RU32862U1 - Газовая горелка - Google Patents

Description

МПК F23C 1/12

Газовая горелка.

Предлагаемое техническое решение относится к области цветной металлургии , в частности к плавильным агрегатам для выплавки цветных металлов, а именно, к газовым горелкам для нагрева и плавки природным

газом..

Известна вращающаяся плавильная печь , включающая плавильную камеру, вращающаяся вокруг наклонной оси на стальных опорных роликах, опираясь на последние стальным бандажом , жестко закрепленным на периферии кожуха. Горловина камеры соединена с неподвижным газоотводящим каналом .Плавка металла производится с помощью горелок установлены по углом 20 . Подвод газа и воздуха в камеру нагрева осуществляется непосредственно через отдельные магистрали и расположенные в одном месте печи ( см. авторское свидетельство № 875187, СССР , по кл .F27B 7/10 за 1979 г. ) .

Недостатком этого вида плавильных печей является отсутствие тщательного перемешивания газа и воздуха перед подачей их в камеру плавления печи, что приводит к неполному сгоранию газа непосредственно в камере плавления, а выбрасывается из печи. В результате происходит перерасход газа и снижается надежность печи в процессе эксплуатации за счет самопроизвольного возгорания и взрыва несгоревшего газа в системе вентиляции.

Так же известно устройство для сжигания газообразного топлива содержащее корпус с жестко прикрепленной к нему пустотелой трубы с насадкой , в теле которой выполнены каналы, расположенные вокруг трубы с кольцевым зазором , газоподводящую гильзу с двумя раздельными друг от друга магистралями одна для газа , а другая для

воздуха. Смешивание газа и воздуха осуществляется непосредственно в камере сгорания , передняя торцевая поверхность насадки смещена внутрь корпуса в осевом направлении. ( см. свидетельство на полезную модель РФ № 14461 по кл. F 23 С 1/12 за 2000 г.)

Недостатком данного устройства является то , что потоки воздуха и газа смешиваются непосредственно в камере сгорания, что приводит к некачественному их смешиванию между собой и как следствие неполному сгоранию газа. Кроме того, данная конструкция устройства не позволяет увеличивать мощность горелки не приводя к не полному сгоранию газа в процессе плавки .

Технической задачей предлагаемого решения является улучшение условий смешивания потоков топлива и воздуха между собой , более полное его сгорание в процессе плавки металла и появляется возможность получить конструкцию горелки заданной тепловой мощности не изменяя при этом процесс качественного смешивания газа с воздухом..

Указанная техническая задача достигается тем, что в газовой горелке , содержащей корпус, внутри которого расположены параллельно продольной его оси расположены параллельно друг другу и установлены с чередованием от центра к периферии несколько отдельных магистралей для подачи газообразного топлива и воздуха, выходные отверстия которых расположены не торцевой поверхности насадки, смещенной внутрь корпуса, в осевом направлении , внутренняя поверхность корпуса, в зоне насадки , защищена высокотемпературным слоем, в виде керамической кладки, каждая из магистралей подачи топлива, дополнительно снабжена сквозными отверстиями, продольная ось которых выполнена под углом к направлению потока движения топлива, а не центральная магистраль топлива, на выходе, разделена на две части, одна из которых снабжена дополнительно завихрителем потока, при этом, смежная с ней магистраль подачи воздуха снабжена компенсационной камерой, внутренний объем которой выполнен больше суммарной

.leeiiws

величины площади проходного сечения выходных отверстий на торцевой поверхности насадки.

Еще одним отличием предлагаемой горелки является то, что насадка выполнена в виде двух соединенных между собой и смещенных в осевом направлении пластин с тепловым компенсатором в периферийной зоне , в виде гарантированного зазора между торцем каналов отверстий воздушной магистрали и обращенной к ним торцевой поверхности пластины насадки.

На фиг. 1 - изображен продольный разрез газовой горелки , выполненной согласно предложенного технического решения.

На фиг.2 - вид А фиг. 1.

На фиг. 3 - вид В фиг. 1.

На фиг 4 - сечение Г-Г фиг. 3

Как показано на фиг.1, газовая горелка содержит корпус 1, внутри которого параллельно продольной оси 2 закреплены концентрично друг друга магистрали 3 и 4 для подачи газа и магистрали 5 и 6 для подачи воздуха. На выходе из корпуса 1 установлена насадка 7, выполненная из двух пластин 8 и 9, соединенных между собой в средней части. Между пластинами 8 и 9 установлены патрубки 10 с компенсатором 11. Внутренняя поверхность корпуса 1 над насадкой 7 снабжена высокотемпературным покрытием 12 , а пластина 8 смещена внутрь корпуса , в осевом направлении. Газовая магистраль 4 разделена на две части 13 и 14, в периферийной 14 части которой закреплен завихритель 15. Магистрали 5 и 6 снабжены сквозными отверстиями 16 и 17, продольные оси 18 которых выполнены под угломк продольной оси,

корпуса 1. Воздушная магистраль 6 снабжена компенсационной камерой 19, площадь сечениякоторой превыщает суммарную площадь

Работа газовой горелки осуществляется следующим образом. Корпус 1 горелки крепится на печи таким образом, что бы передняя торцевая плоскость пластины 8 насадки 7 была полностью открыта со стороны камеры плавления печи. Затем в магистрали 3 и 4 подается природный газ , а в магистрали 5 и 6 подается сжатый воздух в нужном количестве. Часть газа из магистрали 3 подается через отверстие 21 в зону горения , а другая часть через отверстия 16 подается в воздушную магистраль 5, смешивается в потоком воздуха и через отверстия 22 подается в зону горения. Одновременно с этим газ в магистрали 4 делится на две части , одна из которых 13 через трубки направляется в зону горения , а другая через отверстия 17 подается в камеру смешивания. В камере смешивания за счет завихрителя 15 закручивается относительно направления движения потока газа в магистрали 4 и только после этого подается в зону горения. Закручивание потока газа в камере 4 усиливается за счет отверстий 16, которые расположены под углом к направлению движения потока газа, выход которых расположен после винтовой линии завихрителя 15. Поток воздуха из магистрали 6 подводится сначала в компенсационную камеру 19, только после этого через отверстия 20 подается в камеру сгорания. Поток воздуха из магистрали 6 нае обеспечивает охлаждение корпуса 1 в зоне установки насадки и эта часть закрыта высокотемпературной кладкой 12. В зоне расположения отверстий 20 и пластины 9 выполнен температурный компенсатор 11, в виде зазора, позволяющий пластине 8 свободно смещаться относительно пластины 9 , при изменении температуры плавки , не разрушая при этом целостность насадки 7.

Благодаря деления общего потока газа и его закручивание перед подачей в камеру сгорания обеспечивает полное сгорание газа непосредственно в зоне плавки металла и не допускает его выброс в систему вентиляции. Кроме того, разделение магистралей газа и воздуха

попарно, позволяет обеспечить подачу количество газа и воздуха в зависимости от необходимого количества тепла , которое нужно для плавки, не ухудшая при этом качество смешивания потоков и обеспечивая полное сгорание газа непосредственно в процессе плавки металла в камере печи.

Использование предлагаемого технического решения позволит снизить потери газа на 5-10% при плавке металла, полностью исключить аварийные ситуации в процессе плавки и повысить надежность работы печей с газоообразным топливом по сравнению известными конструкциями аналогичных печей для плавки цветных металлов.

Инженер - патентоведМмп / И.Д.Плеханов

Claims (7)

1. Газовая горелка, содержащая корпус, внутри которого расположены параллельно друг другу и установлены с чередованием от центра к периферии несколько отдельных магистралей для подачи газообразного топлива и воздуха, выходы которых расположены на торцевой поверхности насадки, а ее передняя торцевая поверхность смещена внутрь корпуса в осевом направлении, отличающаяся тем, что внутренняя поверхность корпуса в зоне насадки защищена высокотемпературным слоем, каждая магистраль газообразного топлива в зоне насадки дополнительно снабжена сквозными отверстиями, ось которых выполнена под углом к направлению потока газообразного топлива, а магистраль газа, смещенная от центра, разделена на две части, одна из которых снабжена дополнительно завихрителем потока, а воздушная магистраль снабжена компенсационной камерой, внутренний объем которой выполнен больше суммарной величины выходных ее отверстий на поверхности насадки.

2. Горелка по п.1, отличающаяся тем, что насадка выполнена в виде двух торцевых пластин, соединенных между собой в средней своей части, а в периферии имеется тепловой компенсатор.

3. Горелка по п.1, отличающаяся тем, что завихритель потока выполнен винтовым.

4. Горелка по п.1, отличающаяся тем, что угол наклона продольной оси сквозных отверстий к продольной оси корпуса выполнен неодинаковым и равен 15°≤∠α≤90°.

5. Горелка по п.1, отличающаяся тем, что магистрали подачи газа и воздуха расположены одна в другой концентрично.

6. Горелка по п.1, отличающаяся тем, что высокотемпературный слой корпуса выполнен в виде керамической кладки.

7. Горелка по п.2, отличающаяся тем, что тепловой компенсатор выполнен в виде гарантированного зазора между торцом каналов воздушной магистрали и задней торцевой поверхностью наружной пластины насадки.