RU2494310C1 - Burner device for combustion of industrial wastes - Google Patents
Burner device for combustion of industrial wastes Download PDFInfo
- Publication number
- RU2494310C1 RU2494310C1 RU2012116612/06A RU2012116612A RU2494310C1 RU 2494310 C1 RU2494310 C1 RU 2494310C1 RU 2012116612/06 A RU2012116612/06 A RU 2012116612/06A RU 2012116612 A RU2012116612 A RU 2012116612A RU 2494310 C1 RU2494310 C1 RU 2494310C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nozzle
- shell
- fuel gas
- output part
- channels
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам для сжигания газов в теплонапряженных технологических установках и может быть использовано в нефтехимической, энергетической, металлургической промышленности и других отраслях народного хозяйства, и предназначено, преимущественно, для сжигания промышленных стоков на нефтегазоконденсатных месторождениях.The invention relates to a device for burning gases in heat-stressed technological installations and can be used in the petrochemical, energy, metallurgical industries and other sectors of the economy, and is intended primarily for the combustion of industrial effluents in oil and gas condensate fields.
Одной из проблем, возникающих при сжигании промышленных стоков, является обеспечение максимально возможной полноты сгорания компонентов топлива, и получение продуктов сгорания с минимальным содержанием вредных веществ, не превышающих предельно допустимые нормы.One of the problems arising from the burning of industrial effluents is to ensure the maximum possible completeness of combustion of fuel components, and to obtain combustion products with a minimum content of harmful substances not exceeding the maximum permissible norms.
Известна соосно-струйная форсунка, содержащая полый наконечник, в выходной части которого выполнены радиально расположенные пазы, и соединяющий полость одного компонента топлива с зоной горения, втулку, охватывающую с зазором наконечник и соединяющую полость другого компонента топлива с зоной горения, отличающаяся тем, что радиально расположенные пазы выполнены таким образом, что периметр центральной части струи, ограниченный образующими лучей, составляет не более 3s, а длина луча - 2,3÷2,5s, где s - толщина луча. (Патент РФ №2291977, MTIK: F02K 9/52, F23D 11/12).Known coaxial-jet nozzle containing a hollow tip, in the output part of which there are radially spaced grooves, and connecting the cavity of one component of the fuel to the combustion zone, a sleeve covering the tip with a gap and connecting the cavity of the other fuel component with the combustion zone, characterized in that the grooves are arranged in such a way that the perimeter of the central part of the jet, limited by the generatrix of the rays, is no more than 3s, and the beam length is 2.3 ÷ 2.5s, where s is the beam thickness. (RF patent No. 2291977, MTIK:
Указанная коаксиальная двухкомпонентная форсунка работает следующим образом.The specified coaxial two-component nozzle operates as follows.
Окислитель из полости окислителя по каналу внутри наконечника подается в камеру сгорания. В месте расположения радиальных пазов струя окислителя принимает форму выходного сечения наконечника, в данном случае форму радиальных пазов, что приводит к изменению формы поперечного сечения струи и увеличению периметра контакта при неизменной площади сечения.The oxidizer from the cavity of the oxidizer through the channel inside the tip is fed into the combustion chamber. At the location of the radial grooves, the oxidizing jet takes the form of the output section of the tip, in this case the shape of the radial grooves, which leads to a change in the cross-sectional shape of the jet and an increase in the contact perimeter with a constant cross-sectional area.
Изменение формы струи окислителя с круглой на звездообразную улучшает условия разрушения струи и позволяет уменьшить характерный поперечный размер струи. Следовательно, на выходе из наконечника струя окислителя более склонна к потере своей целостности и быстрее распадается. Такое воздействие на струю позволяет улучшить условия перемешивания компонентов на всех режимах.Changing the shape of the oxidizer jet from round to star-like improves the conditions for the destruction of the jet and reduces the characteristic transverse size of the jet. Consequently, at the exit from the tip, the oxidizer jet is more prone to loss of its integrity and decomposes faster. This effect on the jet improves the mixing conditions of the components in all modes.
Горючее из полости горючего по зазору между наконечником и втулкой подается в зону горения, при этом струя горючего принимает форму профилированной кольцевой щели между наконечником и втулкой, т.е. становится эквидистантной струе окислителя.Fuel from the fuel cavity through the gap between the tip and the sleeve is fed into the combustion zone, while the fuel jet takes the form of a profiled annular gap between the tip and the sleeve, i.e. becomes an equidistant stream of oxidizer.
Основным недостатком данной форсунки является то, что фронт пламени приближается к огневому днищу, что приводит к повышенным тепловым потокам в огневое днище и пристеночную часть огневой стенки камеры сгорания.The main disadvantage of this nozzle is that the flame front approaches the fire bottom, which leads to increased heat fluxes into the fire bottom and the wall part of the fire wall of the combustion chamber.
Известна соосно-струйная форсунка, содержащая полый наконечник, соединяющий полость одного компонента топлива с зоной горения, втулку, охватывающую с зазором наконечник и соединяющую полость другого компонента топлива с зоной горения, при этом в выходной части наконечника выполнены радиально расположенные пазы (Патент РФ №2161719, MITK: F02K 9/52, F23D 11/12).Known coaxial-jet nozzle containing a hollow tip connecting the cavity of one component of the fuel with the combustion zone, a sleeve covering the tip with a gap and connecting the cavity of the other component of the fuel with the combustion zone, while radially located grooves are made in the outlet of the tip (RF Patent No. 2161719 , MITK:
Указанная коаксиальная двухкомпонентная форсунка работает следующим образом.The specified coaxial two-component nozzle operates as follows.
Окислитель из полости окислителя по каналу внутри наконечника подается в камеру сгорания. В месте расположения радиальных пазов струя окислителя принимает форму выходного сечения наконечника, в данном случае форму радиальных пазов, что приводит к изменению формы поперечного сечения струи и увеличению периметра контакта при неизменной площади сечения.The oxidizer from the cavity of the oxidizer through the channel inside the tip is fed into the combustion chamber. At the location of the radial grooves, the oxidizing jet takes the form of the output section of the tip, in this case the shape of the radial grooves, which leads to a change in the cross-sectional shape of the jet and an increase in the contact perimeter with a constant cross-sectional area.
Изменение формы струи окислителя с круглой на звездообразную улучшает условия разрушения струи и позволяет уменьшить характерный поперечный размер струи. Следовательно, на выходе из наконечника струя окислителя более склонна к потере своей целостности и быстрее распадается. Такое воздействие на струю позволяет улучшить условия перемешивания компонентов на всех режимах.Changing the shape of the oxidizer jet from round to star-like improves the conditions for the destruction of the jet and reduces the characteristic transverse size of the jet. Consequently, at the exit from the tip, the oxidizer jet is more prone to loss of its integrity and decomposes faster. This effect on the jet improves the mixing conditions of the components in all modes.
Горючее из полости горючего по зазору между наконечником и втулкой подается в зону горения, при этом струя горючего принимает форму профилированной кольцевой щели между наконечником и втулкой, т.е. становится эквидистантной струе окислителя.Fuel from the fuel cavity through the gap between the tip and the sleeve is fed into the combustion zone, while the fuel jet takes the form of a profiled annular gap between the tip and the sleeve, i.e. becomes an equidistant stream of oxidizer.
Основным недостатком данной форсунки является то, что фронт пламени достаточно близко приближается к огневому днищу, что приводит к повышенным тепловым потокам в огневое днище и пристеночную часть огневой стенки камеры сгорания.The main disadvantage of this nozzle is that the flame front is close enough to the fire bottom, which leads to increased heat fluxes into the fire bottom and the wall part of the fire wall of the combustion chamber.
Известна газовая горелка, содержащая корпус с установленными на входе коллектором, наклонные сопла которого размещены между лопатками завихрителя, причем сопла коллектора на выходе снабжены газоструйными вихревыми генераторами акустических колебаний (авторское свидетельство СССР №954714, кл. F23D 14/62, 1982).A gas burner is known that contains a housing with a collector installed at the inlet, inclined nozzles of which are located between the blades of the swirler, and the collector nozzles at the outlet are equipped with gas-jet vortex acoustic oscillation generators (USSR author's certificate No. 954714, class F23D 14/62, 1982).
Вращающийся поток воздуха, образующийся лопатками завихрителя, взаимодействует с пульсирующими вихревыми потоками газа, образованными вихревыми генераторами акустических колебаний, в результате чего происходят высокотурбулентное перемешивание газа и воздуха и интенсификация химических реакций горения, чем обеспечивается полнота сгорания газового топлива.The rotating air stream generated by the swirl blades interacts with pulsating vortex gas flows formed by vortex generators of acoustic vibrations, as a result of which highly turbulent mixing of gas and air and intensification of chemical combustion reactions occur, which ensures the completeness of combustion of gas fuel.
Недостатком известной газовой горелки является низкая эффективность сжигания газового топлива, особенно в широком диапазоне производительности, что является следствием сосредоточенного взаимодействия газа в виде вихревых потоков только в одном поперечном сечении потока воздуха, что не может обеспечить достижения полного и однородного смешения потоков воздуха и газа, особенно в широком диапазоне производительности.A disadvantage of the known gas burner is the low efficiency of burning gas fuel, especially in a wide range of performance, which is a consequence of the concentrated interaction of gas in the form of vortex flows in only one cross section of the air stream, which cannot ensure the achievement of a complete and uniform mixing of air and gas flows, especially in a wide range of performance.
Известна газовая горелка, содержащая конфузорный смеситель с отверстиями, подключенный на входе к корпусу, а на выходе к цилиндрическому соплу с выходной тороидальной амбразурой, кольцевой коллектор с патрубком подачи газа, причем смеситель подключен к коллектору рядами отверстий (авторское свидетельство СССР №1186895, кл. F23D 14/02, 1985).A gas burner is known that contains a confuser mixer with openings connected at the inlet to the housing and at the outlet to a cylindrical nozzle with an outlet toroidal embrasure, an annular manifold with a gas supply pipe, the mixer being connected to the collector with rows of openings (USSR copyright certificate No. 1186895, class. F23D 14/02, 1985).
Указанная горелка обеспечивает высокую эффективность сжигания топливного газа в горелке за счет получения однородной смеси в результате рассредоточенного взаимодействия струй газа и воздуха в объеме конфузора смесителя.The specified burner provides high efficiency of burning fuel gas in the burner by obtaining a homogeneous mixture as a result of dispersed interaction of jets of gas and air in the volume of the mixer confuser.
Недостатком известной вихревой газовой горелки является понижение эффективности сжигания газового топлива в горелке при изменении производительности, особенно в широком диапазоне производительности.A disadvantage of the known vortex gas burner is a decrease in the efficiency of burning gas fuel in the burner with a change in productivity, especially in a wide range of performance.
Наиболее близкой к заявляемой по технической сущности и достигаемому эффекту является вихревая газовая горелка, содержащая конфузорный смеситель с отверстиями, подключенный на входе к корпусу, а на выходе к цилиндрическому соплу с выходной тороидальной амбразурой, кольцевой коллектор с патрубком подачи газа, смеситель подключен к коллектору рядами отверстий, при этом оси отверстий смесителя направлены под острым углом к радиальным плоскостям, отверстия в стенках конфузорного смесителя выполнены в виде конических камер закручивания с центральными струйными отверстиями и винтовыми шнековыми каналами, причем конические камеры направлены меньшими основаниями внутрь конфузорного смесителя, горелка снабжена расположенным в корпусе центральным цилиндрическим соплом с перфорациями в стенках, и заглушенным со стороны выхода и соединенным с патрубком подачи газа, горелка также снабжена патрубком подачи воздуха, подсоединенным тангенциально к корпусу на входе и под острым углом к его оси с направлением в сторону выхода для придания вращения воздушному потоку, корпус имеет форму усеченного конуса, ориентированного меньшим основанием к выходу, перфорации центрального сопла выполнены в виде отверстий с осями, направленными под острым углом к радиальным плоскостям и к образующим сопла в сторону выхода и в направлении вращения воздушного потока в корпусе, в отверстиях сопла выполнены винтовые каналы (патент РФ №2115064, МПК: F23D 14/02, F23D 14/62 - прототип).The closest to the claimed technical essence and the achieved effect is a vortex gas burner containing a confuser mixer with holes connected at the inlet to the housing, and at the outlet to a cylindrical nozzle with an outlet toroidal embrasure, an annular manifold with a gas supply pipe, the mixer is connected to the collector in rows holes, while the axis of the holes of the mixer are directed at an acute angle to the radial planes, the holes in the walls of the confuser mixer are made in the form of conical swirling chambers with central jet openings and screw screw channels, and the conical chambers are directed with smaller bases into the confuser mixer, the burner is equipped with a central cylindrical nozzle located in the housing with perforations in the walls, and muffled from the outlet side and connected to the gas supply pipe, the burner is also equipped with an air supply pipe, connected tangentially to the housing at the inlet and at an acute angle to its axis with a direction towards the outlet to impart rotation to the air flow, the housing has m the shape of a truncated cone oriented with a smaller base toward the exit, the perforations of the central nozzle are made in the form of holes with axes directed at an acute angle to the radial planes and to the nozzle generatrix towards the exit and in the direction of rotation of the air flow in the housing, screw channels are made in the nozzle holes (RF patent No. 2115064, IPC:
Указанная горелка работает следующим образом.The specified burner operates as follows.
Топливный газ подается по патрубку в центральное сопло, проходит через отверстия с винтовыми каналами в корпус, в котором происходит вращательное перемещение воздуха, в результате происходит смешение газа с воздухом при касательных взаимодействиях вихрей газа, выходящих из сопла через отверстия с винтовыми каналами.Fuel gas is supplied through the nozzle to the central nozzle, passes through openings with screw channels into the housing, in which the rotational movement of air occurs, and as a result, gas and air mix with tangential interactions of gas vortices emerging from the nozzle through the holes with screw channels.
Топливный газ также подается по патрубку в полость кольцевого коллектора, проходит через конические камеры закручивания в стенках конфузорного смесителя с центральными струйными отверстиями и винтовыми шнековыми каналами, в результате внутрь конфузорного смесителя рассредоточенно вводятся в тангенциальных направлениях закрученные газовые вихри, которые взаимодействуют с воздухом, поступающим из корпуса, образуя в конфузорном смесителе закрученный газовоздушный поток, в котором происходит одновременно интенсивное мелкомасштабное смешение газа в виде вихрей с воздухом. Вращающийся газовоздушный поток из конфузорного смесителя поступает в цилиндрическое сопло с выходной тороидальной амбразурой и на сгорание в топку.Fuel gas is also supplied through the nozzle to the cavity of the annular collector, passes through the conical swirl chambers in the walls of the confuser mixer with central jet openings and screw auger channels, as a result, swirling gas vortices that interact with the air coming from the air coming in from the confuser mixer are distributed in tangential directions. cases, forming a swirling gas-air flow in a confuser mixer, in which intense small-scale intense simultaneously occurs mixing gas in a vortex air. The rotating gas-air flow from the confuser mixer enters the cylindrical nozzle with the outlet toroidal embrasure and is burned into the furnace.
Конические камеры закручивания газового потока с центральными струйными отверстиями и винтовыми шнеками направлены осями под острым углом к радиальным плоскостям и к образующим конфузорного смесителя в сторону цилиндрического сопла, что обеспечивает, прежде всего, тангенциальный ввод газа в смесителе и образование закрученного потока газовоздушной смеси в смесителе в направлении к цилиндрическому соплу. На выходе из конических камер газовые вихри взаимодействуют во вращающемся газовоздушном потоке с воздухом, в результате чего происходит интенсивное мелкомасштабное смешение газа с воздухом, обеспечивающее получение однородной газовоздушной смеси.The conical gas flow swirl chambers with central jet openings and screw augers are directed by axes at an acute angle to the radial planes and to the confuser mixer generators towards the cylindrical nozzle, which ensures, first of all, the tangential gas inlet in the mixer and the formation of a swirling gas-air mixture flow in the mixer in direction to the cylindrical nozzle. At the exit from the conical chambers, gas vortices interact in a rotating gas-air flow with air, resulting in intense small-scale mixing of gas with air, which ensures a uniform gas-air mixture.
Основными недостатками указанной горелки является значительная сложность смесеобразования при недостаточно высокой эффективности сжигания газового топлива в горелке.The main disadvantages of this burner is the significant complexity of mixture formation with insufficiently high efficiency of burning gas fuel in the burner.
Задачей изобретения является устранение указанных недостатков и повышение эффективности сжигания газового топлива в горелке за счет интенсивного мелкомасштабного смешения газа с воздухом с помощью газоструйных вихревых генераторов в двух сечениях потока воздуха.The objective of the invention is to remedy these disadvantages and increase the efficiency of burning gas fuel in the burner due to intensive small-scale mixing of gas with air using gas-jet vortex generators in two sections of the air stream.
Решение указанной задачи достигается тем, что предложенная газовая горелка, согласно изобретению, содержит, как минимум, обечайку с профилированным входом и выходом, установленную на раме, запальную и дежурную горелки, расположенные в выходной части упомянутой обечайки, форсунку для распыливания жидкого компонента, преимущественно, промышленных стоков, расположенную внутри обечайки, причем выходная часть осевого канала форсунки выполнена профилированной, при этом внутри обечайки, напротив выходной части форсунки, предпочтительно, соосно или практически соосно с ней, установлено полое тороидальное кольцо для подачи топливного газа, на внутренней поверхности которого выполнены сквозные каналы, соединяющие полость внутри упомянутого кольца с окружающей средой, при этом в выходной части обечайки установлены основные горелки для подачи топливного газа, преимущественно, с общим коллектором, выполненные в виде полых цилиндрических обечаек, внутренняя полость которых связана с коллектором подачи топливного газа, при этом в их входной части выполнены каналы для подачи воздуха, а в выходной части установлен рассекатель, преимущественно, в виде звездообразной профилированной фигуры, при этом продольные оси указанных горелок наклонены внутрь обечайки.The solution to this problem is achieved by the fact that the proposed gas burner, according to the invention, contains at least a shell with a profiled inlet and outlet mounted on the frame, a pilot and standby burner located in the outlet of said shell, a nozzle for spraying a liquid component, mainly industrial effluents located inside the shell, and the output part of the axial channel of the nozzle is made profiled, while inside the shell, opposite the output part of the nozzle, preferably clear or almost coaxial with it, a hollow toroidal ring for supplying fuel gas is installed, on the inner surface of which there are through channels connecting the cavity inside the ring with the environment, while the main burners for supplying fuel gas are installed in the outlet of the shell, mainly with a common collector, made in the form of hollow cylindrical shells, the inner cavity of which is connected to the fuel gas supply manifold, while channels for supplying spirit, and in the output part a divider is installed, mainly in the form of a star-shaped shaped figure, while the longitudinal axes of these burners are tilted into the shell.
В варианте исполнения, выходная часть осевого канала форсунки выполнена звездообразной с радиальными щелевыми каналами, причем внутри выходной части указанного осевого канала установлен с возможностью осевого перемещения профилированный наконечник, наружная поверхность которого эквидистантна или практически эквидистантна внутренней поверхности форсунки. Такое исполнение выходной части позволяет изменить выходную часть струи с одновременным уменьшением ее характерного размера и уменьшением длины нераспавшейся части струи, что позволит, в конечном итоге, уменьшить зону смесеобразования и улучшить массово-габаритные характеристики горелки.In an embodiment, the output of the nozzle’s axial channel is made star-shaped with radial slotted channels, and a profiled tip is installed with axial movement inside the output of the specified axial channel, the outer surface of which is equidistant or almost equidistant to the inner surface of the nozzle. This embodiment of the output part allows you to change the output part of the jet while reducing its characteristic size and decreasing the length of the non-decaying part of the jet, which will ultimately reduce the mixture formation zone and improve the mass-dimensional characteristics of the burner.
В варианте исполнения, выходная часть осевого канала форсунки выполнена звездообразной с радиальными щелевыми каналами, причем внутри выходной части указанного осевого канала установлен с возможностью осевого перемещения профилированный наконечник, наружная поверхность которого эквидистантна или практически эквидистантна внутренней поверхности форсунки, при этом число лучей равно четырем.In the embodiment, the output of the nozzle’s axial channel is made star-shaped with radial slotted channels, and a profiled tip is installed with the possibility of axial movement inside the output of the specified axial channel, the outer surface of which is equidistant or almost equidistant to the inner surface of the nozzle, with the number of rays equal to four.
В варианте исполнения, выходная часть осевого канала форсунки выполнена звездообразной с радиальными щелевыми каналами, причем внутри выходной части указанного осевого канала установлен с возможностью осевого перемещения профилированный наконечник, наружная поверхность которого эквидистантна или практически эквидистантна внутренней поверхности форсунки, при этом число лучей равно трем.In the embodiment, the output of the nozzle’s axial channel is made star-shaped with radial slotted channels, and a profiled tip is installed with the possibility of axial movement inside the output of the specified axial channel, the outer surface of which is equidistant or almost equidistant to the inner surface of the nozzle, and the number of rays is three.
В варианте исполнения, выходная часть осевого канала форсунки выполнена в виде полого кольца, причем внутри выходной части указанного осевого канала установлен с возможностью осевого перемещения профилированный наконечник, наружная поверхность которого эквидистантна или практически эквидистантна внутренней поверхности форсунки.In an embodiment, the output part of the axial channel of the nozzle is made in the form of a hollow ring, and a profiled tip is installed with the possibility of axial movement inside the output part of the specified axial channel, the outer surface of which is equidistant or almost equidistant to the inner surface of the nozzle.
Такое исполнение выходной части позволяет изменить выходную часть струи с одновременным уменьшением ее характерного размера и уменьшением длины нераспавшейся части струи, что позволит, в конечном итоге, уменьшить зону смесеобразования и улучшить массово-габаритные характеристики горелки.This embodiment of the output part allows you to change the output part of the jet while reducing its characteristic size and decreasing the length of the non-decaying part of the jet, which will ultimately reduce the mixture formation zone and improve the mass-dimensional characteristics of the burner.
В варианте исполнения, оси каналов для подачи топливного газа из полого тороидального кольца расположены тангенциально. Такое расположение осей каналов позволяет обеспечить дополнительную закрутку потока топливного газа, подаваемого из каналов, что, в конечном итоге, приведет к улучшению перемешивания составных частей газожидкостного потока, компонентов топлива и улучшению смесеобразованияIn an embodiment, the axis of the channels for supplying fuel gas from the hollow toroidal ring are located tangentially. This arrangement of the axes of the channels allows for additional swirling of the flow of fuel gas supplied from the channels, which, ultimately, will lead to improved mixing of the components of the gas-liquid flow, fuel components and improved mixture formation
В варианте исполнения, оси основных горелок для подачи топливного газа расположены тангенциально. Такое расположение осей основных горелок для подачи топливного газа позволяет обеспечить дополнительную закрутку потока газа, подаваемого из горелок, что, в конечном итоге, приведет к улучшению перемешивания компонентов топлива и улучшению смесеобразованияIn an embodiment, the axes of the main burners for supplying fuel gas are located tangentially. Such an arrangement of the axes of the main burners for supplying fuel gas allows for additional swirling of the gas flow supplied from the burners, which, ultimately, will lead to improved mixing of the fuel components and improved mixture formation
В варианте исполнения, оси каналов для подачи топливного газа из полого тороидального кольца направлены в сторону, противоположную направлению каналов основных горелок для подачи топливного газа. Такое расположение осей каналов для подачи топливного газа и осей горелок для подачи топливного позволяет обеспечить встречную закрутку потока топливного газа, подаваемого из полого тороидального кольца, и струй топливного газа, подаваемых из горелок, что, в конечном итоге, приведет к улучшению перемешивания составных частей газожидкостного потока, компонентов топлива и улучшению смесеобразования.In an embodiment, the axis of the channels for supplying fuel gas from the hollow toroidal ring is directed in the opposite direction to the channels of the main burners for supplying fuel gas. Such an arrangement of the axes of the channels for supplying fuel gas and the axes of the burners for supplying fuel makes it possible to counter-swirl the flow of fuel gas supplied from the hollow toroidal ring and the jets of fuel gas supplied from the burners, which, ultimately, will lead to improved mixing of the components of the gas-liquid flow, fuel components and improved mixture formation.
Предлагаемая газовая горелка за счет своих отличительных признаков обеспечивает решение поставленной технической задачи -повышение эффективности сжигания промышленных отходов в составе газового топлива в горелке за счет интенсивного мелкомасштабного смешения газа с воздухом.The proposed gas burner, due to its distinguishing features, provides a solution to the technical problem posed — increasing the efficiency of burning industrial waste in the composition of gas fuel in the burner due to intensive small-scale mixing of gas with air.
Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показан продольный разрез горелки горелочного устройства, на фиг.2 - выносной элемент А - продольный разрез полого тороидального кольца, на фиг.3 - вид сверху на горелку горелочного устройства, на фиг.4 - продольный разрез канала подачи промышленных стоков, на фиг.5 - вид спереди на выходной канал подачи промышленных стоков, на фиг.6 - продольный разрез канала подачи промышленных стоков в варианте исполнения, на фиг.7 - вид спереди на выходной канал подачи промышленных стоков в варианте исполнения, на фиг.8 - общий вид горелочного устройства в аксонометрии.The invention is illustrated by drawings, in which Fig. 1 shows a longitudinal section of a burner of a burner device, Fig. 2 shows a remote element A, a longitudinal section of a hollow toroidal ring, Fig. 3 is a top view of a burner of a burner device, and Fig. 4 is a longitudinal sectional view of the industrial wastewater supply channel, FIG. 5 is a front view of the industrial effluent supply channel, FIG. 6 is a longitudinal sectional view of the industrial effluent supply channel, and FIG. 7 is a front view of the industrial effluent supply channel; and complements, 8 - a general view in perspective of the burner.
Предложенное горелочное устройство содержит обечайку 1 с профилированным входом 2 и выходом 3, установленную на раме 4. Запальная 5 и дежурная 6 горелки расположены в выходной части упомянутой обечайки 1. Форсунка 7 для распыливания жидкого компонента, преимущественно, промышленных стоков, расположена внутри обечайки 1.The proposed burner device comprises a
Выходная часть 8 осевого канала форсунки 7 выполнена профилированной. Внутри выходной части 8 указанного осевого канала установлен с возможностью осевого перемещения профилированный наконечник 9, наружная поверхность которого эквидистантна или практически эквидистантна внутренней поверхности форсунки.The
Внутри обечайки 1, напротив выходной части 8 форсунки 7, предпочтительно, соосно или практически соосно с ней, установлено полое тороидальное кольцо 10 для подачи топливного газа. На внутренней поверхности кольца 10 выполнены сквозные каналы 11, соединяющие полость внутри упомянутого кольца с окружающей средой. В выходной части обечайки установлены основные горелки 12 для подачи топливного газа, преимущественно, с общим коллектором 13, выполненные в виде полых цилиндрических обечаек. Во входной части основных горелок 12 выполнены каналы 14 для подачи воздуха, а в выходной части установлен рассекатель 15 для стабилизации процесса горения.Inside the
Предложенное горелочное устройство работает следующим образом.The proposed burner device operates as follows.
Топливный газ подается в трубопроводы газовой горелки горелочного устройства в виде двух потоков - один поток на основные горелки 12, другой - в полость полого тороидального кольца 10. Топливный газ внутрь каждой основной горелки 12 подается из общего коллектора 13, а воздух - через каналы 14. Для стабилизации процесса горения, в выходной части каждой основной горелки 12 установлен рассекатель 15. Поток газа, истекающий из основных горелок, воспламеняется при помощи дежурной 6 и запальной 5 горелок.Fuel gas is supplied to the pipelines of the gas burner of the burner device in two streams - one stream to the
Промышленные стоки подаются во входную часть форсунки 7 и далее движутся к выходной части 8 осевого канала. Проходя профилированный выходной канал 8, струя промышленных стоков профилируется и приобретает форму выходной части наконечника, в данном случае, форму звезды с четырьмя лучами. Такое профилирование позволяет уменьшить характерный поперечный размер струи, увеличить периметр контакта компонентов топлива, в данном случае - жидких промышленных стоков и воздуха между собой, и, в конечном итоге, уменьшить длину нераспавшейся части жидкости.Industrial effluents are fed into the inlet part of the
Для регулирования степени профилирования, используется профилированный наконечник 9, наружная поверхность которого эквидистантна или практически эквидистантна внутренней поверхности форсунки, установленный с возможностью осевого перемещения внутри форсунки 7. При выдвижении вперед, по потоку, происходит увеличение толщины лучей профилированной струи промышленных стоков в виде звезды с четырьмя лучами, при движении назад, против потока, происходит утонение. Оптимальная толщина лучей струи подбирается в зависимости от режима работы горелки.To regulate the degree of profiling, a profiled
В варианте исполнения, выходная часть осевого канала форсунки выполнена в виде полого кольца, причем внутри выходной части указанного осевого канала установлен с возможностью осевого перемещения профилированный наконечник 9, наружная поверхность которого эквидистантна или практически эквидистантна внутренней поверхности форсунки.In an embodiment, the outlet part of the axial channel of the nozzle is made in the form of a hollow ring, and a profiled
При выдвижении вперед, по потоку, происходит увеличение ширины полого кольца выходного сечения струи промышленных стоков, при движении назад, против потока, происходит утонение. Оптимальная ширина полого кольца подбирается в зависимости от режима работы горелки.When moving forward, downstream, there is an increase in the width of the hollow ring of the output section of the jet of industrial effluents, while moving backwards, against the flow, thinning occurs. The optimal width of the hollow ring is selected depending on the mode of operation of the burner.
Из полости полого тороидального кольца 9, через сквозные каналы 10, выполненные в его стенках, подается топливный газ в виде дискретных струй, по числу каналов 10. Газ подается со скоростью звука. В этом случае расширение продуктов смесеобразования происходит по струям топливного газа, как по твердому телу, причем указанные струи в этом случае играют роль пространственной решетки, в виде нескольких лучей с общим центром, расположенным в месте пересечения струй, что также способствует улучшению условий смесеобразования.From the cavity of the hollow
Подготовленная таким образом смесь, состоящая из частиц промышленных стоков, воздуха и топливного газа, подается к выходу 3 из обечайки 1, где воспламеняется при помощи основных горелок 12, имеющих общий коллектор подачи топливного газа 13 и сгорает.The mixture thus prepared, consisting of particles of industrial effluents, air and fuel gas, is fed to the
Использование предложенного технического решения позволит упростить систему смесеобразования при подготовке промышленных стоков к сжиганию и повысить эффективность сжигания промышленных стоков.Using the proposed technical solution will simplify the mixture formation system in preparing industrial effluents for combustion and increase the efficiency of the combustion of industrial effluents.
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012116612/06A RU2494310C1 (en) | 2012-04-26 | 2012-04-26 | Burner device for combustion of industrial wastes |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012116612/06A RU2494310C1 (en) | 2012-04-26 | 2012-04-26 | Burner device for combustion of industrial wastes |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2494310C1 true RU2494310C1 (en) | 2013-09-27 |
Family
ID=49254111
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012116612/06A RU2494310C1 (en) | 2012-04-26 | 2012-04-26 | Burner device for combustion of industrial wastes |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2494310C1 (en) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2558823C1 (en) * | 2014-09-02 | 2015-08-10 | Владислав Юрьевич Климов | Device for combustion of hydrocarbon fluid |
| RU2570581C1 (en) * | 2014-12-09 | 2015-12-10 | Владислав Юрьевич Климов | Apparatus for burning liquefied hydrocarbon gases |
| RU2588981C1 (en) * | 2015-05-18 | 2016-07-10 | Владислав Юрьевич Климов | Combined burner device |
| RU2590909C1 (en) * | 2015-05-25 | 2016-07-10 | Владислав Юрьевич Климов | Combined burner device |
| RU2592292C1 (en) * | 2015-07-07 | 2016-07-20 | Владислав Юрьевич Климов | Combined burner device |
| RU2643223C1 (en) * | 2016-11-24 | 2018-01-31 | Владислав Юрьевич Климов | Device for thermal neutralization of industrial effluents |
| RU2671263C1 (en) * | 2018-02-02 | 2018-10-30 | Владислав Юрьевич Климов | Device for thermal neutralization of industrial effluents |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU393538A1 (en) * | 1970-07-27 | 1973-08-10 | FURNACE FOR BURNING LIQUID INDUSTRIAL DRAINS PT B | |
| SU1237869A1 (en) * | 1985-01-04 | 1986-06-15 | Среднеазиатский Научно-Исследовательский И Проектный Институт Цветной Металлургии | Oven for burning industrial waste |
| RU2047049C1 (en) * | 1992-12-04 | 1995-10-27 | Эдуард Петрович Бурминский | Injector |
| RU2115064C1 (en) * | 1996-08-08 | 1998-07-10 | Иван Петрович Слободяник | Two-flow gas burner |
| US6238206B1 (en) * | 1997-05-13 | 2001-05-29 | Maxon Corporation | Low-emissions industrial burner |
| US20070117055A1 (en) * | 2003-12-10 | 2007-05-24 | Kiyoharu Michimae | Combustion apparatus for treating dry distillation gas |
-
2012
- 2012-04-26 RU RU2012116612/06A patent/RU2494310C1/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU393538A1 (en) * | 1970-07-27 | 1973-08-10 | FURNACE FOR BURNING LIQUID INDUSTRIAL DRAINS PT B | |
| SU1237869A1 (en) * | 1985-01-04 | 1986-06-15 | Среднеазиатский Научно-Исследовательский И Проектный Институт Цветной Металлургии | Oven for burning industrial waste |
| RU2047049C1 (en) * | 1992-12-04 | 1995-10-27 | Эдуард Петрович Бурминский | Injector |
| RU2115064C1 (en) * | 1996-08-08 | 1998-07-10 | Иван Петрович Слободяник | Two-flow gas burner |
| US6238206B1 (en) * | 1997-05-13 | 2001-05-29 | Maxon Corporation | Low-emissions industrial burner |
| US20070117055A1 (en) * | 2003-12-10 | 2007-05-24 | Kiyoharu Michimae | Combustion apparatus for treating dry distillation gas |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2558823C1 (en) * | 2014-09-02 | 2015-08-10 | Владислав Юрьевич Климов | Device for combustion of hydrocarbon fluid |
| RU2570581C1 (en) * | 2014-12-09 | 2015-12-10 | Владислав Юрьевич Климов | Apparatus for burning liquefied hydrocarbon gases |
| RU2588981C1 (en) * | 2015-05-18 | 2016-07-10 | Владислав Юрьевич Климов | Combined burner device |
| RU2590909C1 (en) * | 2015-05-25 | 2016-07-10 | Владислав Юрьевич Климов | Combined burner device |
| RU2592292C1 (en) * | 2015-07-07 | 2016-07-20 | Владислав Юрьевич Климов | Combined burner device |
| RU2643223C1 (en) * | 2016-11-24 | 2018-01-31 | Владислав Юрьевич Климов | Device for thermal neutralization of industrial effluents |
| RU2671263C1 (en) * | 2018-02-02 | 2018-10-30 | Владислав Юрьевич Климов | Device for thermal neutralization of industrial effluents |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2494310C1 (en) | Burner device for combustion of industrial wastes | |
| CA1195228A (en) | Burner and method | |
| US5674066A (en) | Burner | |
| US8113821B2 (en) | Premix lean burner | |
| JP2008522123A5 (en) | ||
| JPH08189641A (en) | Combustion apparatus | |
| RU2494311C1 (en) | Industrial wastes combustion method | |
| JP2008522123A (en) | Method and apparatus for burning hydrogen in a premix burner | |
| EA012937B1 (en) | Method for a lean gas combustion, a burner and installation | |
| JPH08240129A (en) | Combustion apparatus for gas-turbine engine | |
| JP7244526B2 (en) | Burner and how to use it | |
| RU2002134603A (en) | THE IMPROVED COMBINATION OF THE PRELIMINARY MIXING CHAMBER AND THE COMBUSTION CHAMBER WITH A SMALL EMISSION OF EMISSIONS FOR GAS TURBINES OPERATING LIQUID AND LIQUID-LIQUID | |
| JPH06341611A (en) | Method and burner of minimally inhibiting quality of nox discharged from combustion | |
| JPH0147683B2 (en) | ||
| RU2115064C1 (en) | Two-flow gas burner | |
| KR20200021059A (en) | Mixed-combustion burner device | |
| US10677458B2 (en) | Combustor assembly for low-emissions and alternate liquid fuels | |
| RU2172893C1 (en) | Atomizer | |
| RU2324117C1 (en) | System for combustion of liquid and/or aeriform fuel in gas turbine | |
| RU2183798C2 (en) | Burner device | |
| RU2643223C1 (en) | Device for thermal neutralization of industrial effluents | |
| RU2454605C1 (en) | Technological vortex ejection gas burner | |
| RU178084U1 (en) | Burner device | |
| RU2450856C1 (en) | Gas generator | |
| RU66009U1 (en) | TWO-FLOW GAS BURNER |