RU2324113C1

RU2324113C1 - Double-stage air compound gas burner

Info

Publication number: RU2324113C1
Application number: RU2006133460/06A
Authority: RU
Inventors: Алексей Алексеевич Сердюков (RU); Алексей Алексеевич Сердюков
Original assignee: Алексей Алексеевич Сердюков
Priority date: 2006-09-18
Filing date: 2006-09-18
Publication date: 2008-05-10

Abstract

FIELD: engineering industry; double-stage air compound gas burner.

SUBSTANCE: double-stage air compound gas burner includes parallel combined gas changers of the first and second step. Each of them consists of control block, run button, screen with hard central point, seated valve, upper space, two-position damper, drainage nipple and nipple of pressure source, low-regulating valve with channel, flame rods, two valves, burners with flame igniter, three heating controllers with particular sensors, and diaphragm switch. Burner is also provided with the ventilation unit with directing pan and auto air valves, magnetic coil, voltage sensor, and microswitch. Herein control block of the second step is connected to the space of diaphragm switch with the possibility of microswitch 'turning on / turning off'. Latter is connected with ventilation engine while switch space is connected with voltage sensor, and ventilation is connected to the directing pan situated under the burner. Directing pan contains the auto axle-mounted air valves.

EFFECT: power ascension; gas burner cheapening; gas burner design simplification.

1 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Изобретение относится к энергетике, а именно к двухступенчатым атмосферным комбинированным газовым горелкам, и может быть применено в газогорелочных устройствах паровых и водогрейных котлов.The invention relates to energy, and in particular to a two-stage atmospheric combined gas burners, and can be used in gas burner devices of steam and hot water boilers.

Уровень техникиState of the art

Известна газовая горелка, содержащая корпус, соединенный с вентилятором, имеющим регулятор расхода воздуха, соосно размещенный в корпусе газообразный узел, снабженный регулятором расхода газа, при этом горелка дополнительно снабжена блоком управления, исполнительным электрическим механизмом, выходной вал которого соединен с регулятором расхода газа посредством шарнирно-рычяжной связи, блок управления соединен электрической связью с исполнительным электрическим механизмом, кроме того, регулятор расхода воздуха установлен на всасывающем патрубке вентилятора, газоразделяющий узел снабжен радиальными выходными отверстиями. К газораздающему узлу подключен дополнительный газовый тракт, снабженный регулятором расхода газа. (см. а.с. СССР №1802273, кл. Р23D 14/60).A gas burner is known, comprising a housing connected to a fan having an air flow regulator, a gaseous assembly coaxially placed in the housing, equipped with a gas flow regulator, the burner being further provided with a control unit, an electric actuator, the output shaft of which is connected to the gas flow regulator by means of a hinge - of a linkage, the control unit is connected by electrical connection with the actuating electric mechanism, in addition, the air flow regulator is mounted on the suction yuschem fan nozzle, gazorazdelyayuschy assembly is provided with radial outlet openings. An additional gas path equipped with a gas flow regulator is connected to the gas distribution unit. (see AS of the USSR No. 1802273, class P23D 14/60).

Недостатком данной газовой горелки является невысокая точность пропорционирования расхода газа и воздуха при изменении мощности горелки.The disadvantage of this gas burner is the low accuracy of the proportioning of the gas and air flow when changing the power of the burner.

Известна атмосферная газовая горелка, содержащая газовый регулятор, состоящий из блока регулирования, соединенного с датчиком температуры с помощью канала регулирования, блока контроля, соединенного с датчиками пламени, тяги каналом контроля (см. Устройство газогорелочное «ТЕМП», паспорт УГТ 18.00.00, з-д «Староруссприбор», 175200, г.Старая Русса, Новгородская обл., ул. Минеральная, 24).Known atmospheric gas burner containing a gas regulator, consisting of a control unit connected to a temperature sensor using a control channel, a control unit connected to flame sensors, traction control channel (see. Gas burner device "TEMP", UGT passport 18.00.00, s -d "Starorusspribor", 175200, Staraya Russa, Novgorod Region, Mineralnaya St., 24).

Недостатком данной газовой горелки является большой расход газообразного топлива, невысокая надежность.The disadvantage of this gas burner is the high consumption of gaseous fuel, low reliability.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту и принятая автором за прототип является атмосферная газовая горелка, содержащая газовый регулятор, состоящий из блока регулирования, соединенного с датчиком температуры с помощью канала регулирования, блока контроля, соединенного с датчиками пламени, тяги каналом контроля, при этом она снабжена вторым газовым регулятором, состоящим из блока регулирования, соединенного с датчиками температуры воды и наружного воздуха, блока контроля, при этом второй газовый регулятор установлен с возможностью параллельного подключения полостей блоков контроля и датчика температуры наружного воздуха путем соединения с блоком регулирования второго газового регулятора, причем процентное соотношение подачи газа в горелку обоими регуляторами устанавливается кранами (см. пат. РФ №2196939, кл. F23N1/10, F23D 14/60).The closest in technical essence and the achieved positive effect and adopted by the author for the prototype is an atmospheric gas burner containing a gas regulator, consisting of a control unit connected to a temperature sensor using a control channel, a control unit connected to flame sensors, a draft control channel, when this it is equipped with a second gas regulator, consisting of a control unit connected to water and outdoor air temperature sensors, a control unit, while the second gas the regulator is installed with the possibility of parallel connection of the cavities of the control units and the outdoor temperature sensor by connecting a second gas regulator to the control unit, and the percentage of gas supply to the burner by both regulators is set by taps (see Pat. RF No. 2196939, class F23N1 / 10, F23D 14/60).

Недостатком этой горелки является низкая мощность из-за применения газовых регуляторов с пропускной способностью 12 м³/ч каждого (газовые регуляторы с большой мощностью промышленностью не выпускаются). Вторым недостатком этой горелки является отсутствие электрического сигнала на включение-отключение горелки в зависимости от работы циркуляционных насосов, электродвигателей дымососов и других электрических агрегатов отопительной системы.The disadvantage of this burner is its low power due to the use of gas regulators with a throughput of 12 m ³ / h each (gas regulators with high power are not produced by the industry). The second disadvantage of this burner is the lack of an electrical signal to turn on / off the burner, depending on the operation of the circulation pumps, electric motors of smoke exhausters and other electrical units of the heating system.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Технический результат, который может быть достигнут с помощью предлагаемого изобретения, сводится к повышению мощности и наличию электрического сигнала на включение - отключение горелки, удешевлению газовых горелок, сохранению энергонезависимости 50% мощности горелки, а также упрощение конструкции горелки по сравнению с дутьевыми горелками.The technical result that can be achieved using the present invention is to increase the power and the presence of an electric signal to turn on and off the burner, reduce the cost of gas burners, maintain energy independence of 50% of the burner power, and also simplify the design of the burner compared to blast burners.

Технический результат достигается с помощью двухступенчатой атмосферной газовой горелки, содержащей газовые регуляторы первой и второй ступени, соединенные параллельно, каждый из которых состоит из блока контроля и регулирования, пусковой кнопки, мембраны с жестким центром, клапана с седлом, верхней полости, мембраны и двухпозиционной заслонки, дренажного сопла и сопла источника давления, дросселя с каналом, датчиков пламени, тяги и сетевого газа, двух кранов, горелки с запальником, топки, трех терморегуляторов с соответствующими датчиками терморегуляторов, переключателя с диафрагмой, при этом она дополнительно снабжена вентилятором с направляющим поддоном и автоматическими воздушными клапанами, электромагнитной катушкой, датчиком напряжения и микропереключателем, причем блок контроля и регулирования второго регулятора второй ступени соединен с полостью переключателя через диафрагму с возможностью обеспечения «включения-выключения» микропереключателя, последний соединен с электродвигателем вентилятора, причем полость переключателя соединена с датчиком напряжения, а вентилятор соединен с направляющим поддоном, расположенным под горелкой, при этом направляющий поддон содержит автоматические воздушные клапаны, свободно установленные на оси.The technical result is achieved using a two-stage atmospheric gas burner containing gas controllers of the first and second stages connected in parallel, each of which consists of a control and regulation unit, a start button, a rigid center membrane, a valve with a seat, an upper cavity, a membrane and a two-position shutter , a drain nozzle and a nozzle of a pressure source, a throttle with a channel, flame sensors, traction and network gas, two valves, a burner with an igniter, a furnace, three temperature regulators with corresponding sensors thermoregulators, a diaphragm switch, while it is additionally equipped with a fan with a guide tray and automatic air valves, an electromagnetic coil, a voltage sensor and a microswitch, and the control unit for regulating the second regulator of the second stage is connected to the switch cavity through the diaphragm with the possibility of providing “on- off "microswitch, the latter is connected to the fan motor, and the cavity of the switch is connected to the voltage sensor the fan is connected to a guide tray located under the burner, while the guide tray contains automatic air valves freely mounted on the axis.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

На чертеже дан общий вид двухступенчатой атмосферной комбинированной газовой горелки, разрез.The drawing shows a General view of a two-stage atmospheric combined gas burner, section.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Двухступенчатая атмосферная комбинированная газовая горелка состоит из двух газовых регуляторов 1 первой и второй ступени, соединенных параллельно, каждый из которых состоит из блока 2 контроля и регулирования, пусковой кнопки 3, мембраны 4 с жестким центром, клапана с седлом 5, верхней полости 6, мембраны 7 и двухпозиционной заслонки 8, дренажного сопла 9 и сопла 10 источника давления, дросселя 11, канала 12, датчика пламени 13, датчика тяги 14, двух кранов 15, 16, запальника 17, горелки 18, топки 19, датчика сетевого газа 20, терморегуляторов 21, 22, 23 с датчиками терморегуляторов 24, 25, 26, а блок 2 контроля и регулирования второго регулятора второй ступени соединен с полостью переключателя 27 через диафрагму 28, обеспечивающую «включение-выключение» микропереключателя 29, управляющего электродвигателем вентилятора 30, который соединен направляющим поддоном 31 с горелкой 18, при этом направляющий поддон 31 содержит свободно сидящие на оси клапаны 32, полость переключателя 27 соединена также с датчиком напряжения 33, сопло которого постоянно закрыто при наличии напряжения в электромагнитной катушке 34.A two-stage atmospheric combined gas burner consists of two gas controllers 1 of the first and second stages connected in parallel, each of which consists of a control and regulation unit 2, a start button 3, a membrane 4 with a rigid center, a valve with a seat 5, an upper cavity 6, a membrane 7 and a two-position shutter 8, a drainage nozzle 9 and a nozzle 10 of a pressure source, an orifice 11, a channel 12, a flame sensor 13, a draft sensor 14, two valves 15, 16, an igniter 17, a burner 18, a furnace 19, a network gas sensor 20, temperature regulators 21, 22, 23 s of the sensor and temperature controllers 24, 25, 26, and the control and regulation unit 2 of the second second-stage regulator is connected to the cavity of the switch 27 through the diaphragm 28, which enables “on-off” of the micro switch 29, which controls the fan motor 30, which is connected by a guide pan 31 to the burner 18, wherein the guide pan 31 contains valves 32 freely sitting on the axis, the cavity of the switch 27 is also connected to a voltage sensor 33, the nozzle of which is constantly closed when there is voltage in the electromagnetic coil 34.

Двухступенчатая атмосферная комбинированная газовая горелка работает следующим образом.A two-stage atmospheric combined gas burner operates as follows.

Включение горелки в работу и срабатывание регуляторов происходит следующим образом: при закрытых кранах 15, 16, горелки 18 нажатием на кнопку 3 блока контроля и регулирования регулятора 1-ой ступени осуществляется подача газа на запальник 17, который зажигают. Газ одновременно через дроссель 11 и канал 12 поступает в надмембранную полость 6, где происходит повышение давления при закрытии сопла биметаллической пластиной датчика пламени 13 от запальника 17, сопла датчика 26, терморегулятора 23, при закрытом сопле датчика тяги 14. При этом мембрана 7 перемещается вниз и заслонка 8 перемещается с дренажного сопла 9 на сопло 10 источника давления, происходит опорожнение надмембранного пространства клапана 4, мембрана с этим клапаном отходит от седла 5, одновременно с закрытием сопла датчика пламени 13 открывается сопло датчика сетевого газа 20, газ поступает через это сопло в запальник. Кнопку 3 можно отпустить, запальник будет продолжать гореть, и в канал 12 и надмембранную полость 6 может поступать газ. Открывая кран 15, осуществляется подача газа на первую ступень горелки 18. За счет тяги дымовой трубы клапаны 32 открываются, и воздух на сгорание поступает через них, минуя вентилятор 30, в поддон 31. Работает 1-ая ступень атмосферной комбинированной газовой горелки в энергонезависимом режиме, т.е. без применения электроэнергии.The inclusion of the burner in operation and the operation of the regulators is as follows: when the valves 15, 16, burner 18 are closed, pressing the button 3 of the control and regulation unit of the 1st stage regulator delivers gas to the igniter 17, which is ignited. Gas simultaneously through the throttle 11 and channel 12 enters the supramembrane cavity 6, where the pressure increases when the nozzle is closed with a bimetallic plate of the flame sensor 13 from the igniter 17, the nozzle of the sensor 26, thermostat 23, with the closed nozzle of the draft sensor 14. At the same time, the membrane 7 moves down and the shutter 8 moves from the drainage nozzle 9 to the nozzle 10 of the pressure source, the supramembrane space of the valve 4 is emptied, the membrane with this valve moves away from the seat 5, while opening the flame sensor nozzle 13, open Xia nozzle gas sensor network 20, the gas enters through this nozzle into the igniter. The button 3 can be released, the ignitor will continue to burn, and gas can flow into the channel 12 and the supmembrane cavity 6. Opening the valve 15, gas is supplied to the first stage of burner 18. Due to the draft of the chimney, the valves 32 are opened, and combustion air enters through them, bypassing the fan 30, into the pan 31. The first stage of the atmospheric combined gas burner operates in non-volatile mode , i.e. without the use of electricity.

Открываем кран 16 2-ой ступени горелки. Если сопло 24 датчика температуры 21, сопло 25 датчика температуры 22 закрыты, закрыто сопло 33 датчика напряжения электромагнитной катушки 34, то газ, поступающий по каналу 12 и дроссель 11 в полость 6, создает в ней давление, мембрана 7 переместится вниз и заслонка 8 перемещается с дренажного сопла 9 на сопло источника давления 10, происходит опорожнение надмембранного пространства клапана 4, мембрана с этим клапаном отходит от седла 5, и газ через регулятор 2-ой ступени поступает в горелку 18.Open the valve 16 of the 2nd stage of the burner. If the nozzle 24 of the temperature sensor 21, the nozzle 25 of the temperature sensor 22 are closed, the nozzle 33 of the voltage sensor of the electromagnetic coil 34 is closed, then the gas flowing through the channel 12 and the throttle 11 into the cavity 6 creates pressure in it, the membrane 7 moves down and the shutter 8 moves from the drainage nozzle 9 to the nozzle of the pressure source 10, the supranembrane space of the valve 4 is emptied, the membrane with this valve leaves the seat 5, and gas through the 2nd stage regulator enters the burner 18.

Одновременно с созданием давления в полости 6 газового регулятора 2-ой ступени создается давление в полости переключателя 27, диафрагма 28 перемещается вверх и микропереключателем 29 включает в работу вентилятор 30, который подает воздух на сгорание в направляющий поддон 31. Из-за возникновения повышенного давления воздуха в поддоне 31 свободно сидящие на оси клапаны 32 закрываются, двухступенчатая атмосферная комбинированная газовая горелка работает на полную мощность. При открытии сопел датчиков 24, 25, терморегуляторов 21 и 22 давление в полости 6 исчезает, мембрана 7 перемещается вверх и заслонка 8 перекладывается с сопла 10 источника давления на дренажное сопло 9, происходит заполнение надмембранного пространства клапана 4, клапан 4 опускается на седло 5, подача газа через регулятор 2-ой ступени прекращается. Одновременно с исчезновением давления в полости 6 исчезает давление в полости переключателя 27, диафрагма 28 опускается вниз под действием пружины микропереключателя 29.Simultaneously with the creation of pressure in the cavity 6 of the gas regulator of the 2nd stage, pressure is created in the cavity of the switch 27, the diaphragm 28 moves up and the microswitch 29 turns on the fan 30, which supplies combustion air to the guide pan 31. Due to the increased air pressure in the pan 31, the valves 32 freely sitting on the axis 32 are closed, the two-stage atmospheric combined gas burner is operating at full power. When the nozzles of the sensors 24, 25, thermostats 21 and 22 are opened, the pressure in the cavity 6 disappears, the membrane 7 moves upward and the shutter 8 is transferred from the nozzle 10 of the pressure source to the drainage nozzle 9, the supranembrane space of valve 4 is filled, valve 4 is lowered to the seat 5, gas supply through the regulator of the 2nd stage stops. Simultaneously with the disappearance of pressure in the cavity 6, the pressure in the cavity of the switch 27 disappears, the diaphragm 28 falls down under the action of the spring of the micro switch 29.

Предлагаемое изобретение по сравнению с прототипом и другими известными техническими решениями имеет следующие преимущества:The invention in comparison with the prototype and other known technical solutions has the following advantages:

- повышение мощности,- increase power

- наличие электрического сигнала на включение-отключение горелки,- the presence of an electrical signal to enable / disable the burner,

- точность пропорционирования расхода газа и воздуха при изменении мощности горелки;- the accuracy of the proportioning of gas and air flow when changing the power of the burner;

- сохранение энергонезависимости 50% мощности горелки;- non-volatility conservation of 50% of the burner power;

- упрощение конструкции горелки по сравнению с дутьевыми горелками.- simplification of the design of the burner compared to blast burners.

Claims

A two-stage atmospheric combined gas burner containing gas regulators of the first and second stages connected in parallel, each of which consists of a control and regulation unit, a start button, a rigid center membrane, a valve with a seat, an upper cavity, a membrane and a two-position shutter, a drain nozzle and nozzles of a pressure source, a throttle with a channel, flame sensors, traction and network gas, two valves, a burner with an igniter, a furnace, three temperature controllers with corresponding temperature control sensors, switch with a diaphragm, characterized in that it is additionally equipped with a fan with a guide tray and automatic air valves, an electromagnetic coil, a voltage sensor and a micro switch, while the control and regulation unit of the second regulator of the second stage is connected to the switch cavity through the diaphragm with the possibility of providing off "microswitch, the latter is connected to the fan motor, and the cavity of the switch is connected to the voltage sensor, and the valve the heater is connected to a guide tray located under the burner, while the guide tray contains automatic air valves freely mounted on an axis.