температуры, определяемой устройством 55. В устройстве 55 также введена справочная температура T1, которая задана через установочное приспособление 59, такое, как управляемый вручную проселектор. As can be seen, a
Теперь будет описана работа горелки в установившемся режиме с предварительно заданным расходом потока газа из насадка 17. Now will be described the operation of the burner in steady state with a predetermined flow rate of the gas flow from the
Горелка должна быть установлена для идеальной работы на стандартном газе из семейства топливных газов, например, городском газе (чистый метан) из семейства "природных" газов. Характерно, что скользящую втулку 58 передвигают к трубке Вентури 18 так, что при воспламенении при помощи изменения струи газа из насадка 17 количество засасываемого первичного воздуха AP будет иметь сравнительно низкую начальную величину. Этим путем получают смесь газа и воздуха, которая предпочтительна для сжигания с еще холодной горелкой или во время, когда она становится нагретой. Справочную величину температуры T1 устанавливают так, чтобы обеспечить оптимальное сгорание стандартного газа. Например, Т1 должна быть задана величиной, которая соответствует температуре внутри диапазона от 250 до 450oC на поверхности рассеивателя. Измеренную температуру непрерывно сравнивают со справочной величиной и результат сравнения использует устройство 55, чтобы выработать управляющий сигнал для двигателя 54. На последний подают энергию через устройство 55, чтобы переместить втулку 58 от входного отверстия в трубку Вентури 18 в положение, в котором поток первичного воздуха AP подходит для установления желательной температуры у рассеивателя.The burner must be installed for perfect operation on standard gas from the fuel gas family, for example, urban gas (pure methane) from the "natural" gas family. It is characteristic that the
Когда с этими уставками регулируемых величин установки вместо стандартного газа подают газ, который имеет склонность к разложению на части пламени, из того же семейства, к которому принадлежит стандартный газ, например газ, известный как G25, желательная температура будет достигнута у рассеивателя с меньшим расходом потока первичного воздуха, чем требуется для стандартного газа, т.е. со втулкой 58, установленной ближе к входному отверстию в трубку Вентури 18, и наоборот, когда вместо стандартного газа подают плохо горящий газ, известный как G21, расход потока первичного газа должен быть увеличен, то есть втулка 58 двигателя еще дальше от входного отверстия в трубку Вентури 18. When, with these settings of the adjustable unit values, instead of the standard gas, a gas is supplied which has a tendency to decompose into parts of the flame from the same family as the standard gas, for example a gas known as G25, the desired temperature will be reached with a diffuser with a lower flow rate primary air than is required for a standard gas, i.e. with a
Когда вместо стандартного газа подают газ, склонный к "хлопкам", такой как газ G22, расход потока первичного воздуха для достижения желаемой температуры у рассеивателя должен быть слегка ниже, чем тот, что требуется для плохо горящего газа. When instead of the standard gas, a gas prone to "popping" such as G22 gas is supplied, the flow rate of the primary air to achieve the desired temperature at the diffuser should be slightly lower than that required for a poorly burning gas.
Сигнал G от датчика давления 56 обрабатывает устройство 58, чтобы установить управляющий сигнал, подводимый к двигателю 54 в соответствии с расходом потока газа, истекающего из насадка 17. Для многих применений, таких как с двухпозиционным управлением мощностью (включено - выключено) установки, описанной здесь далее, это регулировка не важна, и датчик давления 56 и схема, обрабатывающая сигнал расхода потока, могут быть исключены. The signal G from the
Для определения применений может оказаться полезным измерение других температур установки в дополнение к той, что измеряют на рассеивателе или альтернативно вне его, например, такой как температура внутри камеры сгорания. В случае, когда обеспечено несколько сигналов температуры, они могут быть обработаны устройством 55 с использованием предварительно установленного алгоритма для обеспечения оптимального сгорания газа при любых условиях подачи посредством регулирования первичного воздуха и, необязательно, вторичного воздуха. Более того, следует принимать во внимание, что даже если обеспечены большие проходы для вторичного воздуха, последние могут вполне отсутствовать, если вход первичного воздуха сделан особенно легким. To determine applications, it may be useful to measure other plant temperatures in addition to those measured on the diffuser or alternatively outside it, such as, for example, the temperature inside the combustion chamber. In the event that several temperature signals are provided, they can be processed by
На фиг. 3B представлена разновидность установки, соответствующей изобретению, в которой использовано управление скорее двухпозиционного типа, чем непрерывное. Соленоид 54' использован здесь в качестве привода, который перемещает стержень 51', прикрепленный к втулке 58'. Это устройство не снабжено датчиком давления 56, а блок обработки данных и управления спроектирован так, чтобы вырабатывать управляющий сигнал, который может иметь только две величины, а именно первую и вторую величины, соответствующие обнаруженной более или менее высокой температуре соответственно, чем справочная температура Т1. При этих величинах от соленоида отключают энергию и включают соответственно, посредством чего втулка 58' будет соответственно расположена в первом положении, близком к входному отверстию трубки Вентури 18 или втором положении, более отдаленном от упомянутого входного отверстия, когда обнаруженная температура ниже или выше соответственно, чем предварительно установленная температура. In FIG. 3B shows a variation of the apparatus according to the invention, in which a control of the on-off type rather than continuous is used. The solenoid 54 'is used here as a drive that moves the shaft 51' attached to the sleeve 58 '. This device is not equipped with a
В другой разновидности, показанной на фиг. 3C, приводной стержень соленоида 54' соединен имеющим насадки каналом 15' с возможностью поворачиваться вокруг оси поворота 60. Канал 15' не прикреплен жестко к конструкции установки, как в устройстве по фиг. 3A и 3B, но скорее по поворотному типу относительно оси 61, перпендикулярной к плоскости листа. В этом примере упомянутая ось является продольной осью канала 15', однако она может быть установлена так, чтобы находиться вне центра и изменять поток первичного воздуха в соответствии с предварительно установленными критериями работы. In another variation shown in FIG. 3C, the drive shaft of the solenoid 54 'is connected with a nozzle channel 15' with the possibility of rotation around the axis of
Настройка, которая также представляет двухпозиционный тип, результатом своего действия имеет то, что насадок движется между двумя устойчивыми положениями, а именно положением, в котором у насадка 17 его ось совпадает с осью трубки Вентури 18, и другими положением, в котором ось насадка 17 сдвинута на предварительно установленный угол от оси трубки Вентури. Как должен признать специалист в технике, в результате смещения насадка из центра уменьшается поток первичного воздуха, увлекаемого струей газа через трубку Вентури, подобно действию, получаемому с регулированием, показанным на фиг. 3A и 3B. Конечно этот метод изменения потока первичного воздуха может также быть использован для непрерывного управления, как описано применительно к фиг. 3A. The setting, which is also a two-position type, results in the nozzle moving between two stable positions, namely, the position in which the
Более того во всех случаях устройство может быть приспособлено для использования измерения температуры датчиком 57, чтобы преграждать течение газа в насадок 17 в случае достижения температурой опасных величин. Moreover, in all cases, the device can be adapted to use temperature measurement with a
На фиг. 4, где части, подобные или соответствующие частям на фиг. 1, обозначены теми же справочными номерами, показана установка, соответствующая изобретению, которое использует горелку с трубкой Вентури, наклоненной от горизонтального положения. Однако понятно, что изобретение можно также с пользой применить с установкой, оборудованной горелками как та, что показана на фиг. 1, или любой горелкой атмосферного типа, имеющей впускной и смесительный канал (каналы), закрытые внутри коробки, включающей рассеиватель. In FIG. 4, where parts similar or corresponding to those in FIG. 1, denoted by the same reference numbers, an apparatus according to the invention is shown which uses a burner with a venturi tilted from a horizontal position. However, it is understood that the invention can also be advantageously applied with a plant equipped with burners such as that shown in FIG. 1, or any atmospheric type burner having an inlet and mixing channel (s) closed inside a box including a diffuser.
В варианте, представленном на фиг. 4, в донной стенке конструкции 23 коробчатого типа есть дополнительный проход 30, который в этом примере - круглый, и средства управления потоком воздуха через этот проход. В этом примере упомянутые средства заключают в себе закрывающее звено в форме круглой металлической пластины 31, приспособленной для перекрытия краев регулировочного проема 30 и поддерживаемой в центре стержнем 32, элемент, чувствительный к температуре внутри камеры сгорания, в форме металлического стержня 33, проходящего через камеру сгорания и часть конструкции коробчатого типа 23, и рабочих органов привода в данном случае в форме коромысла 34, поворачивающегося в точке 35 на кронштейне, прикрепленном к конструкции 23 и соединенном шарнирно как с концом стержня 33, так и с пальцем 32. Круглая пластина 31 может скользить вверх вдоль стержня 32, преодолевая силу упругости пружины сжатия 36, и удерживается от скольжения вниз кольцом 37, прикрепленным к стержню 32. In the embodiment of FIG. 4, in the bottom wall of the box-
Различные элементы так установлены и имеют такие размеры, что когда горелка выключена, закрывающая пластина будет расположена на некотором расстоянии от донной стенки конструкции коробчатого типа, позволяя таким образом обильному количеству вторичного воздуха A проходить через регулировочный проход 30. Обеспеченный таким образом большой поток вторичного воздуха приводит в результате к тому, что поток первичного воздуха уменьшают по отношению к тому, который обеспечивают для установившегося режима горения стандартного газа, т.е. газа, для которого настроена горелка, так что степень предварительного смешивания будет относительно низкой и не будет происходить разделение на части даже, когда используют газ, склонный к разделению пламени на части. Как только температура внутри камеры сгорания поднимается и длина стержня 33 увеличивается из-за расширения, пластина 31 двигается вниз коромыслом 34, приводимым в движение стержнем, уменьшая таким образом поперечное сечение для прохода вторичного воздуха через дополнительный проход 30. У предварительно установленной температуры в пределах диапазона 550 - 600oC, например, проход 30 закрыт полностью и поток вторичного воздуха ограничен до потока, проходящего через проходы 26 в стенке 24, что является оптимальным потоком для полного сгорания стандартного газа в установившемся режиме работы. Любое дальнейшее расширение стержня 33 не будет действовать на закрывающую пластину 31, потому что стержень 33 имеет возможность скользить, преодолевая пружину 36.The various elements are so installed and dimensioned that when the burner is turned off, the cover plate will be located at some distance from the bottom wall of the box-type structure, thereby allowing a copious amount of secondary air A to pass through the
В работах с использованием газа, которые склонны к разделению на части пламени даже в устойчивом состоянии, дополнительный проход может быть оставлен частично открытым, если предварительно установленная температура не достигнута в камере сгорания с такими газами. In gas applications that are prone to splitting into parts of the flame even in a steady state, the additional passage may be left partially open if the preset temperature is not reached in the combustion chamber with such gases.
В практике поэтому использование газа, склонного к разделению на части пламени, следует распознавать автоматически и расход потока первичного газа регулировать соответственно. Характерно, что его следует поддерживать более низким, чем требуемый расход потока, где газ является стандартным газом. In practice, therefore, the use of a gas prone to separation into parts of the flame should be recognized automatically and the flow rate of the primary gas should be adjusted accordingly. Characteristically, it should be kept lower than the required flow rate, where the gas is a standard gas.
С установкой, соответствующей этому варианту изобретения, дополнительно к устранению проблем с разделением на части пламени в период воспламенения, особенно с газом, склонным к разделению на части пламени, может находиться под контролем отношение первичного воздуха к вторичному воздуха даже в течение нормального горения, в частности, в момент модуляции (изменения состояния), когда питание горелки прервано, чтобы ограничить выход тепловой энергии. Фактически, основанные на температуре внутри камеры сгорания, которая обратно пропорциональна избытку воздуха по сравнению со стехиометрической величиной, требуемой для сгорания, что прямо пропорционально величине CO2 в процентах, размеры и установка элементов устройства управления могут быть выбраны так, чтобы расширение стержня 33, в свою очередь пропорциональное температуре в камере сгорания, будет управлять поперечным сечением прохода вторичного воздуха через дополнительный проход 30, чтобы обеспечить наилучшее отношение воздуха к вторичному воздуху в любых условиях. Наиболее подходящим является расположение дополнительного прохода для этой цели близко ко входам в трубки Вентури.With the installation according to this embodiment of the invention, in addition to eliminating the problems of separation into parts of the flame during ignition, especially with gas prone to separation into parts of the flame, the ratio of primary air to secondary air can be controlled even during normal combustion, in particular , at the moment of modulation (state change), when the burner supply is interrupted to limit the output of thermal energy. In fact, based on the temperature inside the combustion chamber, which is inversely proportional to the excess air compared with the stoichiometric value required for combustion, which is directly proportional to the percentage of CO 2 , the dimensions and installation of the control device elements can be chosen so that the extension of the
В варианте, проиллюстрированном на фиг. 5, где элементы, подобные и соответствующие элементам с фиг. 4, обозначены такими же справочными номерами, установка отличается от описанной перед ней тем, что ось поворота 35 для коромысла 34 не зафиксирована на конструкции коробчатого типа 23, но расположена на стержне 38 преобразователя давления в форме датчика давления 39, приводимого в действие диафрагмой. Стержень 38 жестко соединен с диафрагмой 40, которая разделяет датчик давления на две камеры и нагружена пружиной сжатия 41 в донной камере, которая сообщается с наружной стороной через перепускной канал 42, выполненный в стенке конструкции 23. Верхняя камера датчика давления соединена трубкой 43 с газовым каналом 15 так, что давление газа будет действовать на диафрагму 40 против действия пружины 41. Таким образом, высота оси поворота 35 будет зависеть от давления газа внутри канала, и следовательно, от расхода потока газа и насадкам так, что зависимость температуры в камере сгорания от поперечного сечения прохода вторичного воздуха через проход 30 может быть изменена в соответствии с расходом потока газа. Характерно, что с устройством управления, показанным на фиг. 4, более слабые потоки приводят к полному закрыванию прохода 30 при более низких температурах в камере сгорания. In the embodiment illustrated in FIG. 5, where elements similar and corresponding to the elements of FIG. 4 are denoted by the same reference numbers, the installation differs from that described before in that the
В разновидности этого изобретения количеством первичного воздуха, которое засасывается в направлении камеры сгорания, управляют путем регулирования общего количества воздуха, вводимого в установку, например, уменьшением разрешения внутри камеры сгорания по отношению к пространству у насадков. Это может быть осуществлено или уменьшением скорости вращения вентилятора 13 в установке, показанной на фиг. 1, или закрытием задвижки в выходном дымовом тракте, если в состав установки включен газоход, или открытием перепуска в воздушном тракте. In a variation of this invention, the amount of primary air that is sucked in towards the combustion chamber is controlled by controlling the total amount of air introduced into the plant, for example, by decreasing the resolution inside the combustion chamber relative to the space of the nozzles. This can be done either by reducing the rotation speed of the
Пример устройства управления последнего типа показан в установке, соответствующей четвертому варианту изобретения, проиллюстрированному на фиг. 6, где элементы подобные и сравнимые с элементами на фиг. 4, обозначены теми же справочными номерами с возможным добавлением штриха. An example of a control device of the latter type is shown in the installation according to the fourth embodiment of the invention illustrated in FIG. 6, where elements similar and comparable to those in FIG. 4 are indicated by the same reference numbers with a possible addition of a dash.
Как можно видеть, канал 50, который направляет выхлопные газы к вентилятору 13 и, следовательно, из установки снабжен проходом 30, имеющим в этом случае круглую форму, который связывает этот канал с наружной стороной установки, в частности, с каналом, через который всасывается воздух для работы горелки. Круглая металлическая пластина 31, приспособленная для перекрывания краев прохода 30 и закрепленная в центре на стержне 32, образовывает рабочий орган для закрывания прохода. Металлический стержень 33, проходящий через камеру сгорания 14 и теплообменник 12, образовывает элемент, чувствительный к внутренней температуре камеры сгорания, и соединен с пластиной 31 рабочими органами привода, в данном случае в форме коромысла 34. Круглая пластина 31 может скользить вверх вдоль стержня 32, преодолевая силу упругости пружины сжатия 36, расположенной вокруг стержня 32, и удерживается от скольжения вниз кольцом 37, закрепленным на стержне 32. Средняя ось 35 поворота коромысла 34 располагается на выходном конце стержня 38 от датчика давления, работающего от диафрагмы и в целом показанного под номером 39, который неподвижно скреплен с конструкцией коробчатого типа 23. Этот стержень 38 неподвижно скреплен с диафрагмой 40, которая разделяет датчик давления на две камеры, и нагружен пружиной сжатия 41 в верхней камере, которая сообщается с наружной стороной через перепускной проход 42. Донная камера выключателя давления соединена трубкой 43 с газовым каналом 15, посредством которой давление газа будет действовать на диафрагму 40, преодолевая действие пружины 41. Высота оси поворота 35, поэтому, зависит от давления газа внутри канала 15 и, следовательно, расхода потока газа к насадкам. Как можно оценить, поперечным сечением для прохода воздуха через проход 30 управляют в соответствии с комбинированным действием расширения стержня 33 и, следовательно, температуры камеры сгорания и положения оси поворота 35 и, следовательно, расхода потока газа. Взаимное расположение различных элементов в этом варианте таково, что более низкие расходы потока приводят к полному закрытию прохода 30 при более низких температурах камеры сгорания, но в других вариантах может оказаться удобным иначе управлять комбинированным действием датчиком температуры и расхода потока. As you can see, the
Очевидно, что эффект от наличия управляемого течения воздуха через проход 30 заключается в изменении разрежения внутри камеры сгорания 14 по отношению к пространству у насадков. Итак, управление первичным воздухом AP достигается посредством управления общим расходом потока, подводимого к горелке воздуха при помощи разрежения, создаваемого вентилятором 13, и заключается в оптимальном управлении горением, как на этапе воспламенения, так и в случае использования газов, склонных к разделению на части пламени, при помощи регулирования отклика и взаимодействия элементов, чувствительных к температуре камеры сгорания, и датчика потока газа. Obviously, the effect of the presence of a controlled air flow through the
Хотя только несколько вариантов изобретения было описано и проиллюстрировано, должно быть понятно, что много изменений и модификаций может быть сделано в пределах той же концепции изобретения. Although only a few variations of the invention have been described and illustrated, it should be understood that many changes and modifications can be made within the same concept of the invention.
В разновидности, например, первичным воздухом управляют изменением поперечного сечения одного или более проходов, через которые втекает вторичный воздух в течение работы в установившемся режиме, т.е. никакого специального управляемого прохода не обеспечено. In a variety, for example, primary air is controlled by changing the cross section of one or more passages through which secondary air flows during steady state operation, i.e. no special guided passage is provided.
В другой разновидности вторичный воздух в течение работы в установившемся режиме всасывается в конструкцию коробчатого типа через один или более проходов, устроенных в других местах, чем те, которые показаны в установках с фиг. 4, 5 и 6. In another variety, secondary air is sucked into the box-type structure during one of the steady-state operation through one or more passages arranged in other places than those shown in the installations of FIG. 4, 5 and 6.
Также чувствительными к температуре элементами вместо терморезисторов или металлических стержней, как в описанных предшествующих примерах, могут быть термопары, биметаллические полоски или некоторые другие устройства, установленные внутри камеры сгорания или прикрепленные к рассеивателям; датчиками расхода потока вместо датчиков давления могут быть трубки Пито, датчики с горячей проволокой и т.п., а рабочими органами привода вместо двигателей или чисто механических элементов могут быть, соленоиды, приводы с расширением парафина, приводы с биметаллической пластинкой или другие. Also, temperature-sensitive elements instead of thermistors or metal rods, as in the previous examples described, can be thermocouples, bimetallic strips or some other devices installed inside the combustion chamber or attached to diffusers; instead of pressure sensors, flow sensors may be pitot tubes, hot-wire sensors, etc., and actuators instead of motors or purely mechanical elements may include solenoids, paraffin expansion drives, bimetallic plate drives, or others.
Claims (28)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
ITMI930048A IT1263759B (en) | 1993-01-15 | 1993-01-15 | GAS COMBUSTION APPARATUS WITH A HYPERSTECHIOMETRIC PREMIXING BURNER AND METHOD FOR THE ADJUSTMENT OF INTAKE AIR PARTICULARLY IN THE IGNITION PHASE |
IT93113075.1 | 1993-08-16 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU94007344A RU94007344A (en) | 1995-11-20 |
RU2129236C1 true RU2129236C1 (en) | 1999-04-20 |
Family
ID=11364651
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU94007344A RU2129236C1 (en) | 1993-01-15 | 1994-03-10 | Method of control of air in gas burning unit and device for burning gas |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0606527B1 (en) |
AT (1) | ATE158646T1 (en) |
DE (1) | DE69314153T2 (en) |
IT (1) | IT1263759B (en) |
RU (1) | RU2129236C1 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2493488C1 (en) * | 2012-03-07 | 2013-09-20 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-Инновационное предприятие СКГМИ (ГТУ) "Стройкомплект-Инновации" ООО НИП СКГМИ | Method to optimise fuel burning process |
RU2585669C2 (en) * | 2011-01-12 | 2016-06-10 | Воргас Бручатори С.р.л. | Burner with high stability of flame along perimeter |
RU2596081C1 (en) * | 2015-02-27 | 2016-08-27 | Алексей Алексеевич Сердюков | Diffusion-kinetic burner |
RU2618137C1 (en) * | 2016-04-20 | 2017-05-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет" (ФГБОУ ВПО "СПбГАСУ") | Injector low-pressure burner |
RU2634987C1 (en) * | 2015-12-28 | 2017-11-08 | Гуанчжоу Дивоушн Доместик Бойлерс Меньюфекчеринг Ко., Лтд. | Gas-fired burner |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
IT1266802B1 (en) * | 1993-11-10 | 1997-01-21 | Worgas Bruciatori Srl | MIXER AND DIFFUSER ELEMENT FOR ATMOSPHERIC BURNER |
FR2730793B1 (en) * | 1995-02-16 | 1997-04-30 | Leblanc Sa E L M | IMPROVEMENTS TO A WATER HEATER, BATH HEATER, GAS BOILER |
US5989020A (en) * | 1998-08-14 | 1999-11-23 | Lochinvar Corporation | Multiple stage heating apparatus |
WO2008025783A2 (en) * | 2006-08-31 | 2008-03-06 | Nv Bekaert Sa | Stand-alone, low nox and low co, fvir, heating appliance with an easy maintenance |
ITMI20130013A1 (en) * | 2013-01-08 | 2014-07-09 | Nordgas S R L | FLAME ADJUSTMENT AND CONTROL DEVICE FOR PREMIXED BURNERS. |
US10151479B2 (en) * | 2013-11-22 | 2018-12-11 | Lennox Industries Inc. | Burner assembly |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2631718A1 (en) * | 1975-07-28 | 1977-02-10 | Leblanc Sa E L M | GAS-HEATED WATER HEATER WITH GAS-TIGHT EXHAUST |
DE3918855A1 (en) * | 1989-01-21 | 1990-08-02 | Hydrotherm Geraetebau Gmbh | Controlled gas burner for heating boiler - has additional airflow provided by regulated blower to maintain programmed flame temperature |
DE4207814A1 (en) * | 1991-03-12 | 1992-09-17 | Vaillant Joh Gmbh & Co | Gas burner nozzle and mixing tube combination - has annular gas nozzle aligned with axis of mixing tube |
-
1993
- 1993-01-15 IT ITMI930048A patent/IT1263759B/en active IP Right Grant
- 1993-08-16 DE DE69314153T patent/DE69314153T2/en not_active Expired - Fee Related
- 1993-08-16 AT AT93113075T patent/ATE158646T1/en not_active IP Right Cessation
- 1993-08-16 EP EP93113075A patent/EP0606527B1/en not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-03-10 RU RU94007344A patent/RU2129236C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2585669C2 (en) * | 2011-01-12 | 2016-06-10 | Воргас Бручатори С.р.л. | Burner with high stability of flame along perimeter |
RU2493488C1 (en) * | 2012-03-07 | 2013-09-20 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-Инновационное предприятие СКГМИ (ГТУ) "Стройкомплект-Инновации" ООО НИП СКГМИ | Method to optimise fuel burning process |
RU2596081C1 (en) * | 2015-02-27 | 2016-08-27 | Алексей Алексеевич Сердюков | Diffusion-kinetic burner |
RU2634987C1 (en) * | 2015-12-28 | 2017-11-08 | Гуанчжоу Дивоушн Доместик Бойлерс Меньюфекчеринг Ко., Лтд. | Gas-fired burner |
RU2618137C1 (en) * | 2016-04-20 | 2017-05-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет" (ФГБОУ ВПО "СПбГАСУ") | Injector low-pressure burner |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0606527B1 (en) | 1997-09-24 |
DE69314153D1 (en) | 1997-10-30 |
ITMI930048A1 (en) | 1994-07-15 |
EP0606527A1 (en) | 1994-07-20 |
IT1263759B (en) | 1996-08-29 |
DE69314153T2 (en) | 1998-04-23 |
ITMI930048A0 (en) | 1993-01-15 |
ATE158646T1 (en) | 1997-10-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5667375A (en) | Gas combustion apparatus and method for controlling the same | |
RU2129236C1 (en) | Method of control of air in gas burning unit and device for burning gas | |
US4482313A (en) | Gasburner system | |
US4708636A (en) | Flow sensor furnace control | |
US6082993A (en) | Induced draft heater with premixing burners | |
EP1356234B1 (en) | An improved air-gas mixer device | |
US5989020A (en) | Multiple stage heating apparatus | |
US4644967A (en) | Fluid flow control system | |
US4568268A (en) | Burner with variable secondary air controller | |
US3978883A (en) | Device for regulating the combustion air of a furnace, especially with oil- or gasburner and blower for heating installations | |
CA2278560C (en) | High turndown modulating gas burner | |
CA2229129C (en) | A differential pressure modulated gas valve for single stage combustion control | |
US4547144A (en) | Fuel gas control | |
WO1999066270A1 (en) | Water heater solenoid pilot operated temperature and/or pressure control valve | |
BE1004667A6 (en) | For mix-gas. | |
US4850853A (en) | Air control system for a burner | |
US3394886A (en) | Control device for gas burners | |
US5642724A (en) | Fluid mixing systems and gas-fired water heater | |
CA1147225A (en) | Combustion device | |
EP0655579A1 (en) | Burner appliance | |
JP2644415B2 (en) | Forced air combustion device | |
JP2716347B2 (en) | Gas blending equipment | |
GB2226393A (en) | Space heating apparatus | |
KR940004171B1 (en) | Bypass mixing type hot water feeder | |
JP2642274B2 (en) | Forced air combustion equipment |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070311 |