RU219764U1 - Модульная линейная газовая горелка - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к теплоэнергетике, в частности к газовым горелкам с принудительной подачей воздуха, и может быть использована в воздухонагревателях, зерносушилках, паровых и водогрейных котлах. Техническая задача полезной модели заключается в организации оптимального смесеобразования, повышении энергоэффективности, оптимальном распределении температуры по длине горелки, универсальности, технологичности изготовления и монтажа горелки. Модульная линейная газовая горелка, содержащая воздухоподводящий короб, камеру сгорания, образованную коллектором с газовыми соплами, размещенными вдоль коллектора, двумя плоскими боковыми и двумя торцевыми стенками, являющимися продолжением стенок короба и наклонными стенками с отверстиями, вентилятором с регулируемой скоростью. Согласно полезной модели газовый коллектор в поперечном сечении имеет форму овала, ограниченного сверху двумя наклонными плоскостями, сходящимися под тупым углом и переходящими в канал каплевидного профиля, перевернутого широкой стороной вверх, на плоскости которого расположены газовые сопла, при этом коллектор состоит из секций, имеющих различную форму, например, прямой участок в виде угольника, тройника, крестовины или сегмента. Кроме того, горелка состоит из горелочных секций, которые размещаются в различных последовательностях и могут образовывать горелку различной формы, например, прямолинейную, прямоугольную, квадратную, многоугольную или сегментную. Предложенное устройство газовой горелки позволяет повысить качество смесеобразования и, как следствие, энергоэффективность горелки за счет применения уникального проходного сечения газового коллектора, создать оптимальное распределение температуры по длине горелки за счет обеспечения возможности дополнительного подвода газа в любом месте горелки, а применение отдельных горелочных секций обеспечивает универсальность, технологичность изготовления и монтажа горелки. 8 ил.

Description

Полезная модель относится к теплоэнергетике, в частности к газовым горелкам с принудительной подачей воздуха, и может быть использована в воздухонагревателях, зерносушилках, паровых и водогрейных котлах.

Известна газовая горелка (Патент RU 2213300 С1 МПК F23D 14/22 опубликовано 27.09.2003), содержащая камеру сгорания, образованную прямолинейным цилиндрическим коллектором с газовыми соплами, размещенными вдоль коллектора, двумя плоскими боковыми и двумя наклонными стенками, причем боковые стенки установлены перпендикулярно продольной оси коллектора, а в наклонных стенках выполнены отверстия, размеры которых увеличиваются к выходному сечению камеры сгорания. При этом наклонные стенки выполнены переменного сечения от прямой в месте крепления к газовому коллектору до образной формы в выходном сечении камеры сгорания.

Недостатками горелки является низкое качество смесеобразования газа и воздуха и, как следствие, низкая энергоэффективность, а также сложность изготовления наклонных стенок образной формы. Кроме того, места перегиба наклонных стенок являются концентраторами напряжений и под воздействием перепадов температуры, приводящей к постоянному изменению линейных размеров и деформации, наиболее подвержены разрушению. Затруднительный монтаж горелок имеющих значительную длину и невозможность изменения конфигурации горелки в зависимости от конструкции оборудования, в которое она встроена.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является модулируемая линейная газовая горелка с принудительной подачей воздуха (Патент RU 202386 U1, МПК F23D 14/22, опубликовано 15.02.2021), содержащая воздухоподводящий короб, камеру сгорания, образованную коллектором с газовыми соплами, размещенными вдоль коллектора, двумя плоскими боковыми и двумя торцевыми стенками, являющимися продолжением стенок короба и наклонными стенками с отверстиями, вентилятором с регулируемой скоростью.

Недостатками горелки является низкое качество смесеобразования и энергоэффективность процесса. Невозможность создания различных конфигураций горелки в зависимости от формы каналов, в которые она встраивается, а также сложность монтажа горелок, имеющих значительную длину. Также данная горелка не обеспечивает оптимальное распределение температуры по длине.

Техническая задача полезной модели заключается в организации оптимального смесеобразования, повышении энергоэффективности, оптимального распределение температуры по длине горелки, универсальности, технологичности изготовления и монтажа горелки.

Поставленная техническая задача полезной модели достигается тем, что в газовой горелке, содержащей воздухоподводящий короб, снабженный вентилятором с регулируемой скоростью, камеру сгорания, образованную двумя плоскими боковыми и двумя торцевыми стенками, являющимися продолжением стенок короба, снабженную газовым коллектором с соплами, размещенными вдоль газового коллектора, и наклонными стенками, выполненными с отверстиями и расположенными над газовым коллектором, новым является то, что газовый коллектор в поперечном сечении имеет форму овала, ограниченного сверху двумя наклонными плоскостями, сходящимися под тупым углом и переходящими в канал каплевидного профиля перевернутого широкой стороной вверх, при этом газовый коллектор состоит из секций. Кроме того, секции газового коллектора размещены таким образом, что в частных случаях образуют форму в виде прямого участка, угольника, тройника или крестовины.

Технический результат полезной модели заключается в организации оптимального смесеобразования, повышении энергоэффективности, оптимального распределение температуры по длине горелки, универсальности, технологичности изготовления и монтажа горелки.

На фиг. 1 изображена модульная линейная газовая горелка, вид спереди; на фиг. 2 - вид сбоку; на фиг. 3 - вид сверху; на фиг. 4 - разрез А-А; на фиг. 5 - объемное изображение секции газового коллектора; на фиг. 6 - поперечное сечение секции газового коллектора; на фиг. 7 - вид сверху исполнения горелки в виде прямоугольника.

Модульная линейная газовая горелка содержит камеру сгорания 1, расположенную в верхней части воздухоподводящего короба 2, установленного на опорной раме 3. Внутри воздухоподводящего короба установлен вентилятор 6, соединенный с электродвигателем 5. На опорной раме 3 прикреплен пульт управления 7 газовой горелкой. Вдоль центральной части камеры сгорания 3 расположен газовый коллектор 8, состоящий из набора отдельных секций, жестко соединенных между собой, с газовыми соплами 9, соединенный вертикальной газовой трубой с рампой газовых клапанов 4. Верхняя наружная часть газового коллектора выполнена в виде трапеции, на боковой стороне которой выполнены отверстия для крепления стенок 10. Секции газового коллектора размещены таким образом, что могут образовывать различную форму, например, в виде прямого участка, угольника, тройника или крестовины и собираются в газовую горелку заданных размеров. В поперечном проходном сечении газовый коллектор 8 имеет форму овала, ограниченного сверху двумя наклонными плоскостями, сходящимися под тупым углом а (фиг. 6), и переходящими в канал каплевидного профиля, перевернутого широкой стороной вверх.

Стенки 10 снабжены круглыми отверстиями, размеры которых остаются равными либо увеличиваются по мере удаления от коллектора 8. Стенки 10 также состоят из секций, соответствующих секциям газового коллектора и соединены между собой крепежными элементами, с возможностью относительного смещения между собой при монтаже и тепловом расширении материала стенок. Это позволяет упростить их изготовление и монтаж, а так же компенсировать тепловое расширение материала при изготовлении линейной горелки, имеющей значительную длину или разнообразную форму.

Последовательное размещение секций горелки позволяет собирать горелки различной длины и формы, например, линейной (фиг. 3), прямоугольной (фиг. 7) и др.

Модульная линейная газовая горелка работает следующим образом.

Горелка работает по принципу последующего смешения воздуха.

Топливный газ подводят к рампе газовых клапанов 4, откуда он подается к газовому коллектору 8 и распределяется через сопла 9 в плоскости симметрии между стенками 10 камеры сгорания. Воздух с помощью вентилятора 6, приводимого во вращение электродвигателем 5, нагнетается в камеру сгорания по воздухоподводящему коробу 2 с тыльной стороны стенок 10 через отверстия. Уникальная форма профиля коллектора повышает равномерность распределения давления газа в коллекторе и повышает качество смесеобразования, повышая энергоэффективность горелки. Сборка горелки из отдельных секций газового коллектора позволяет организовать дополнительный подвод газа в любом месте горелки при ее значительной длине и тем самым обеспечить оптимальное распределение давления газа и температуры по длине горелки.

Для поддержания заданной температуры нагреваемого воздуха горелка снабжена автоматическим корректором мощности.

После запуска горелки и выхода ее на рабочий режим включается автоматическое модулируемое регулирование мощности горелки, которая работает на мощности установленной температуры. Рампа газовых клапанов 4 оснащена дроссельным клапаном, управляемым серводвигателем, который постоянно воздействует на степень открывания дроссельного клапана (и, следовательно, на расход газа) в зависимости от сигнала, получаемого серводвигателем от термореле. Соответствующий сигнал, поступает с пульта управления 7 на электродвигатель 5 привода вентилятора 6. Путем изменения скорости вращения вентилятора обеспечивается оптимальное количество воздуха, подаваемого в камеру сгорания для данной мощности горелки.

Таким образом, предлагаемая газовая горелка позволяет повысить качество смесеобразования и, как следствие, энергоэффективность горелки за счет применения уникального проходного сечения газового коллектора, создать оптимальное распределение температуры по длине горелки за счет обеспечения возможности дополнительного подвода газа в любом месте горелки, а применение отдельных горелочных секций обеспечивает универсальность, технологичность изготовления и монтажа горелки.

Claims (5)

1. Газовая горелка, содержащая воздухоподводящий короб, снабженный вентилятором с регулируемой скоростью, камеру сгорания, образованную двумя плоскими боковыми и двумя торцевыми стенками, являющимися продолжением стенок короба, снабженную газовым коллектором с соплами, размещенными вдоль газового коллектора, и наклонными стенками, выполненными с отверстиями и расположенными над газовым коллектором, отличающаяся тем, что газовый коллектор в поперечном сечении имеет форму овала, ограниченного сверху двумя наклонными плоскостями, сходящимися под тупым углом и переходящими в канал каплевидного профиля, перевернутого широкой стороной вверх, при этом газовый коллектор состоит из секций.

2. Газовая горелка по п. 1, отличающаяся тем, что секции газового коллектора размещены таким образом, что образуют форму в виде прямого участка.

3. Газовая горелка по п. 1, отличающаяся тем, что секции газового коллектора размещены таким образом, что образуют форму в виде угольника.

4. Газовая горелка по п. 1, отличающаяся тем, что секции газового коллектора размещены таким образом, что образуют форму в виде тройника.

5. Газовая горелка по п. 1, отличающаяся тем, что секции газового коллектора размещены таким образом, что образуют форму в виде крестовины.

Images