RU2217659C2

RU2217659C2 - Burner for liquid fuel combustion

Info

Publication number: RU2217659C2
Application number: RU2002105075/06A
Authority: RU
Inventors: С.Ф. Саньков
Original assignee: Открытое акционерное общество Алтайский научно-исследовательский институт технологии машиностроения
Priority date: 2002-02-26
Filing date: 2002-02-26
Publication date: 2003-11-27

Abstract

FIELD: burners for liquid fuel combustion. SUBSTANCE: burner has scroll-type body having suction and axial outlet pipes for air supplying. Hollow rotating shaft to supply fuel to jet is disposed into body. Blades and jet arranged in conic shell are connected to hollow shaft. Burner comprises drive, nozzle and horizontal partition for air flow dividing. The latter is located into outlet pipe. Construction of partition leading end in air flow direction enables air flow regulation. Axial outlet pipe can be moved in burner axis direction. Slot for air injection is formed between burner body and outlet pipe. EFFECT: increased performance by enhanced completeness of combustion with increased fuel feeding, improved productivity. 1 dwg

Description

Изобретение относятся в горелкам для сжигания жидкого топлива и может быть использовано в коммунальном хозяйстве для нагрева воды в котлах, а также в строительстве, сельском хозяйстве и пищевой промышленности.The invention relates to burners for burning liquid fuel and can be used in utilities for heating water in boilers, as well as in construction, agriculture and the food industry.

Известна горелка для сжигания мазута, включающая корпус, выполненный в виде улитки, с размещенным внутри валом, выполненным с возможностью вращения, на котором закреплены лопатки вентилятора, и с закрепленными на корпусе всасывающим и осевым выхлопными патрубками для подачи воздуха, соплом и форсункой, размещенной в конусном стакане, жестко закрепленными на валу, и привод. (Книга "Рациональное использование мазута в паровых котлах предприятий пищевой промышленности". Легкая и пищевая промышленность. М., 1981, с. 24-27).Known burner for burning fuel oil, including a housing made in the form of a snail, with a shaft located inside, made for rotation, on which fan blades are fixed, and with a suction and axial exhaust pipes fixed to the housing for air supply, a nozzle and a nozzle located in conical glass, rigidly fixed to the shaft, and drive. (The book "The rational use of fuel oil in steam boilers of food industry enterprises. Light and food industries. M., 1981, pp. 24-27).

Недостатком настоящей горелки является низкий коэффициент полезного действия из-за недожога мазута, невозможность увеличения подачи топлива для сжигания из-за недостатка поступающего в зону горения воздуха.The disadvantage of this burner is the low efficiency due to incomplete burning of fuel oil, the inability to increase the supply of fuel for combustion due to the lack of air entering the combustion zone.

Известны газомазутные горелки, включающие корпус, выполненный в виде улитки, вентилятор с электродвигателем, короткофакельную форсунку, смеситель, топливопровод, выполненный в полом валу (Книга "Паровые и водогрейные котлы", Энергоиздат. М., 1987, с. 76-81 - прототип).Known gas-oil burners, including a housing made in the form of a snail, a fan with an electric motor, a short torch nozzle, a mixer, a fuel pipe made in a hollow shaft (Book "Steam and hot water boilers", Energoizdat. M., 1987, S. 76-81 - prototype )

Недостатком данной горелки является низкая производительность ее, неполное сгорание топлива, невозможность увеличения количества сжигаемого топлива из-за нехватки подаваемого воздуха.The disadvantage of this burner is its low productivity, incomplete combustion of fuel, the inability to increase the amount of fuel burned due to a lack of supplied air.

Задачей данного изобретения является увеличение коэффициента полезного действия за счет полноты сгорания топлива, увеличение количества сжигаемого топлива за счет увеличения подачи воздуха горелкой в топку, увеличение ее производительности.The objective of the invention is to increase the efficiency due to the completeness of fuel combustion, increase the amount of fuel burned by increasing the air supply of the burner to the furnace, and increase its productivity.

Поставленная задача решается горелкой для сжигания жидкого топлива, включающей корпус, выполненный в виде улитки, с размещенным внутри полым валом для подачи топлива к форсунке, при этом вал выполнен с возможностью вращения, на котором закреплены лопатки вентилятора, и с закрепленными на корпусе всасывающим и осевым выхлопным патрубками для подачи воздуха, форсункой, размещенной в конусном стакане, жестко закрепленными на полом валу, привод и сопло, по изобретению в осевом выхлопном патрубке выполнена сплошная горизонтальная перегородка для разделения потока воздуха, при этом передний конец (по ходу движения воздуха) перегородки выполнен с возможностью регулирования потока воздуха, кроме того, осевой выхлопной патрубок установлен с возможностью перемещения вдоль осевой линии горелки, а между корпусом горелки и осевым выхлопным патрубком имеется щель для эжекции воздуха.The problem is solved by a burner for burning liquid fuel, including a housing made in the form of a snail, with a hollow shaft located inside to supply fuel to the nozzle, while the shaft is rotatable, on which the fan blades are fixed, and with the suction and axial mounted exhaust nozzles for air supply, an nozzle placed in a conical cup, rigidly fixed to the hollow shaft, the drive and the nozzle according to the invention, a horizontal horizontal partition is made in the axial exhaust nozzle and to separate the air flow, while the front end (along the air) of the partition is made with the possibility of regulating the air flow, in addition, the axial exhaust pipe is mounted to move along the axial line of the burner, and there is a gap between the burner body and the axial exhaust pipe air ejection.

Анализ предложенного решения с прототипом позволил выделить признаки, отличающие предложенное решение от прототипа, что соответствует критерию "новизна".Analysis of the proposed solution with the prototype allowed us to highlight the features that distinguish the proposed solution from the prototype, which meets the criterion of "novelty."

Сравнительный анализ предложенного решения с известными не выявил решений, признаки которых полностью совпадают с признаками предложенного решения, что соответствует критерию "Изобретательский уровень".A comparative analysis of the proposed solution with the known did not reveal solutions whose features fully coincide with the features of the proposed solution, which meets the criterion of "Inventive step".

Изобретение поясняется схематическим чертежом, где изображен общий вид горелки.The invention is illustrated by a schematic drawing, which shows a General view of the burner.

Горелка для сжигания жидкого топлива включает корпус 1, выполненный в виде улитки, внутри корпуса 1 размещен полый вал 2, выполненный с возможностью вращения, на полом валу 2 закреплены лопатки вентилятора 3 (например, с помощью винтов, не показано). На корпусе 1 закреплен всасывающий патрубок 4 и осевой выхлопной патрубок 5 для подачи воздуха. На валу 2 закреплена форсунка 6, размещенная в конусном стакане 7.The burner for burning liquid fuel includes a housing 1, made in the form of a cochlea, inside the housing 1 there is a hollow shaft 2 made for rotation, fan blades 3 are fixed on the hollow shaft 2 (for example, using screws, not shown). On the housing 1 is fixed a suction pipe 4 and an axial exhaust pipe 5 for supplying air. On the shaft 2 is fixed the nozzle 6, placed in a conical glass 7.

Форсунка 6 и конусный стакан 7 закреплены на полом валу 2 жестко. На корпусе 1 закреплен привод 8, а на выхлопном патрубке 5 закреплено сопло 9.The nozzle 6 and the conical cup 7 are fixed on the hollow shaft 2 rigidly. A drive 8 is fixed on the housing 1, and a nozzle 9 is fixed on the exhaust pipe 5.

В осевом выхлопном патрубке 5 выполнена сплошная горизонтальная перегородка 10 (например, из листового металла) для разделения потока воздуха на два потока: внутренний и наружный.In the axial exhaust pipe 5, a continuous horizontal partition 10 (for example, from sheet metal) is made to separate the air stream into two streams: internal and external.

Внутренний поток с высоким давлением идет на узкое сечение с направляющими элементами (не показано), где разбивает топливную планку (струю), выходящую из стакана 7.The internal stream with high pressure goes to a narrow section with guiding elements (not shown), where it breaks the fuel bar (stream) emerging from the glass 7.

Наружный поток, проходя через более свободное сечение между перегородкой 10 и соплом 9 (выполненным, например, в форме сопла Лаваля), позволяет обогатить топливо воздухом. При этом повышается коэффициент полезного действия горелки, за счет регулировки потоков воздуха решается вопрос и распыления топлива и максимального насыщения смеси воздухом, исключается помпаж и оптимизируются энергозатраты вентилятора 3.The external flow, passing through a freer cross section between the partition 10 and the nozzle 9 (made, for example, in the form of a Laval nozzle), allows to enrich the fuel with air. At the same time, the efficiency of the burner increases, due to the adjustment of air flows, the issue of atomization of the fuel and maximum saturation of the mixture with air is solved, surging is eliminated and the energy consumption of the fan 3 is optimized.

Выхлопной патрубок 5 установлен с возможностью перемещения вдоль оси корпуса 1, например, с помощью рейки и зубчатого колеса (во показаны). Это необходимо для создания дополнительного потока воздуха, создаваемого эжекцией его через щель II между осевым выхлопным патрубком 5 и корпусом 1. Щель II за за счет перемещения осевого выхлопного патрубка 5 может увеличиваться, увеличивая поток воздуха, или перекрываться за счет плотного прилегания осевого выхлопного патрубка 5 к корпусу 1, прекращая дополнительный поток воздуха.The exhaust pipe 5 is mounted to move along the axis of the housing 1, for example, using a rail and a gear (shown). This is necessary to create an additional air flow created by ejecting it through the slot II between the axial exhaust pipe 5 and the housing 1. The slot II due to the movement of the axial exhaust pipe 5 can increase, increasing the air flow, or overlap due to the snug fit of the axial exhaust pipe 5 to housing 1, stopping the additional flow of air.

Горелка работает следующим образом.The burner operates as follows.

Перед началом горения всасывающий патрубок 4 закрыт, осевой выхлопной патрубок 5 плотно прижат к корпусу 1, передний конец перегородки 10 прижат к корпусу 1. Включается привод 8, топливо по полому валу 2 подается к форсунке 6. Форсунка 6 распыливает топливо на конусный стакан 7, который подает его вращающийся пленкой в сопло 9. Топливо, например, факелом поджигается, начинается горение. По мере прогрева горелки открывается всасывающий патрубок 4, по которому подается воздух, нагнетаемый лопатками 3 через осевой выхлопной патрубок 5, в котором выполнены направляющие элементы (не показано), направляющие элементы закручивают воздух, горение усиливается. Увеличивается подача топлива, передний конец перегородки 10 устанавливается в корпусе так, чтобы обеспечивалось эффективное горение. При дальнейшем увеличении подачи топлива осевой выхлопной патрубок с помощью, например, рейки с зубчатым колесом (на чертеже не показаны) отводится от корпуса 1. Образуется щель, через которую начинается эжекция воздуха. Таким образом регулируется эффективность работы горелки и полнота сгорания топлива.Before starting combustion, the suction pipe 4 is closed, the axial exhaust pipe 5 is pressed tightly against the housing 1, the front end of the partition 10 is pressed against the housing 1. The drive 8 is turned on, fuel is fed through the hollow shaft 2 to the nozzle 6. The nozzle 6 sprays the fuel on the conical cup 7, which feeds it with a rotating film into the nozzle 9. Fuel, for example, is ignited by a torch, combustion begins. As the burner warms up, the suction pipe 4 opens, through which air is supplied, blown by the blades 3 through the axial exhaust pipe 5, in which the guide elements (not shown) are made, the guide elements swirl the air, combustion increases. The fuel supply increases, the front end of the partition 10 is installed in the housing so as to ensure efficient combustion. With a further increase in fuel supply, the axial exhaust pipe is, for example, diverted from a gear wheel (not shown in the drawing) from housing 1. A gap is created through which air ejection begins. Thus, the efficiency of the burner and the completeness of fuel combustion are regulated.

При прекращении работа горелки подачу топлива отключают, осевой выхлопной патрубок 8 с помощью, например, рейки с зубчатым колесом, перемещают в плотную к корпусу 1, закрывая щель, передний конец перегородки 10 прижимают к корпусу 1, всасывающий патрубок 4 закрывают, привод 8 отключают. Горелка отключена.Upon termination of the burner operation, the fuel supply is turned off, the axial exhaust pipe 8, using, for example, a rack with a gear wheel, is moved into a tight housing 1, closing the gap, the front end of the partition 10 is pressed against the housing 1, the suction pipe 4 is closed, the drive 8 is turned off. Burner is off.

Предложенное изобретение позволяет увеличить коэффициент полезного действия горелки за счет повышения полноты сгорания топлива, при увеличении подачи воздуха и увеличить ее производительность.The proposed invention allows to increase the efficiency of the burner by increasing the completeness of fuel combustion, while increasing the air supply and to increase its productivity.

Claims

A burner for burning liquid fuel, including a housing made in the form of a cochlea, with a hollow shaft placed inside for supplying fuel to the nozzle, the shaft being made for rotation, on which fan blades are fixed, and with suction and axial exhaust pipes fixed to the body for air supply, nozzle placed in a conical cup, rigidly fixed on the hollow shaft, drive and nozzle, characterized in that in the axial exhaust pipe a solid horizontal partition is made to separate the flow spirit, the front end (in the direction of air flow) partition is adapted to regulate the air flow, moreover, the axial exhaust tube movably mounted along the axial line of the burner, and between the burner casing and the axial exhaust nozzle has a gap for air ejection.