RU2155913C2

RU2155913C2 - Gas burner of "vivid flame" type

Info

Publication number: RU2155913C2
Application number: RU98105964/03A
Authority: RU
Inventors: Клод Берлемонт; Раймонд Шампион
Original assignee: Фондерис Дю Лион С.А.; Термик Инвестментс
Priority date: 1995-09-04
Filing date: 1996-09-04
Publication date: 2000-09-10
Also published as: DE69605313D1; IL123526A; IS4678A; ATE186978T1; NO980943D0; NO980943L; AR003505A1; WO1997009568A1; ES2141527T3; BE1009563A6; NO308679B1; EP0848796A1; AU6866896A; IL123526A0; JPH11514427A; EP0848796B1; ZA967447B; CA2233886A1; DE69605313T2

Abstract

FIELD: gas-fired appliances. SUBSTANCE: burner whose "vivid flame" causes certain glowing of artificial firewood or coal has combustion chamber filled with circulating mixture of combustible gas and flame-maintaining primary air with flat sheet mounted in top part of combustion chamber. Artificial fuel is placed on flat sheet which has holes for passing mentioned mixture. Holes are arranged over sheet periphery. At least one slit is provided in flat sheet. Holes border on one side on outer perimeter of sheet and on other side, on slit outline. EFFECT: improved uniformity of flame distribution. 2 cl, 2 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к газовой горелке типа "живое пламя", т. е. газовой горелке, пламя которой вызывает некоторое накаливание искусственных поленьев или углей. Указанная газовая горелка образована, главным образом, камерой сгорания, в которой циркулирует смесь горючего (газа) с веществом, поддерживающим горение (первичным воздухом), и в верхней части которой имеется плоский лист, на который помещается искусственное топливо, причем в указанном листе предусмотрены отверстия для прохода указанной смеси горючего с веществом, поддерживающим горение, расположенные, как правило, по периферии указанного плоского листа. The present invention relates to a "live flame" type gas burner, that is, a gas burner whose flame causes some incandescence of artificial logs or coal. The specified gas burner is formed mainly by a combustion chamber in which a mixture of fuel (gas) with a substance that supports combustion (primary air) circulates, and in the upper part of which there is a flat sheet on which artificial fuel is placed, and holes are provided in the specified sheet for the passage of the specified mixture of fuel with a substance that supports combustion, located, as a rule, on the periphery of the specified flat sheet.

Одна из горелок такого типа описана в патенте US-A-5328356. Основным недостатком этой газовой горелки является то, что циркуляция вторичного воздуха осуществляется исключительно по наружному контуру горелки. Из-за наличия мертвого пространства в середине горелки не удается получить нужную концентрацию пламени на поверхности плоского листа, где размещается искусственное топливо, что как раз и составляет цель изобретения по настоящей заявке. One of these burners is described in US-A-5328356. The main disadvantage of this gas burner is that the secondary air is circulated exclusively along the outer contour of the burner. Due to the presence of dead space in the middle of the burner, it is not possible to obtain the desired concentration of flame on the surface of a flat sheet where fossil fuel is placed, which is precisely the purpose of the invention according to the present application.

Действительно, языки пламени соприкасаются с искусственным топливом более или менее интенсивно, но если требуется добиться желаемого эстетического эффекта, то надо, чтобы искусственное топливо раскалялось на как можно большей площади поверхности. Горелка по патенту US 5328356 не позволяет получить этот результат. Indeed, the flames are in contact with artificial fuel more or less intensely, but if you want to achieve the desired aesthetic effect, then it is necessary that the fossil fuel be heated on as much surface area as possible. The burner of US Pat. No. 5,328,356 does not allow to obtain this result.

Поставленная цель достигается с помощью газовой горелки типа "живое пламя" согласно изобретению, отличающейся тем, что в плоском листе, упомянутом во вводной части, выполнен, по меньшей мере, один вырез, при этом указанные отверстия примыкают с одной стороны к наружному периметру указанного листа и с другой стороны - к внутреннему контуру указанного выреза. This goal is achieved using a gas burner type "live flame" according to the invention, characterized in that in the flat sheet mentioned in the introductory part, at least one cutout is made, while these holes are adjacent on one side to the outer perimeter of the sheet and on the other hand, to the inner contour of the specified cut-out.

Кроме того, сущность изобретения заключается в том, что указанные отверстия имеют такой диаметр, чтобы с учетом давления в указанной камере и пропорции первичного воздуха в топливо-воздушной смеси сделать невозможным возникновение явления обратного пламени. In addition, the essence of the invention lies in the fact that these holes have such a diameter so that, taking into account the pressure in the specified chamber and the proportion of primary air in the fuel-air mixture, the occurrence of the reverse flame phenomenon is impossible.

Остальные признаки и преимущества изобретения явствуют из приводимого ниже описания предлагаемой газовой горелки типа "живое пламя" с плоской поверхностью. Это описание дано лишь в качестве примера, не имеющего ограничительного характера. Условленные обозначения относятся к перечисленным ниже чертежам. Other features and advantages of the invention are apparent from the following description of the proposed flat-surface living flame gas burner. This description is given as an example only and is not restrictive. Designated symbols refer to the drawings below.

На фигуре 1 показан вид сверху горелки согласно изобретению. The figure 1 shows a top view of the burner according to the invention.

Фигура 2 представляет собой схематическое аксонометрическое изображение, на котором показан возможный путь прохождения топливовоздушной смеси в камере горелки. Figure 2 is a schematic axonometric image showing a possible path of passage of the air-fuel mixture in the burner chamber.

Поставленная цель отклонения пламени с помощью восходящего потока вторичного воздуха достигается в горелках типа "живое пламя", образованных, главным образом, камерой 1 (фиг. 2), в которой циркулирует смесь горючего (газа) и вещества, поддерживающего горение (первичного воздуха), и плоским верхним листом 2 (фиг. 1) с выполненными в нем отверстиями 3-3' для подачи смеси. The goal of deflecting the flame using an upward flow of secondary air is achieved in burners of the "live flame" type, formed mainly by chamber 1 (Fig. 2), in which a mixture of fuel (gas) and a substance that supports combustion (primary air) circulates, and a flat top sheet 2 (Fig. 1) with holes 3-3 'formed therein for supplying the mixture.

Отклонение пламени должно происходить в направлении к поленьям или блокам искусственного топлива, с тем чтобы обеспечить, по меньшей мере, локальное раскаление искусственного топлива, помещенного на плоском листе или возле него. Deviation of the flame should occur in the direction of the logs or blocks of artificial fuel, in order to ensure at least local incandescence of artificial fuel placed on a flat sheet or near it.

В соответствии с изобретением, этого можно достичь, выполнив отверстия 3 на самой периферии плоского листа 2 (фиг. 1), независимо от его формы, причем это делается в зоне циркуляции вторичного воздуха. По сути дела, вторичный воздух циркулирует снизу вверх вдоль вертикальных стенок камеры 1 (фиг. 2). Этот восходящий поток вторичного воздуха вызывает изгибание пламени в направлении к искусственному топливу, лежащему на плоском листе 2 (фиг. 1) горелки. In accordance with the invention, this can be achieved by making holes 3 on the very periphery of the flat sheet 2 (Fig. 1), regardless of its shape, and this is done in the secondary air circulation zone. In fact, the secondary air circulates from the bottom up along the vertical walls of the chamber 1 (Fig. 2). This upward flow of secondary air causes the flame to bend towards fossil fuel lying on the flat sheet 2 (FIG. 1) of the burner.

Указанное изгибание пламени обусловлено расширением ионизированных газов, подвергающихся "догоранию" в присутствии вторичного воздуха. На стороне, противоположной пламени, то есть на стороне твердого искусственного топлива, из-за нехватки вторичного воздуха создается впечатление, будто это твердое искусственное топливо выпаривает вследствие внутренней перегонки горючую газовую смесь, тогда как на самом деле мы имеем здесь дело с продуктами неполного сгорания CO₂ и H₂O. Твердое искусственное топливо располагают таким образом, чтобы в любых рабочих режимах желтая часть пламени (где промежуточные продукты исключительно сложной химической реакции образуют хлопьевидные скопления углерода - сажу) не соприкасалась с холодной частью искусственного топлива, заключенной между раскаляющимися зонами. Это позволяет предотвратить отложение копоти, сгорающей на более продвинутой стадии развития пламени. Благодаря такой оригинальной находке удается получить гигиеничный процесс сгорания с почти идеальной имитацией обычного горения твердого топлива.The specified bending of the flame is due to the expansion of ionized gases undergoing "burning out" in the presence of secondary air. On the side opposite the flame, that is, on the side of solid artificial fuel, due to the lack of secondary air, it seems that this solid artificial fuel evaporates the combustible gas mixture due to internal distillation, whereas in fact we are dealing here with products of incomplete combustion of CO ₂ and H ₂ O. Solid fossil fuels are positioned so that in any operating conditions the yellow part of the flame (where the intermediate products of an extremely complex chemical reaction form flocculent carbon pollination - soot) did not come into contact with the cold part of the artificial fuel enclosed between the burning zones. This prevents the deposition of soot, burning at a more advanced stage of flame development. Thanks to such an original find, it is possible to obtain a hygienic combustion process with an almost perfect imitation of the usual combustion of solid fuel.

Желаемое явление можно наблюдать как раз в горелке согласно изобретению. Представленная на чертежах горелка имеет топологическую поверхность, характеризующуюся родом более единицы. В примере, показанном на этих двух чертежах, в плоском листе 2 выполнены два выреза 4, в результате чего происходит значительное удлинение периметра, по которому располагаются отверстия 3-3' (фиг. 1). The desired phenomenon can be observed just in the burner according to the invention. The burner shown in the drawings has a topological surface characterized by a genus of more than one. In the example shown in these two drawings, two cutouts 4 are made in the flat sheet 2, as a result of which there is a significant elongation of the perimeter along which the holes 3-3 'are located (Fig. 1).

Совокупный периметр складывается из выпуклого контура, соответствующего геометрической форме плоского листа 1, и вогнутого контура одного или нескольких вырезов 4. Благодаря этому достигается большая мощность плоской горелки при относительно ограниченной площади ее поверхности. Учитывая высокую концентрацию пламени на поверхности плоского листа 1 горелки, становится возможным более выгодное в эстетическом плане размещение искусственного топлива. The total perimeter is composed of a convex contour corresponding to the geometric shape of a flat sheet 1, and a concave contour of one or more cutouts 4. Due to this, a large power of the flat burner is achieved with a relatively limited surface area. Given the high concentration of flame on the surface of the flat sheet 1 of the burner, it becomes possible aesthetically more favorable placement of artificial fuel.

Нужный эффект искривления пламени в направлении к искусственному топливу будет наблюдаться в зонах, ограничивающих наружный периметр плоского листа, а также в зонах, ограничивающих внутренний контур вырезов 4. The desired effect of the curvature of the flame in the direction of artificial fuel will be observed in the areas that bound the outer perimeter of the flat sheet, as well as in the areas that bound the inner contour of the cutouts 4.

Конструктивное выполнение горелки согласно изобретению обеспечивает исключительно плавное распределение пламени, что дает возможность задавать по своему выбору любую степень свободы его распространения по очагу в зависимости от требуемого эстетического впечатления. The design of the burner according to the invention provides an exceptionally smooth distribution of the flame, which makes it possible to set any degree of freedom of its distribution along the hearth of your choice depending on the desired aesthetic impression.

В горелках показанного здесь типа доступ к любой внутренней точке, т. е. к любой точке внутри камеры 1 (фиг. 2), возможен по двум различным путям. Как видно из фиг. 2, доступ к такой точке, обозначенной буквой P, от сопла Вентури 5, по которому поступает смесь горючего (газа) и вещества, поддерживающего горение (первичного воздуха), обеспечивается по одной из трех траекторий, обозначенных соответственно позициями 6, 7 и 8. In the burners of the type shown here, access to any internal point, that is, to any point inside the chamber 1 (Fig. 2), is possible in two different ways. As can be seen from FIG. 2, access to such a point, denoted by the letter P, from the Venturi nozzle 5, through which a mixture of fuel (gas) and a substance that supports combustion (primary air) enters, is provided along one of three paths, indicated by positions 6, 7 and 8, respectively.

Учитывая сказанное, крайне облегчается гомогенизация динамического давления смеси внутри горелки при любых значениях расхода, т. е. во всех мощностных режимах, поскольку смесь ни при каких обстоятельствах не блокируется и не защемляется в каком-либо из "карманов", где могло бы иметь место преобразование кинетической энергии в высокое статическое давление. With this in mind, the homogenization of the dynamic pressure of the mixture inside the burner is extremely facilitated at any flow rate, that is, in all power modes, since the mixture under no circumstances is blocked or pinched in any of the "pockets" where it could take place conversion of kinetic energy to high static pressure.

Неоднородность давления смеси внутри горелки означала бы, по сути дела, возникновение неоднородности скоростей выталкивания этой смеси в направлении к пламени, что привело бы к его отрыву в условиях избытка воздуха (синее пламя) или к коптящему вытягиванию в отсутствие избытка воздуха (желтое пламя). The inhomogeneity of the pressure of the mixture inside the burner would mean, in essence, the appearance of a heterogeneity of the rates of pushing of this mixture towards the flame, which would lead to its separation in conditions of excess air (blue flame) or to smoked stretching in the absence of excess air (yellow flame).

Хотя показанная на чертежах горелка имеет шестиугольные очертания, вполне возможно ее выполнение в общем случае с числом n сторон либо с круглым или овальным контуром. Although the burner shown in the drawings has hexagonal outlines, it is quite possible to perform it in the general case with the number n of sides or with a round or oval contour.

Claims

1. A gas burner of the "live flame" type, the flame of which causes some accumulation of artificial logs or coals, formed mainly by the combustion chamber, in which a mixture of combustible gas with a substance that supports combustion, primary air, circulates, and in the upper part of which there is a flat a sheet on which artificial fuel is placed, wherein holes are provided in said sheet for passage of said mixture of fuel with a substance supporting combustion, which are usually located on the periphery of said plane of the sheet, characterized in that said flat sheet is formed at least one recess, wherein said holes are adjacent the one side to the outer circumference of said sheet and on the other hand - to the inner contour of said cutout.

2. The burner according to claim 1, characterized in that said openings have a diameter such that, taking into account the pressure in said chamber and the proportion of primary air in the fuel mixture with the combustion-supporting substance, the occurrence of a reverse flame is impossible.