RU2672230C1 - Инжекционный смеситель горелки - Google Patents
Инжекционный смеситель горелки Download PDFInfo
- Publication number
- RU2672230C1 RU2672230C1 RU2017138897A RU2017138897A RU2672230C1 RU 2672230 C1 RU2672230 C1 RU 2672230C1 RU 2017138897 A RU2017138897 A RU 2017138897A RU 2017138897 A RU2017138897 A RU 2017138897A RU 2672230 C1 RU2672230 C1 RU 2672230C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tubular body
- gas
- nozzles
- injection
- burner
- Prior art date
Links
- 238000002347 injection Methods 0.000 title claims abstract description 29
- 239000007924 injection Substances 0.000 title claims abstract description 29
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 abstract description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 53
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 102220488234 Uromodulin-like 1_F23D_mutation Human genes 0.000 description 3
- 244000309464 bull Species 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 208000024891 symptom Diseases 0.000 description 1
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
- F23D14/46—Details, e.g. noise reduction means
- F23D14/62—Mixing devices; Mixing tubes
- F23D14/64—Mixing devices; Mixing tubes with injectors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Gas Burners (AREA)
Abstract
Изобретение относится к нагревательным устройствам и установкам для сжигания газа, которые могут быть использованы в различных областях техники для нагрева деталей и в других теплоэнергетических установках. Инжекционный смеситель горелки содержит трубчатый корпус 1 с газовым коллектором 2, патрубок подвода газа 4, наклонные газовые сопла, оси которых при пересечении с радиусом трубчатого корпуса 1 образуют угол 22-25°, а при пересечении с продольной осью трубчатого корпуса - 40-45°, при этом нижний торец трубчатого корпуса 1 соединен с газовым коллектором 2, при этом отношение внутреннего диаметра трубчатого корпуса к внутреннему диаметру газового коллектора составляет от 1,1 до 1,2, причем высота трубчатого корпуса равна его внутреннему диаметру, а сопла расположены в верхней части коллектора диаметрально, на одинаковом расстоянии друг от друга. Технический результат - повышение эффективности инжекционного смесителя горелки путем увеличения коэффициента полезного действия и улучшения эксплуатационных характеристик за счет обеспечения высокой устойчивости работы его на всех режимах. 2 ил.
Description
Изобретение относится к нагревательным устройствам и установкам для сжигания газа, которые могут быть использованы в различных областях техники для нагрева деталей и в других теплоэнергетических установках.
Известен инжекционный смеситель горелки, (А.С. №964360 от 07.10.1982 г., Бюл. №37, МПК F23D 13/40), содержащий корпус в виде усеченного конуса с газовым коллектором. К газовому коллектору тангенциально присоединен патрубок подвода газа. К полости корпуса подключены сопла, выполненные с наклоном в сторону движения воздуха. Оси сопел при пересечении с радиусом внутренней поверхности корпуса образуют угол 22-25°, а оси сопел при пересечении с продольной осью корпуса образуют угол 40-45°.
Однако известный смеситель имеет ряд недостатков, таких как: низкая устойчивость работы горелки при работе в составе теплоэнергетических установок, работающих с разрежением. Происходит частый отрыв пламени от горелки, приводящий к снижению эксплуатационных характеристик.
При использовании горелки, как нагревательного устройства, на больших расходах, корпус, имеющий форму усеченного конуса обладает большим тепловым сопротивлением. Из-за этого происходит его «запирание», которое приводит к недостатку кислорода воздуха. Вследствие этого увеличивается недожог горючего газа, снижающего коэффициент полезного действия и, как следствие, к ухудшению работы инжекционного смесителя, в целом.
Известна также газовая инжекционная горелка, (патент RU 2395035 С1 от 20.07.2010 г., Бюл. №20, МПК, F23D 14/02 2006.01, включающая газовую камеру, образованную цилиндрической боковой и торцевыми стенками, патрубок подвода газа, смесительные стволы, газовые сопла с наклоном к оси ствола, вентилятор.
Недостатками такой инжекционной горелки являются: громоздкость, металлоемкость и сложность конструкции, а также необходимость использования вентилятора. Ввиду этих недостатков горелку неудобно использовать в качестве переносного горелочного устройства, снижающего его коэффициент полезного действия.
Наиболее близким, по технической сущности, к заявляемому инжекционному смесителю горелки, и принятым за прототип, является «Инжекционный смеситель горелки» (А.С. №805009 от 15.02.1981 г. Бюл. №6 F23D 13/40), содержащий трубчатый корпус с газовым коллектором, с тангенциально присоединенным к нему патрубком подвода газа. Также к полости корпуса подключены сопла, выполненные с наклоном в сторону движения воздуха. Оси сопел при пересечении с радиусом трубчатого корпуса образуют угол 22-25°, а оси сопел при пересечении с продольной осью трубчатого корпуса образуют угол 40-45°.
Недостатком инжекционного смесителя является то, что по конструкции часть внутренней стенки цилиндрического корпуса является конструктивным элементом газового коллектора, на котором непосредственно располагаются сопла. При работе инжекционного смесителя на малых расходах и в условиях разряжения из-за воздействия сильного воздушного потока движущегося по трубчатому корпусу на начальный участок газовых струй, истекающих из сопел, расположенных на внутренней стенке трубчатого корпуса, происходит срыв факела пламени. Это снижает устойчивость работы, ухудшая эксплуатационные характеристики инжекционного смесителя в целом.
К основным недостаткам рассматриваемого устройства также следует отнести то, что длина трубчатого корпуса по сравнению с его диаметром намного больше. Вследствие этого при работе на больших расходах горючего газа из-за теплового сопротивления трубчатого корпуса происходит «запирание» инжекционного смесителя горелки, что снижает полноту сгорания топлива и, как следствие, к.п.д. горелочного устройства.
Решаемой задачей изобретения является повышение коэффициента полезного действия инжекционного смесителя горелки путем повышения инжекции воздуха для полного сгорания горючего газа и улучшение эксплуатационных характеристик за счет устранения срыва пламени в условиях разрежения и при работе на малых расходах.
Техническим результатом изобретения является повышение эффективности инжекционного смесителя горелки путем увеличения коэффициента полезного действия и улучшения эксплуатационных характеристик за счет обеспечения высокой устойчивости работы его на всех режимах.
Технический результат достигается тем, что в инжекционном смесителе горелки, содержащем трубчатый корпус с газовым коллектором, патрубок подвода газа, наклонные газовые сопла, оси которых при пересечении с радиусом трубчатого корпуса образуют угол 22-25°, а при пересечении с продольной осью трубчатого корпуса - 40-45°, согласно которому, нижний торец трубчатого корпуса соединен с газовым коллектором, при этом соотношение внутреннего диаметра трубчатого корпуса к внутреннему диаметру газового коллектора составляет от 1,1 до 1,2, причем высота трубчатого корпуса равна его внутреннему диаметру, а сопла расположены в верхней части газового коллектора диаметрально, на одинаковом расстоянии друг от друга.
Сущность изобретения:
Предлагаемое изобретение позволяет повысить эффективность инжекционного смесителя горелки, благодаря повышению коэффициента полезного действия и улучшению эксплуатационных характеристик путем обеспечения устойчивости работы горелки в условиях разрежения или при работе на малых расходах горючего газа за счет другого конструктивного исполнения газового коллектора и трубчатого корпуса. В отличие от прототипа, газовый коллектор выполнен целостным, т.е. трубчатый корпус не является конструктивным элементом газового коллектора и который прикреплен к нему сверху торцом, сопла расположены в верхней части газового коллектора внутри трубчатого корпуса.
В предложенном устройстве срыв пламени устраняется тем, что начальные участки газовых струй, истекающих из сопел расположенных в верхней части газового коллектора внутри трубчатого корпуса, защищены от воздействия инжектируемого воздушного потока. Защита обеспечивается нижней частью газового коллектора, внутренний диаметр которого (d) меньше внутреннего диаметра трубчатого корпуса (D), при этом соотношение внутреннего диаметра трубчатого корпуса к внутреннему диаметру газового коллектора составляет от 1,1 до 1,2, которое способствует экранированию начальных участков газовых струй от инжектируемого воздушного потока.
Полнота сгорания газо-воздушной смеси обеспечивается повышением инжекции необходимого количества воздуха, которая достигается равенством высоты трубчатого корпуса и его диаметра, что уменьшает сопротивление инжекционного смесителя и обеспечивает необходимый коэффициент инжекции воздуха для полного сгорания горючего газа, при этом этот признак устраняет запирание инжекционного смесителя при работе горелки на больших расходах горючего газа.
Для пояснения технической сущности изобретения рассмотрим фиг. 1, где изображен общий вид инжекционного смесителя, на фиг. 2 - изображен вид сверху, где: 1 - газовый коллектор; 2 - верхняя часть газового коллектора; 3 - наклонные газовые сопла; 4 - трубчатый корпус; 5 - патрубок для подвода газа; 6 - нижняя часть газового коллектора. D - внутренний диаметр трубчатого корпуса; d - внутренний диаметр газового коллектора.
Устройство работает следующим образом:
Горючий газ по патрубку 5 (Фиг. 1) подается в газовый коллектор 1 и истекает по четырем газовым соплам 3 (Фиг. 2) в трубчатый корпус 4 (фиг. 1). Оси сопел расположены под углом 22-25° к радиусу трубчатого корпуса 4, а при пересечении с осью трубчатого корпуса образуют угол 40-45°. Газовые струи, истекающие в полость трубчатого корпуса 4, под определенными углами, инжектируют воздух и закручивают газо-воздушную смесь, тем самым интенсифицируя тепло- и массообменные процессы. Полнота сгорания газо-воздушной смеси достигается за счет инжекции необходимого количества воздуха и качественного смешения горючего газа с воздухом. Необходимое количество воздуха в инжекционный смеситель инжектируется за счет равенства высоты трубчатого корпуса Н и его диаметра D. Выполнение этого условия предотвращает запирание инжекционного смесителя при больших расходах горючего газа, так как сопротивление такого трубчатого корпуса по сравнению с длинным трубчатым корпусом существенно уменьшается. Далее продукты сгорания горючего газа истекают в топочное пространство теплового агрегата или в атмосферу. Газовые сопла 3 расположены на верхней части газового коллектора 2. Начальные участки газовых струй защищены от инжектируемого воздушного потока нижней частью газового коллектора 6, внутренний диаметр которого меньше внутреннего диаметра трубчатого корпуса, при этом соотношение внутреннего диаметра трубчатого корпуса к внутреннем у диаметру газового коллектора составляет от 1,1 до 1,2, что обеспечивает устранение срыва факела пламени, то есть устойчивое горение газо-воздушной смеси при работе на малых расходах и в условиях разрежения.
По своим технико-экономическим преимуществам, по сравнению с известными аналогами, предлагаемый инжекционный смеситель горелки позволяет повысить коэффициент полезного действия инжекции воздуха при больших расходах сжигаемого газа и устранить срыв пламени в условиях разрежения или при работе на малых расходах горючего газа, что обеспечивает эффективность инжекционного смесителя горелки в целом.
Claims (1)
- Инжекционный смеситель горелки, содержащий трубчатый корпус с газовым коллектором, патрубок подвода газа, наклонные газовые сопла, оси которых при пересечении с радиусом трубчатого корпуса образуют угол 22-25°, а при пересечении с продольной осью трубчатого корпуса - 40-45°, отличающийся тем, что нижний торец трубчатого корпуса соединен с газовым коллектором, при этом отношение внутреннего диаметра трубчатого корпуса к внутреннему диаметру газового коллектора составляет от 1,1 до 1,2, причем высота трубчатого корпуса равна его внутреннему диаметру, а сопла расположены в верхней части коллектора диаметрально, на одинаковом расстоянии друг от друга.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017138897A RU2672230C1 (ru) | 2017-11-08 | 2017-11-08 | Инжекционный смеситель горелки |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017138897A RU2672230C1 (ru) | 2017-11-08 | 2017-11-08 | Инжекционный смеситель горелки |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2672230C1 true RU2672230C1 (ru) | 2018-11-12 |
Family
ID=64327800
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017138897A RU2672230C1 (ru) | 2017-11-08 | 2017-11-08 | Инжекционный смеситель горелки |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2672230C1 (ru) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU805009A1 (ru) * | 1978-01-24 | 1981-02-15 | Казанское Высшее Военноеинженерное Училище | Инжекционный смеситель горелки |
SU1314194A1 (ru) * | 1985-05-06 | 1987-05-30 | Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектный Институт "Теплопроект" | Горелочное устройство |
RU2115064C1 (ru) * | 1996-08-08 | 1998-07-10 | Иван Петрович Слободяник | Двухпоточная газовая горелка |
US6623267B1 (en) * | 2002-12-31 | 2003-09-23 | Tibbs M. Golladay, Jr. | Industrial burner |
RU2234639C2 (ru) * | 2002-01-28 | 2004-08-20 | Дагестанский государственный технический университет | Блочная инжекционная горелка с диафрагмой |
RU75710U1 (ru) * | 2007-12-17 | 2008-08-20 | Закрытое акционерное общество Производственно-конструкторское бюро "АКУСТИКА" | Узел подготовки газовоздушной смеси |
-
2017
- 2017-11-08 RU RU2017138897A patent/RU2672230C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU805009A1 (ru) * | 1978-01-24 | 1981-02-15 | Казанское Высшее Военноеинженерное Училище | Инжекционный смеситель горелки |
SU1314194A1 (ru) * | 1985-05-06 | 1987-05-30 | Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектный Институт "Теплопроект" | Горелочное устройство |
RU2115064C1 (ru) * | 1996-08-08 | 1998-07-10 | Иван Петрович Слободяник | Двухпоточная газовая горелка |
RU2234639C2 (ru) * | 2002-01-28 | 2004-08-20 | Дагестанский государственный технический университет | Блочная инжекционная горелка с диафрагмой |
US6623267B1 (en) * | 2002-12-31 | 2003-09-23 | Tibbs M. Golladay, Jr. | Industrial burner |
RU75710U1 (ru) * | 2007-12-17 | 2008-08-20 | Закрытое акционерное общество Производственно-конструкторское бюро "АКУСТИКА" | Узел подготовки газовоздушной смеси |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6951454B2 (en) | Dual fuel burner for a shortened flame and reduced pollutant emissions | |
CN103528060A (zh) | 多引射切圆预混多孔介质燃气灶的燃烧辐射器及燃烧方法 | |
KR101278280B1 (ko) | 저녹스형 버너 | |
CN104613473B (zh) | 一种多孔燃气射流烧嘴 | |
CN108895482A (zh) | 一种放电等离子体辅助的燃烧火焰稳定器 | |
JPH01502212A (ja) | 軸方向ジェットと放散ジェットを備えるガス燃焼方法とガスバーナー | |
WO1993010397A1 (en) | Cyclonic combustor nozzle assembly | |
CN108954309A (zh) | 一种新型低氮氧化物燃烧器结构 | |
RU2672230C1 (ru) | Инжекционный смеситель горелки | |
CN110145737A (zh) | 一种旋流稳焰径向喷射低氮燃烧器 | |
KR102318108B1 (ko) | 혼소용 버너 장치 | |
KR100397585B1 (ko) | 연소촉진용 브라운가스 버너 | |
RU118029U1 (ru) | Жаровая труба малоэмиссионной камеры сгорания с направленным вдувом воздуха | |
CN104421939A (zh) | 锯齿形燃气燃烧器 | |
CN105247285B (zh) | 用于低氮氧化物预混气体燃烧器的燃烧的方法 | |
CN203517791U (zh) | 多引射切圆预混多孔介质燃气灶的燃烧辐射器 | |
US3816061A (en) | Fuel mixing chamber for heating torches | |
RU192541U1 (ru) | Инжекционный смеситель горелки | |
RU2040731C1 (ru) | Горелочное устройство для газификации топлива | |
RU191002U1 (ru) | Инжекторная газовая горелка | |
RU2527011C1 (ru) | Камера сгорания непрерывного действия | |
RU2098719C1 (ru) | Камера сгорания газовой турбины энергетической установки | |
CN207247207U (zh) | 一种采用梳形钝体稳焰的直流气体燃烧器 | |
CN207262430U (zh) | 文丘里式燃气燃烧器 | |
JPH0252912A (ja) | 渦流式高負荷燃焼装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191109 |