RU2639823C1 - Two-flow gas burner - Google Patents

Two-flow gas burner Download PDF

Info

Publication number
RU2639823C1
RU2639823C1 RU2017111179A RU2017111179A RU2639823C1 RU 2639823 C1 RU2639823 C1 RU 2639823C1 RU 2017111179 A RU2017111179 A RU 2017111179A RU 2017111179 A RU2017111179 A RU 2017111179A RU 2639823 C1 RU2639823 C1 RU 2639823C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
holes
cylindrical
supply pipe
cylindrical nozzle
nozzle
Prior art date
Application number
RU2017111179A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Дмитриевич Катин
Анатолий Петрович Богачев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тихоокеанский государственный университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тихоокеанский государственный университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тихоокеанский государственный университет"
Priority to RU2017111179A priority Critical patent/RU2639823C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2639823C1 publication Critical patent/RU2639823C1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/02—Premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air upstream of the combustion zone

Abstract

FIELD: power industry.SUBSTANCE: two-flow gas burner comprises a housing with a gas supply pipe made in the form of a truncated cone, oriented with a smaller base to the output, an air supply pipe located tangentially to the housing, a ring collector, a cylindrical nozzle located inside the housing, plugged on the output side, connected with the gas supply pipe, the walls of which are made with holes with screw channels located inside, axes of the holes are directed at an acute angle to radial planes and to nozzle generatrices toward the output and in the direction of the air flow rotation in the housing, the ring collector is made in the form of a spray chamber with an output toroidal throat, and the gas supply pipe is replaced by a water supply pipe, connected to the spray chamber. A cylindrical nozzle is placed in a hard-cylindrical perforated shell, which is attached to the end of the plugged output of the cylindrical nozzle and is installed with a gap relative to the outer surface of the cylindrical nozzle. The diameter of the perforated holes exceeds the diameter of the holes in the cylindrical nozzle by 2-4 times, and the number of perforated holes in the cylindrical shell does not exceed the number of holes in the cylindrical nozzle.EFFECT: increasing efficiency of gas fuel burning by ensuring a complete and uniform mixing of air and gas flows.1 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для сжигания газов в топках теплонапряженных технологических установок и может быть использовано в нефтехимической, энергетической, металлургической промышленности и других отраслях народного хозяйства.The invention relates to a device for burning gases in the furnaces of heat-stressed technological installations and can be used in the petrochemical, energy, metallurgical industries and other sectors of the economy.

Известна двухпоточная газовая горелка [1], содержащая корпус с патрубком подачи газа, выполненный в виде усеченного конуса, ориентированного меньшим основанием к выходу, патрубок подачи воздуха, расположенный тангенциально к корпусу, кольцевой коллектор с патрубком подачи газа, конфузорный смеситель с отверстиями в стенках, выполненных в виде конических камер закручивания с центральными струйными отверстиями и винтовыми шнековыми каналами, цилиндрическое сопло, расположенное внутри корпуса, глушенное со стороны выхода, соединенное с патрубком подачи газа, в стенках сопла выполнены отверстия, оси которых направлены под острым углом к радиальным плоскостям и к образующим сопла в сторону выхода и в направлении вращения воздушного потока в корпусе, внутри отверстий сопла расположены винтовые каналы.Known dual-flow gas burner [1], comprising a housing with a gas supply pipe made in the form of a truncated cone oriented with a smaller base towards the outlet, an air supply pipe located tangentially to the body, an annular manifold with a gas supply pipe, a confuser mixer with holes in the walls, made in the form of conical swirling chambers with central jet holes and screw screw channels, a cylindrical nozzle located inside the housing, muffled from the outlet side, connected to with a gas supply nozzle, holes are made in the nozzle walls, the axes of which are directed at an acute angle to the radial planes and to the nozzle generators towards the outlet and in the direction of rotation of the air flow in the housing, screw channels are located inside the nozzle openings.

Недостатком известной газовой горелки является понижение эффективности сжигания газового топлива при изменении ее производительности в широком диапазоне.A disadvantage of the known gas burner is a decrease in the efficiency of burning gas fuel when changing its performance over a wide range.

Это обусловлено тем, что известная горелка не позволяет точно регулировать подачу топливной смеси. В результате происходит перерасход газа, что ведет к эмиссии оксидов азота в атмосферу.This is due to the fact that the known burner does not allow you to accurately control the flow of the fuel mixture. As a result, gas is overspended, which leads to the emission of nitrogen oxides into the atmosphere.

Наиболее близкой к заявляемой по технической сущности и достигаемому эффекту является двухпоточная газовая горелка [2], содержащая корпус с патрубком подачи газа, выполненный в виде усеченного конуса, ориентированного меньшим основанием к выходу, патрубок подачи воздуха, расположенный тангенциально к корпусу, кольцевой коллектор с патрубком подачи газа, конфузорный смеситель с отверстиями в стенках, выполненных в виде конических камер закручивания с центральными струйными отверстиями и винтовыми шнековыми каналами, цилиндрическое сопло, расположенное внутри корпуса, глушенное со стороны выхода, соединенное с патрубком подачи газа, в стенках сопла выполнены отверстия, оси которых направлены под острым углом к радиальным плоскостям и к образующим сопла в сторону выхода и в направлении вращения воздушного потока в корпусе, внутри отверстий сопла расположены винтовые каналы, при этом кольцевой коллектор выполнен в виде камеры впрыска с выходной тороидальной амбразурой, и дополнительно снабжена патрубком подачи воды, соединенным с камерой впрыска.The closest to the claimed technical essence and the achieved effect is a dual-flow gas burner [2], comprising a housing with a gas supply pipe made in the form of a truncated cone oriented with a smaller base to the outlet, an air supply pipe located tangentially to the body, an annular collector with a pipe gas supply, a confuser mixer with holes in the walls made in the form of conical swirling chambers with central jet holes and screw auger channels, cylindrical with A hole located inside the casing, suppressed from the outlet side, connected to the gas supply pipe, holes are made in the nozzle walls, the axes of which are directed at an acute angle to the radial planes and to the nozzle generators towards the exit side and in the direction of rotation of the air flow in the casing, inside the openings the nozzle has screw channels, while the annular manifold is made in the form of an injection chamber with an output toroidal embrasure, and is additionally equipped with a water supply pipe connected to the injection chamber.

Недостатком известной газовой горелки является понижение эффективности сжигания газового топлива из-за невозможности обеспечить полное и однородное смешивание потоков воздуха и газа.A disadvantage of the known gas burner is a decrease in the efficiency of burning gas fuel due to the inability to provide a complete and uniform mixing of air and gas flows.

Технической задачей изобретения является повышение эффективности сжигания газового топлива за счет обеспечения полного и однородного смешивания потоков воздуха и газа.An object of the invention is to increase the efficiency of burning gas fuel by ensuring complete and uniform mixing of air and gas flows.

Для решения поставленной задачи в известной двухпоточной газовой горелке, содержащей корпус с патрубком подачи газа, выполненный в виде усеченного конуса, ориентированного меньшим основанием к выходу, патрубок подачи воздуха, расположенный тангенциально к корпусу, кольцевой коллектор, цилиндрическое сопло, расположенное внутри корпуса, глушенное со стороны выхода, соединенное с патрубком подачи газа, в стенках которого выполнены отверстия, с расположенными внутри винтовыми каналами, оси отверстий направлены под острым углом к радиальным плоскостям и к образующим сопла в сторону выхода и в направлении вращения воздушного потока в корпусе, кольцевой коллектор выполнен в виде камеры впрыска с выходной тороидальной амбразурой и патрубок подачи газа заменен патрубком подачи воды, соединенным с камерой впрыска, согласно изобретению цилиндрическое сопло размещено в жестком цилиндрическом перфорированном кожухе, который закреплен на торце глушенного выхода цилиндрического сопла и установлен с зазором относительно наружной поверхности цилиндрического сопла, причем диаметр перфорированных отверстий превышает диаметр отверстий в цилиндрическом сопле в 2-4 раза, а количество перфорированных отверстий в цилиндрическом кожухе не превышает количество отверстий в цилиндрическом сопле.To solve the problem in the well-known double-flow gas burner, comprising a housing with a gas supply pipe made in the form of a truncated cone oriented with a smaller base to the outlet, an air supply pipe located tangentially to the body, an annular manifold, a cylindrical nozzle located inside the housing, muffled with the outlet side connected to the gas supply pipe, in the walls of which holes are made, with screw channels located inside, the axis of the holes are directed at an acute angle to the radial to the planes and to the nozzle generators towards the exit and in the direction of rotation of the air flow in the housing, the annular manifold is made in the form of an injection chamber with an outlet toroidal embrasure and the gas supply pipe is replaced by a water supply pipe connected to the injection chamber, according to the invention, the cylindrical nozzle is placed in a rigid a cylindrical perforated casing, which is mounted on the end face of the muffled exit of the cylindrical nozzle and is installed with a gap relative to the outer surface of the cylindrical nozzle, and the employee exceeds the diameter of the perforations in the cylindrical nozzle holes in 2-4 times, and the number of perforations in the cylindrical casing does not exceed the number of holes in a cylindrical nozzle.

Техническая задача совпадает с техническим решением.The technical problem coincides with the technical solution.

Благодаря отличительным признакам предлагаемая горелка позволяет получить однородную газовоздушную смесь, уменьшить коэффициент избытка воздуха для горения, что обеспечивает полное сгораниеDue to the distinguishing features of the proposed burner allows you to get a homogeneous gas mixture, reduce the coefficient of excess air for combustion, which ensures complete combustion

Это обусловлено тем, что вращающийся газовоздушный поток дополнительно рассеивается цилиндрическим перфорированным кожухом и поступает на сжигание попутно с чистой либо загрязненной нефтепродуктами или хоз-бытовыми стоками водой, поступающей в камеру впрыска поThis is due to the fact that the rotating gas-air stream is additionally scattered by a cylindrical perforated casing and enters the combustion along with clean or contaminated with oil products or household wastewater water entering the injection chamber through

Газовая горелка иллюстрируется чертежом, где изображена предлагаемая газовая горелка.The gas burner is illustrated in the drawing, which shows the proposed gas burner.

Горелка содержит корпус 1 в виде усеченного конуса, патрубок для подачи воздуха 2, цилиндрическое сопло 3, расположенное внутри корпуса 1, глушенное со стороны выхода и соединенное с патрубком подачи газа 4, камеру впрыска 5, с выходной тороидальной амбразурой 6, патрубок подачи воды 7.The burner contains a housing 1 in the form of a truncated cone, a nozzle for supplying air 2, a cylindrical nozzle 3 located inside the housing 1, muffled from the outlet side and connected to the gas supply pipe 4, an injection chamber 5, with an output toroidal embrasure 6, a water supply pipe 7 .

В стенках цилиндрического сопла 3 выполнены отверстия 8, оси которых направлены под острым углом к радиальным плоскостям и к образующим сопла в сторону выхода и в направлении вращения воздушного потока в корпусе. Внутри отверстий 8 выполнены винтовые каналами 9.Holes 8 are made in the walls of the cylindrical nozzle 3, the axes of which are 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. Inside the holes 8 are made screw channels 9.

Цилиндрическое сопло 3 размещено в жестком цилиндрическом перфорированном кожухе 10, который закреплен на торце глушенного выхода цилиндрического сопла 3 и установлен с зазором относительно наружной поверхности цилиндрического сопла 3, причем диаметр перфорированных отверстий 11 превышает диаметр отверстий 8 в цилиндрическом сопле 3 в 2-4 раза, а количество перфорированных отверстий 11 в цилиндрическом кожухе 10 не превышает количество отверстий 8 в цилиндрическом сопле 3.The cylindrical nozzle 3 is placed in a rigid cylindrical perforated casing 10, which is mounted on the end face of the muffled exit of the cylindrical nozzle 3 and is installed with a gap relative to the outer surface of the cylindrical nozzle 3, the diameter of the perforated holes 11 exceeds the diameter of the holes 8 in the cylindrical nozzle 3 by 2-4 times, and the number of perforated holes 11 in the cylindrical casing 10 does not exceed the number of holes 8 in the cylindrical nozzle 3.

Горелка работает следующим образом.The burner operates as follows.

Топливный газ по патрубку 4 подается в центральное цилиндрическое сопло 3, проходит через отверстия 8 с винтовыми каналами 9 в корпус 1, в который через патрубок 2 подается чистый либо с загрязнителями воздух. В результате происходит смешение газа с воздухом и возникает закрученный газовоздушный поток. Вращающийся газовоздушный поток из корпуса 1 поступает в камеру впрыска 5. Благодаря жесткому цилиндрическому кожуху 10 и наличию зазора между ним и поверхностью цилиндрического сопла 3 происходит дополнительное перемешивание газа с воздухом и повышение эффективности сжигания газового топлива за счет обеспечения полного и однородного смешивания потоков воздуха и газа. Конструкция цилиндрического кожуха 10 обеспечивает оптимизацию процесса перемешивания газа с воздухом за счет размера и количества перфорированных отверстий 11.Fuel gas through pipe 4 is supplied to the central cylindrical nozzle 3, passes through openings 8 with screw channels 9 into the housing 1, into which clean or pollutant air is supplied through pipe 2. As a result, gas is mixed with air and a swirling gas flow occurs. The rotating gas-air flow from the housing 1 enters the injection chamber 5. Due to the rigid cylindrical casing 10 and the presence of a gap between it and the surface of the cylindrical nozzle 3, additional mixing of gas with air and an increase in the efficiency of combustion of gas fuel occur due to the complete and uniform mixing of air and gas flows . The design of the cylindrical casing 10 optimizes the process of mixing gas with air due to the size and number of perforated holes 11.

Одновременно в камеру впрыска 5 по патрубку 7 подается вода либо нефтесодержащие или хоз-бытовые стоки, предварительно эмульгированные до однородной смеси необходимой дисперсности.At the same time, water or oil-containing or household wastewater pre-emulsified to a homogeneous mixture of the required dispersion is supplied to the injection chamber 5 through the pipe 7.

Затем газовоздушный поток и вода через тороидальную амбразуру камеры впрыска поступает на сгорание в топку.Then the gas-air flow and water through the toroidal embrasure of the injection chamber enters the combustion chamber for combustion.

Таким образом, заявляемая двухпоточная газовая горелка позволяет повысить эффективность сжигания газового топлива за счет обеспечения полного и однородного смешивания потоков воздуха и газа.Thus, the inventive dual-stream gas burner can improve the efficiency of burning gas fuel by ensuring a complete and uniform mixing of air and gas flows.

Источники информацииInformation sources

1. Патент № 2115064 РФ, МКИ6 F23D 14/02. Двухпоточная газовая горелка, опубл. 10.07.98, бюл. №19.1. Patent No. 2115064 of the Russian Federation, MKI 6 F23D 14/02. Double-flow gas burner, publ. 07/10/98, bull. No. 19.

2. Патент на полезную модель №66009 РФ, МКИ6 F23D 14/02. Двухпоточная газовая горелка, опубл. 27.08.2007, бюл. №24.2. Utility Model Patent No. 66009 of the Russian Federation, MKI 6 F23D 14/02. Double-flow gas burner, publ. 08/27/2007, bull. Number 24.

Claims (1)

Двухпоточная газовая горелка, содержащая корпус с патрубком подачи газа, выполненный в виде усеченного конуса, ориентированного меньшим основанием к выходу, патрубок подачи воздуха, расположенный тангенциально к корпусу, кольцевой коллектор, цилиндрическое сопло, расположенное внутри корпуса, глушенное со стороны выхода, соединенное с патрубком подачи газа, в стенках которого выполнены отверстия, с расположенными внутри винтовыми каналами, при этом оси отверстий направлены под острым углом к радиальным плоскостям и к образующим сопла в сторону выхода и в направлении вращения воздушного потока в корпусе, при этом кольцевой коллектор выполнен в виде камеры впрыска с выходной тороидальной амбразурой, и дополнительно снабжена патрубком подачи воды, соединенным с камерой впрыска, отличающаяся тем, что цилиндрическое сопло размещено в жестком цилиндрическом перфорированном кожухе, который закреплен на торце глушенного выхода цилиндрического сопла и установлен с зазором относительно наружной поверхности цилиндрического сопла, причем диаметр перфорированных отверстий превышает диаметр отверстий в цилиндрическом сопле в 2-4 раза, а количество перфорированных отверстий в цилиндрическом кожухе не превышает количество отверстий в цилиндрическом сопле.A two-stream gas burner containing a housing with a gas supply pipe made in the form of a truncated cone oriented with a smaller base towards the outlet, an air supply pipe located tangentially to the body, an annular manifold, a cylindrical nozzle located inside the housing, muffled from the outlet side, connected to the pipe gas supply, in the walls of which holes are made, with screw channels located inside, while the axis of the holes are directed at an acute angle to the radial planes and to the nozzle generators towards the outlet and in the direction of rotation of the air flow in the housing, while the annular manifold is made in the form of an injection chamber with an output toroidal embrasure, and is additionally equipped with a water supply pipe connected to the injection chamber, characterized in that the cylindrical nozzle is placed in a rigid cylindrical perforated casing which is mounted on the end face of the muffled exit of the cylindrical nozzle and is installed with a gap relative to the outer surface of the cylindrical nozzle, the diameter of the perforated holes exceeds an opening diameter in the cylindrical nozzle 2-4 times, and the number of perforations in the cylindrical casing does not exceed the number of holes in a cylindrical nozzle.
RU2017111179A 2017-04-03 2017-04-03 Two-flow gas burner RU2639823C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017111179A RU2639823C1 (en) 2017-04-03 2017-04-03 Two-flow gas burner

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017111179A RU2639823C1 (en) 2017-04-03 2017-04-03 Two-flow gas burner

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2639823C1 true RU2639823C1 (en) 2017-12-22

Family

ID=63857344

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017111179A RU2639823C1 (en) 2017-04-03 2017-04-03 Two-flow gas burner

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2639823C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU201414U1 (en) * 2020-02-21 2020-12-14 Акционерное общество "Управление отходами" REMOTE FURNACE FOR OBTAINING GASEOUS COOLANT BY COMBUSTION OF GASEOUS FUEL

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4960378A (en) * 1987-09-26 1990-10-02 Ruhrgas Aktiengesellschaft Gas burner
RU2115064C1 (en) * 1996-08-08 1998-07-10 Иван Петрович Слободяник Two-flow gas burner
RU2249153C1 (en) * 2003-08-20 2005-03-27 Открытое акционерное общество "Стройтрансгаз" Multi-jet burner for boiler
RU66009U1 (en) * 2007-04-10 2007-08-27 ГОУ ВПО "Дальневосточный государственный университет путей сообщения" (ДВГУПС) TWO-FLOW GAS BURNER
RU99596U1 (en) * 2010-06-16 2010-11-20 Николай Валентинович Стуценко BURNER

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4960378A (en) * 1987-09-26 1990-10-02 Ruhrgas Aktiengesellschaft Gas burner
RU2115064C1 (en) * 1996-08-08 1998-07-10 Иван Петрович Слободяник Two-flow gas burner
RU2249153C1 (en) * 2003-08-20 2005-03-27 Открытое акционерное общество "Стройтрансгаз" Multi-jet burner for boiler
RU66009U1 (en) * 2007-04-10 2007-08-27 ГОУ ВПО "Дальневосточный государственный университет путей сообщения" (ДВГУПС) TWO-FLOW GAS BURNER
RU99596U1 (en) * 2010-06-16 2010-11-20 Николай Валентинович Стуценко BURNER

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU201414U1 (en) * 2020-02-21 2020-12-14 Акционерное общество "Управление отходами" REMOTE FURNACE FOR OBTAINING GASEOUS COOLANT BY COMBUSTION OF GASEOUS FUEL

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2074102A1 (en) Low nox short flame burner
RU2494310C1 (en) Burner device for combustion of industrial wastes
RU2494311C1 (en) Industrial wastes combustion method
RU2639823C1 (en) Two-flow gas burner
RU2352864C1 (en) Method and device for burning fuel
KR20200021059A (en) Mixed-combustion burner device
RU131455U1 (en) BURNER
CA1103574A (en) Burner for very low pressure gases
RU66009U1 (en) TWO-FLOW GAS BURNER
RU179847U1 (en) FURNACE SUPPORT DEVICE
RU114514U1 (en) Gas oil burner
RU2350844C1 (en) Combustion chamber of heat generator for firing liquid fuel
RU2454605C1 (en) Technological vortex ejection gas burner
RU215785U1 (en) DOUBLE FLOW GAS BURNER
RU131849U1 (en) Vortex Burner
RU2643223C1 (en) Device for thermal neutralization of industrial effluents
RU77938U1 (en) Gas oil burner
RU100185U1 (en) FUEL COMBUSTION DEVICE
RU128284U1 (en) FUEL COMBUSTION DEVICE
RU2115063C1 (en) Gas burner
RU2551439C1 (en) Burner device for burning of gaseous and liquid fuel
RU2343352C1 (en) Burner
RU2246071C2 (en) Gas burner
RU2508501C2 (en) Fuel combustion method, and device for its implementation
RU170746U1 (en) Smokeless torch head

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190404