RU2494311C1 - Industrial wastes combustion method - Google Patents
Industrial wastes combustion method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2494311C1 RU2494311C1 RU2012116613/06A RU2012116613A RU2494311C1 RU 2494311 C1 RU2494311 C1 RU 2494311C1 RU 2012116613/06 A RU2012116613/06 A RU 2012116613/06A RU 2012116613 A RU2012116613 A RU 2012116613A RU 2494311 C1 RU2494311 C1 RU 2494311C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nozzle
- fuel gas
- gas
- shell
- burners
- 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.The invention relates to devices for burning gases in heat-stressed technological installations and can be used in the petrochemical, energy, metallurgical industries and other sectors of the economy.
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.
Известен способ подачи компонентов топлива при помощи соосно-струйной форсунки, содержащей 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, при этом 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, МПК: F02K 9/52, F23D 11/12).A known method of supplying fuel components using a coaxial jet nozzle containing a hollow tip, in the output part of which there are radially spaced grooves, and connecting the cavity of one fuel component with the combustion zone, a sleeve covering the tip with a gap and connecting the cavity of the other fuel component with the combustion zone while the radially located grooves are made 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 thickness of the beam cha. (RF patent No. 2291977, IPC:
Указанный способ реализуется следующим образом.The specified method is implemented 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. 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.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. 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.
Известен способ подачи компонентов топлива в камеру жидкостного ракетного двигателя при помощи соосно-струйной форсунки, содержащей 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, МПК: F02K 9/52, F23D 11/12).A known method of supplying fuel components to the chamber of a liquid propellant rocket engine using a 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 fuel component with the combustion zone, while in the output parts of the tip are made radially spaced grooves (RF Patent No. 2161719, IPC: F02K 9/52, F23D 11/12).
Указанный способ реализуется следующим образом.The specified method is implemented 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.
Известен способ сжигания газа при помощи газовой горелки, содержащей 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 known method of burning gas using a gas burner containing a housing with a collector installed at the inlet, inclined nozzles of which are located between the blades of the swirl, and the nozzle of the collector at the outlet is equipped with gas-jet vortex generators of acoustic vibrations (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 blades of the swirl 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.
Известен способ сжигания газа при помощи газовой горелки, 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 known method of burning gas using a gas burner, comprising 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 being connected to the collector with rows of holes (USSR copyright certificate No. 1186895, CL 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 близким к заявляемому способу по технической сущности и достигаемому эффекту является способ сжигания предварительно подготовленной смеси при помощи вихревой газовой горелки, содержащей 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).Closest to the claimed method in terms of technical nature and the achieved effect is a method of burning a pre-prepared mixture using a vortex gas burner containing 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 collector with a nozzle gas supply, the mixer is connected to the collector by rows of holes, while the axis of the mixer holes are directed at an acute angle to the radial planes, the holes in the wall the confuser mixer is made in the form of conical swirling chambers with central jet holes and screw screw channels, the conical chambers being 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 supply pipe gas, 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 the direction in the direction of the outlet to impart rotation to the air flow, the casing has 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 air flow in the housing, screw channels are made in the nozzle holes (RF patent No. 2115064, IPC:
Указанный способ реализуется следующим образом.The specified method is implemented 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 a nozzle to the cavity of the annular collector, passes through conical swirl chambers in the walls of the confuser mixer with central jet openings and screw screw channels, as a result of which swirling gas vortices are distributed dispersively into the confuser mixer and interact with the air coming from the air coming from 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.
Основным недостатком указанного способа горелки является значительная сложность смесеобразования при недостаточно высокой эффективности сжигания газового топлива в горелке.The main disadvantage of this method of the burner is the significant complexity of the 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, в предложенном способе сжигания промышленных стоков, заключающемся в подаче промышленных стоков в смесь горючего, преимущественно, газа, с воздухом, и последующем сжигании образовавшейся смеси в газовой горелке устройства для сжигания промышленных стоков, согласно изобретению, газовую горелку выполняют с цилиндрической обечайкой с профилированным входом и выходом, которую устанавливают на раме, причем в выходной части обечайки располагают запальную и дежурную горелки, при этом внутри указанной обечайки, предпочтительно, по ее оси, располагают форсунку для распыливания жидкого компонента, преимущественно, промышленных стоков, причем выходную часть осевого канала форсунки выполняют профилированной, при этом внутри обечайки, напротив выходной части форсунки, предпочтительно, соосно или практически соосно с ней, устанавливают полое тороидальное кольцо для подачи воздуха, на внутренней поверхности которого выполняют сквозные каналы, соединяющие полость внутри упомянутого кольца с окружающей средой, при этом в выходной части обечайки устанавливают горелки для подачи газа, преимущественно, с общим коллектором, которые выполняют в виде полых цилиндрических обечаек, внутреннюю полость которых соединяют с общим коллектором подачи газа, причем во входной части обечаек указанных горелок выполняют каналы для подачи воздуха, а в выходной части устанавливают рассекатель, преимущественно, в виде звездообразной профилированной фигуры, причем продольные оси указанных горелок наклоняют вовнутрь, при этом промышленные стоки подают в форсунку для распыливания жидкого компонента, преимущественно, струйную, расположенную внутри цилиндрической обечайки горелки и подают к выходу из форсунки, при этом выходную часть струи профилируют, подавая ее через выходную профилированную часть осевого канала форсунки, после чего в центр спрофилированной струи промышленных стоков подают, предпочтительно, под углом к продольной оси горелки, воздух в виде дискретных струй, предпочтительно, со скоростью звука, из полого тороидального кольца для подачи воздуха, на внутренней поверхности которого выполнены сквозные каналы, соединяющие полость внутри упомянутого кольца с окружающей средой, после чего на выходе из обечайки горелки подготовленную смесь, преимущественно, из жидких промышленных стоков и воздуха сжигают, подавая в центр струи газ из горелок, установленных по периметру выходной части цилиндрической обечайки и предварительно зажженных при помощи дежурной и запальной горелок перед подачей промышленных стоков в форсунку для распыливания жидкого компонента.The solution to this problem is achieved by the fact that, in the proposed method of burning industrial wastes, which consists in supplying industrial wastes to a mixture of combustible, mainly gas, with air, and then burning the resulting mixture in a gas burner of a device for burning industrial wastes, according to the invention, a gas burner perform with a cylindrical shell with a profiled input and output, which is installed on the frame, and in the output part of the shell have a pilot and duty burner, while inside the pointer the nozzle for spraying the liquid component, mainly industrial wastewater, preferably the outlet part of the nozzle axial channel is shaped, while inside the shell, opposite the nozzle outlet part, it is preferably coaxial or practically coaxial with it a hollow toroidal ring for supplying air, on the inner surface of which there are through channels connecting the cavity inside the ring with the environment, while in the outlet These shells install burners for supplying gas, mainly with a common collector, which are made in the form of hollow cylindrical shells, the internal cavity of which is connected to a common manifold of gas supply, moreover, air supply channels are made in the inlet part of the shells of said burners and in the outlet part the divider, mainly in the form of a star-shaped shaped figure, and the longitudinal axis of these burners are tilted inward, while industrial effluents are fed into the nozzle for spraying liquid of the component, mainly an inkjet located inside the cylindrical shell of the burner and fed to the exit of the nozzle, while the output part of the jet is shaped by feeding it through the output profiled part of the axial channel of the nozzle, after which it is fed, preferably at an angle, to the center of the profiled jet of industrial waste to the longitudinal axis of the burner, air in the form of discrete jets, preferably at the speed of sound, from a hollow toroidal ring for supplying air, on the inner surface of which are made through the channels connecting the cavity inside the ring with the environment, after which, at the outlet from the burner shell, the prepared mixture is mainly burned from industrial industrial effluents and air, supplying gas from the burners installed around the perimeter of the outlet part of the cylindrical shell and preliminarily ignited assistance of the duty and ignition burners before feeding industrial effluents to the nozzle for spraying the liquid component.
В варианте применения способа, выходную часть осевого канала форсунки выполняют звездообразной с радиальными щелевыми каналами, причем внутри выходной части указанного осевого канала устанавливают с возможностью осевого перемещения профилированный наконечник, наружная поверхность которого выполняют эквидистантной или практически эквидистантной 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 application of the method, the output part of the axial channel of the nozzle is made star-shaped with radial slotted channels, and a profiled tip is installed inside the output part of the specified axial channel with the possibility of axial movement, the outer surface of which is made equidistant or almost equidistant to the internal 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 применения способа, выходную часть осевого канала форсунки выполняют звездообразной с радиальными щелевыми каналами, причем внутри выходной части указанного осевого канала устанавливают с возможностью осевого перемещения профилированный наконечник, наружная поверхность которого выполняют эквидистантной или практически эквидистантной внутренней поверхности форсунки, при этом количество лучей принимают равным четырем.In an application of the method, the output part of the axial channel of the nozzle is made star-shaped with radial slotted channels, 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 made equidistant or almost equidistant to the internal surface of the nozzle, while the number of rays is taken equal by four.
В варианте применения способа, выходную часть осевого канала форсунки выполняют звездообразной с радиальными щелевыми каналами, причем внутри выходной части указанного осевого канала устанавливают с возможностью осевого перемещения профилированный наконечник, наружная поверхность которого выполняют эквидистантной или практически эквидистантной внутренней поверхности форсунки, при этом количество лучей принимают равным трем.In an application of the method, the output part of the axial channel of the nozzle is made star-shaped with radial slotted channels, 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 made equidistant or almost equidistant to the internal surface of the nozzle, while the number of rays is taken equal three.
В варианте применения способа, выходную часть осевого канала форсунки выполняют в виде полого кольца, причем внутри выходной части указанного осевого канала устанавливают с возможностью осевого перемещения профилированный наконечник, наружная поверхность которого выполняют эквидистантной или практически эквидистантной внутренней поверхности форсунки.In an application of the method, 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 made the equidistant or almost equidistant 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 применения способа, оси каналов для подачи топливного газа из полого тороидального кольца располагают 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 газо-жидкостного потока, компонентов топлива и улучшению смесеобразованияIn an application of the method, the axis of the channels for supplying fuel gas from the hollow toroidal ring is 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 mixing
В варианте применения способа, оси горелок для подачи газа располагают тангенциально. Такое расположение осей горелок для подачи газа позволяет обеспечить дополнительную закрутку потока газа, подаваемого из горелок, что, в конечном итоге, приведет к улучшению перемешивания компонентов топлива и улучшению смесеобразованияIn an application of the method, the axis of the burners for gas supply are located tangentially. Such an arrangement of the axes of the gas supply burners 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 применения способа, оси каналов для подачи топливного газа из полого тороидального кольца направляют в сторону, противоположную направлению каналов горелок для подачи топливного газа. Такое расположение осей каналов для подачи топливного газа и осей горелок для подачи топливного газа 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 application of the method, the axis of the channels for supplying fuel gas from the hollow toroidal ring is directed to the side opposite to the direction of the channels of the 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 gas 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 gas-liquid flow, fuel components and improved mixture formation.
Предлагаемая двухпоточная газовая горелка за счет своих отличительных признаков обеспечивает решение поставленной технической задачи - повышение эффективности сжигания газового топлива в горелке за счет интенсивного мелкомасштабного смешения газа с воздухом с помощью газоструйных вихревых генераторов акустических колебаний.The proposed dual-stream gas burner, due to its distinguishing features, provides a solution to the technical problem - increasing the efficiency of burning gas fuel in the burner due to intensive small-scale mixing of gas with air using gas-jet vortex generators of acoustic vibrations.
Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показан продольный разрез горелки, на фиг.2 - выносной элемент А - продольный разрез полого тороидального кольца, на фиг.3 - вид сверху на горелку, 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 горелки в аксонометрии.The invention is illustrated by drawings, in which Fig. 1 shows a longitudinal section of a burner, Fig. 2 shows an external element A, a longitudinal section of a hollow toroidal ring, Fig. 3 is a top view of a burner, and Fig. 4 is a longitudinal section of an industrial feed channel drains, figure 5 is a front view of the output channel for supplying industrial wastes, figure 6 is a longitudinal section of the channel for supplying industrial wastes in the embodiment, figure 7 is a front view of the outlet channel for supplying industrial waste in the embodiment, .8 - general view of the burner in axon Rhee.
Предложенный способ может быть реализован при помощи газовой горелки, имеющей следующую конструкцию.The proposed method can be implemented using a gas burner having the following design.
Газовая горелка для реализации указанного способа 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 gas burner for implementing this method contains 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
Предложенный способ реализуется при помощи газовой горелки следующим образом.The proposed method is implemented using a gas burner as follows.
Топливный газ подают в трубопроводы предложенной газовой горелки в виде двух потоков - один поток на основные горелки 12, другой - в полость полого тороидального кольца 10. Топливный газ внутрь каждой основной горелки 12 подают из общего коллектора 13, а воздух - через каналы 14. Для стабилизации процесса горения, в выходной части каждой основной горелки 12 устанавливают рассекатель 15. Поток газа, истекающий из основных горелок, воспламеняют при помощи дежурной 6 и запальной 5 горелок.Fuel gas is supplied to the pipelines of the proposed gas burner in two streams - one stream to the
Промышленные стоки подают во входную часть форсунки 7 и далее 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, используют 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, use a profiled
В варианте исполнения, выходную часть осевого канала форсунки выполняют в виде полого кольца, причем внутри выходной части указанного осевого канала устанавливают с возможностью осевого перемещения профилированный наконечник 9, 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 inside the output part of the specified axial channel, 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, внутрь струи смеси промышленных стоков и воздуха подают топливный газ в виде дискретных струй, по числу каналов 10. Газ подают 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
Подготовленную таким образом смесь, состоящую из частиц промышленных стоков, воздуха и топливного газа, подает к выходу 3 из обечайки 1, где она 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 exit 3 from 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 |
|---|---|---|---|
| RU2012116613/06A RU2494311C1 (en) | 2012-04-26 | 2012-04-26 | Industrial wastes combustion method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012116613/06A RU2494311C1 (en) | 2012-04-26 | 2012-04-26 | Industrial wastes combustion method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2494311C1 true RU2494311C1 (en) | 2013-09-27 |
Family
ID=49254112
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012116613/06A RU2494311C1 (en) | 2012-04-26 | 2012-04-26 | Industrial wastes combustion method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2494311C1 (en) |
Cited By (5)
| 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 |
| RU2590909C1 (en) * | 2015-05-25 | 2016-07-10 | Владислав Юрьевич Климов | Combined burner device |
| RU2588981C1 (en) * | 2015-05-18 | 2016-07-10 | Владислав Юрьевич Климов | Combined burner device |
| RU2592292C1 (en) * | 2015-07-07 | 2016-07-20 | Владислав Юрьевич Климов | Combined burner device |
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 RU2012116613/06A patent/RU2494311C1/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 (5)
| 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 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2494310C1 (en) | Burner device for combustion of industrial wastes | |
| JP4913746B2 (en) | Method and apparatus for burning hydrogen in a premix burner | |
| RU2494311C1 (en) | Industrial wastes combustion method | |
| US5674066A (en) | Burner | |
| EP0887589B1 (en) | Device and method for combustion of fuel | |
| JP2008522123A5 (en) | ||
| JPH08240129A (en) | Combustion apparatus for gas-turbine engine | |
| EA012937B1 (en) | Method for a lean gas combustion, a burner and installation | |
| 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 | |
| RU2352864C1 (en) | Method and device for burning fuel | |
| RU2310794C1 (en) | Swirl burner | |
| JPH06341611A (en) | Method and burner of minimally inhibiting quality of nox discharged from combustion | |
| JPH0147683B2 (en) | ||
| RU2708011C1 (en) | Fuel combustion device | |
| JPH0252765B2 (en) | ||
| KR20200021059A (en) | Mixed-combustion burner device | |
| RU2212003C1 (en) | Method and device for burning fuel | |
| US3816061A (en) | Fuel mixing chamber for heating torches | |
| US10677458B2 (en) | Combustor assembly for low-emissions and alternate liquid fuels | |
| RU2643223C1 (en) | Device for thermal neutralization of industrial effluents | |
| RU178084U1 (en) | Burner device | |
| RU2638500C1 (en) | Method for incineration of milled solid fuel and device for its implementation | |
| RU2639823C1 (en) | Two-flow gas burner | |
| RU2454605C1 (en) | Technological vortex ejection gas burner |