RU5011U1

RU5011U1 - GAS-BURNER

Info

Publication number: RU5011U1
Application number: RU96116439/20U
Authority: RU
Inventors: А.В. Фролов; В.С. Круглов
Original assignee: Фролов Александр Викторович; Круглов Валерий Сергеевич
Priority date: 1996-08-13
Filing date: 1996-08-13
Publication date: 1997-09-16

Abstract

Газовая горелка, содержащая корпус, сопло, запальное устройство, камеру сгорания, соединенную с центральным каналом газового сопла и газовой камерой, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения автоматического управления горелкой, расширения диапазона тепловой мощности и повышения эксплуатационной надежности путем стабилизации розжига, центральный канал газового сопла соединен посредством радиально расположенных отверстий с газовой камерой, а другим концом с воздушной камерой, при этом горелка снабжена электродом контроля пламени.A gas burner comprising a housing, a nozzle, an ignition device, a combustion chamber connected to the central channel of the gas nozzle and the gas chamber, characterized in that, in order to ensure automatic control of the burner, expand the range of thermal power and increase operational reliability by stabilizing the ignition, the central channel the gas nozzle is connected by means of radially arranged holes to the gas chamber, and the other end to the air chamber, while the burner is equipped with a flame control electrode.

Description

Полезная модель относится к энергетике, в частности к устройствам для сжигания природного газа с принудительной подачей воздуха без предварительного смешения горючей смеси, и может быть использована в промышленных печах и сушилах в качестве сжигающего устройства.The utility model relates to energy, in particular to devices for burning natural gas with forced air supply without preliminary mixing of the combustible mixture, and can be used in industrial furnaces and dryers as a burning device.

Известна факельная горелка F 23D 14/20 патент N 2033575, бюллетень N 11, 1995 г. с автоматическим управлением, которая является достаточно надежной в эксплуатации за счет стабилизации розжига с помощью электрозапальника. Горелка содержит газоподводящий ствол, воздухозаборник, обечайку для подачи воздуха, вихревую камеру и электрозапальник. Недостатком горелки является то, что она не обеспечивает функциональную необходимость ведения определенных тепло-технических режимов в печах и сушилах, а именно: высокую скорость истечения продуктов сгорания, регулирование в широких диапазонах характеристик факела и коэффициента избытка воздуха, а также изменения локализации зоны горения.Known torch torch F 23D 14/20 patent N 2033575, bulletin N 11, 1995 with automatic control, which is quite reliable in operation due to stabilization of the ignition using an electric igniter. The burner contains a gas supply barrel, an air intake, a casing for air supply, a vortex chamber and an electric igniter. The disadvantage of the burner is that it does not provide the functional need for certain heat-technical regimes in furnaces and dryers, namely: a high rate of expiration of combustion products, regulation over a wide range of characteristics of the flame and the coefficient of excess air, as well as changes in the localization of the combustion zone.

Наиболее близкой по назначению и технической сущности является газовая горелка скоростная N 15250.07.400 СБ, ПО Уралмаш, содержащая корпус с расположенной в нем камерой сгорания, сопло с отверстиями для подачи газа и центральным каналом, один конец которого соединен с камерой сгорания, а другой с запальным устройством.The closest in purpose and technical essence is a gas torch high-speed N 15250.07.400 SB, PO Uralmash, comprising a housing with a combustion chamber located in it, a nozzle with gas supply openings and a central channel, one end of which is connected to the combustion chamber, and the other ignition device.

В известной горелке АО Уралмаш газ через газовое сопло поступает в камеру сгорания, где смешивается с воздухом. Образовавшаяся газовоздушная смесь при открытом кране запального устройства, благодаря калиброванному отверстию, поступает в трубу запального усГАЗОВАЯ ГОРЕЛКАIn the well-known burner of AO Uralmash, gas through a gas nozzle enters the combustion chamber, where it is mixed with air. The resulting air-gas mixture with the faucet open, thanks to the calibrated hole, enters the firing pipe. GAS BURNER

тройства. Газовоздушная смесь возгорается от электроискры и горение распространяется в камеру сгорания. Наличие пламени в горелке контролируется визуально через смотровое окно.triplets. The gas-air mixture ignites from an electric spark and combustion propagates into the combustion chamber. The presence of flame in the burner is visually controlled through an inspection window.

Недостатком наиболее близкого аналога является отсутствие дистанционного розжига и контроля пламени горелки, нестабильный розжиг горелки, высокая температура (до 80 С) торцевой поверхности горелки, и как следствие разрушение защитных стекол смотрового окнаThe disadvantage of the closest analogue is the lack of remote ignition and control of the flame of the burner, unstable ignition of the burner, high temperature (up to 80 C) of the end surface of the burner, and as a consequence, the destruction of the protective glasses of the inspection window

Целью полезной модели является обеспечение автоматического управления горелкой,расширение диапазона тепловой мощности и повышение эксплуатационной надежности путем стабилизации розжиТ& Г. « ч;. тгThe purpose of the utility model is to ensure automatic control of the burner, expanding the range of thermal power and increasing operational reliability by stabilizing the ignition T & G. "h ;. tg

Указанная цель достигается тем, что в газовой горелке, содержащей корпус с трубой для подачи воздуха, сопло, запальное устройство, камеру сгорания, коаксиально расположенную в корпусе и соединенную с центральным каналом газового сопла и газовой камерой; согласно полезной модели, центральный канал газового сопла соединен с газовой камерой посредством радиально расположенных отверстий, а другим концом с воздушной камерой, при этом горелка снабжена электродом контроля пламени.This goal is achieved by the fact that in a gas burner comprising a housing with a pipe for supplying air, a nozzle, an ignition device, a combustion chamber coaxially located in the housing and connected to the central channel of the gas nozzle and the gas chamber; according to a utility model, the central channel of the gas nozzle is connected to the gas chamber through radially arranged openings, and the other end to the air chamber, the burner being provided with a flame control electrode.

Предлагаемая газовая горелка обеспечивает создание двух контуров подготовки газовоздушной смеси. Первый контур подготовки смеси предназначен для стабилизации процесса розжига горелки и образуется в центральном канале газового сопла за счет истечения воздуха из воздушной камеры и истечения газа из газовой камеры перпендикулярно потоку воздуха. Второй контур, образованный за счет истечения газа из газовой камеры в камеру сгорания через отверстия газового сопла и истечения воздуха из корпуса через отверстия камеры сгорания, обеспечивает стабильное, надежное воспламенение газовоздушной смеси во всем диапазоне регулирования горелки.The proposed gas burner provides the creation of two circuits for the preparation of the gas mixture. The first mixture preparation loop is designed to stabilize the burner ignition process and is formed in the central channel of the gas nozzle due to the outflow of air from the air chamber and the outflow of gas from the gas chamber perpendicular to the air flow. The second circuit, formed due to the outflow of gas from the gas chamber to the combustion chamber through the openings of the gas nozzle and the outflow of air from the housing through the openings of the combustion chamber, provides stable, reliable ignition of the gas-air mixture over the entire range of the burner regulation.

.-л v V . Направление движения воздуха из воздушной камеры в камеру сгорания, сечение центрального канала газового сопла, соединяющего воздушную камеру с камерой сгорания, а также расположение и сечение отверстий для подачи газа в центральном канале - выбраны таким образом, что при различных нагрузках подачи газа и воздуха в горелку (с коэффициентом избытка воздуха более 1.0) в центральном канале газового сопла образуется газовоздушная смесь, способная к стабильному воспламенению от искрового разряда и полному сгоранию природного газа в камере сгорания..-l v V. The direction of air movement from the air chamber to the combustion chamber, the cross section of the central channel of the gas nozzle connecting the air chamber to the combustion chamber, as well as the location and cross section of the gas supply openings in the central channel, are chosen in such a way that for various loads of gas and air supply to the burner (with an excess air coefficient of more than 1.0), an air-gas mixture is formed in the central channel of the gas nozzle, capable of stable ignition from a spark discharge and complete combustion of natural gas in the combustion chamber Rania.

Соединение центрального канала с воздушной камерой, дополнительное соединение центрального канала с газовой камерой, установка электрода контроля пламени с запорным электроклапаном подачи газа позволили в горелке с принудительной подачей воздуха без предварительного смешения горючей смеси обеспечить:The connection of the central channel with the air chamber, the additional connection of the central channel with the gas chamber, the installation of a flame control electrode with a gas shut-off solenoid valve allowed the burner with forced air supply without preliminary mixing of the combustible mixture to provide:

а)эксплуатационную надежность путем стабилизации розжига;a) operational reliability by stabilizing the ignition;

б)автоматическое управление горелкой;b) automatic burner control;

в)расширение диапазона регулирования тепловой мощности горелки.c) expanding the range of regulation of the thermal power of the burner.

Вышеперечисленное позволяет сделать вывод, что предлагаемая горелка существенно отличается от известных.The above allows us to conclude that the proposed burner is significantly different from the known ones.

На фиг.1 изображена газовая горелка в разрезе.Figure 1 shows a gas burner in section.

Газовая горелка содержит корпус 1, камеру сгорания 2, коаксиально расположенную в корпусе, сопло 3 для истечения продуктов сгорания, газовую камеру 4,соединенную с камерой сгорания 2 посредством отверстий 5 газового сопла 6, центральный канал 7 которого с одной стороны соединен с камерой сгорания 2, с другой стороны с воздушной камерой 8. На цилиндрической поверхности центрального канала 7 радиально расположены отверстия 9, соединяющие последний с газовой камерой 4. На поверхности камеры сгорания 2 расположеныThe gas burner includes a housing 1, a combustion chamber 2, coaxially located in the housing, a nozzle 3 for the expiration of the combustion products, a gas chamber 4 connected to the combustion chamber 2 through the holes 5 of the gas nozzle 6, the Central channel 7 of which is connected on one side to the combustion chamber 2 , on the other hand, with the air chamber 8. On the cylindrical surface of the Central channel 7 are radially located holes 9 connecting the latter with the gas chamber 4. On the surface of the combustion chamber 2 are located

овальные отверстия 10 с возрастающим сечением по мере удаления от газового сопла 6 и пазы 11. Корпус 1 снабжен трубой 12 для подачи воздуха. Горелка содержит смотровое окно 13, запальное устройство 14 и электрод контроля пламени 15.oval holes 10 with increasing cross section as you move away from the gas nozzle 6 and the grooves 11. The housing 1 is equipped with a pipe 12 for supplying air. The burner comprises an inspection window 13, an ignition device 14, and a flame control electrode 15.

Полезная модель работает следующим образом. Подают воздух в камеру сгорания 2 от вентилятора (не показан) одновременно через воздушную камеру 8 посредством центрального канала 7 газового сопла 6 и через трубу 12 и далее через отверстия 10 и пазы 11. Включают запальное устройство 14. При этом между электродом запального устройства и газовым соплом 6 образуется электрическая дуга.The utility model works as follows. Air is supplied to the combustion chamber 2 from a fan (not shown) simultaneously through the air chamber 8 through the central channel 7 of the gas nozzle 6 and through the pipe 12 and then through the holes 10 and the grooves 11. The ignition device 14 is turned on. In this case, the ignition device is connected between the electrode and the gas nozzle 6 forms an electric arc.

Далее с помощью открытия элктроклапана (не показан) подают природный газ в газовую камеру 4, из которой он через отверстия 9 поступает в центральный канал 7 сопла 6, где смешивается с воздухом, идущим из воздушной камеры 8. Образовавшаяся газовоздушная смесь на выходе из центрального канала 7 в зоне электрической дуги воспламеняется, образуя стабильный факел. Диаметры отверстий 9 и центрального канала 7 подобраны таким образом, что при любых нагрузках диапазона регулирования работы горелки происходит надежное воспламенение. При воспламенении запальной смеси происходит мгновенный розжиг основной газовоздушной смеси, образованной при смешении газа, поступающего через отверстия 5 сопла 6 и воздуха, поступающего в отверстия 10 и пазы 11 камеры сгорания 2. Продукты горения природного газа из камеры сгорания 2 под высоким давлением за счет сужения сопла 3 горелки и, следовательно, с высокой скоростью истекают в рабочее пространство теплотехнического агрегата. В момент розжига горелки и сигнал от электрода контроля пламени 15 поступает на прибор контроля пламени (не показан), где автоматически загорается сигнал, и контроль пламени включается под сигнализацию безопасности. В случае угасания пламени горелки сигнал от электрода контроля пламени 15Then, by opening the solenoid valve (not shown), natural gas is supplied to the gas chamber 4, from which it enters the central channel 7 of the nozzle 6 through the openings 9, where it is mixed with air coming from the air chamber 8. The air-gas mixture formed at the outlet of the central channel 7 in the area of the electric arc ignites, forming a stable torch. The diameters of the holes 9 and the central channel 7 are selected in such a way that under any loads of the control range of the burner, reliable ignition occurs. When the ignition mixture is ignited, the main gas-air mixture is instantly ignited, formed by mixing the gas entering through the holes 5 of the nozzle 6 and the air entering the holes 10 and the grooves 11 of the combustion chamber 2. The combustion products of natural gas from the combustion chamber 2 under high pressure due to constriction the nozzle 3 of the burner and, therefore, with high speed flow into the working space of the heat engineering unit. At the time of ignition of the burner, the signal from the flame control electrode 15 enters the flame control device (not shown), where the signal automatically lights up, and the flame control is switched on under the safety alarm. If the burner flame goes out, the signal from the flame control electrode 15

прекращается, и прибор контроля пламени автоматически отключает поступление газа в горелку. Визуальное наблюдение за горением осуществляют через смотровое окно 13.stops and the flame monitor automatically shuts off the gas supply to the burner. Visual monitoring of combustion is carried out through the viewing window 13.

Источники известности.Sources of fame.

1.Изобретение, F 23D 14/20, патент N 2033575, опубликованный в бюллетене N 11, 1995 г.1. The invention, F 23D 14/20, patent N 2033575, published in the bulletin N 11, 1995

2.Горелка скоростная N 1525007.400 СБ ПО Уралмаш2. High-speed burner N 1525007.400 SB PO Uralmash

Claims

A gas burner comprising a housing, a nozzle, an ignition device, a combustion chamber connected to a central channel of a gas nozzle and a gas chamber, characterized in that, in order to ensure automatic control of the burner, expand the range of thermal power and increase operational reliability by stabilizing the ignition, the central channel the gas nozzle is connected by means of radially arranged holes to the gas chamber, and the other end to the air chamber, while the burner is equipped with a flame control electrode.