RU58660U1 - GAS BURNER FOR ROTATING FURNACES - Google Patents
GAS BURNER FOR ROTATING FURNACES Download PDFInfo
- Publication number
- RU58660U1 RU58660U1 RU2006123202/22U RU2006123202U RU58660U1 RU 58660 U1 RU58660 U1 RU 58660U1 RU 2006123202/22 U RU2006123202/22 U RU 2006123202/22U RU 2006123202 U RU2006123202 U RU 2006123202U RU 58660 U1 RU58660 U1 RU 58660U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- burner
- housing
- central body
- nozzle
- taper angle
- Prior art date
Links
Landscapes
- Pre-Mixing And Non-Premixing Gas Burner (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к горелочным устройствам теплотехнических агрегатов и может быть использована в металлургической промышленности, а именно для вращающихся печей обжига цементного клинкера, керамзита, извести.The utility model relates to burners of heat engineering units and can be used in the metallurgical industry, namely for rotary kilns of cement clinker, expanded clay, lime.
Заявляемая конструкция газовой горелки для вращающихся печей формирует устойчивый длинный факел без срыва пламени, обеспечивает эффективное сжигание топлива за счет увеличения интенсивности турбулизации и скорости потока газа.The inventive design of a gas burner for rotary kilns forms a stable long flame without flame failure, provides efficient combustion of fuel by increasing the intensity of turbulization and gas flow rate.
Газовая горелка для вращающихся печей, содержащая корпус с патрубком подвода газа с центральным сопловым отверстием, расположенным в его конической торцевой выходной части, установленным по оси корпуса подвижным дросселем с частичным выходом за обрез соплового отверстия корпуса горелки с образованием с ним кольцевого зазора, согласно полезной модели дроссель выполнен в виде обратно-двухконусного центрального тела, при этом угол конусности торцевой выходной части корпуса равен углу конусности центрального тела в направлении со стороны выхода из горелки и составляет 15°-21°, угол конусности центрального тела в направлении со стороны входа в сопло горелки составляет 35°-50°, кроме того максимальная величина диаметра центрального тела в месте соединения обратных конусов совпадает с торцевым сечением выходного сопла и составляет 0,8-0,9 величины внутреннего диаметра корпуса.A gas burner for rotary kilns, comprising a housing with a gas supply pipe with a central nozzle hole located in its conical end outlet, mounted on the axis of the housing by a movable throttle with a partial exit beyond the nozzle hole of the burner housing with the formation of an annular gap with it, according to a utility model the throttle is made in the form of a back-two-conical central body, while the taper angle of the end output part of the housing is equal to the taper angle of the central body in the direction from the exit angle from the burner is 15 ° -21 °, the taper angle of the central body in the direction from the side of the burner nozzle entrance is 35 ° -50 °, in addition, the maximum diameter of the central body at the junction of the return cones coincides with the end section of the output nozzle and is 0.8-0.9 of the inner diameter of the housing.
Description
Полезная модель относится к горелочным устройствам теплотехнических агрегатов и может быть использована в металлургической промышленности, а именно для вращающихся печей обжига цементного клинкера, керамзита, извести.The utility model relates to burners of heat engineering units and can be used in the metallurgical industry, namely for rotary kilns of cement clinker, expanded clay, lime.
Известна газовая горелка, содержащая топливный канал с патрубками для подачи газа и воздуха, и с выходным соплом, за пределами которого установлен чашеобразный рассекатель, закрепленный на неподвижной штанге, проходящей по оси топливного канала (А.с. СССР №1262198, F 23 D 14/00, опубл. 17.10.1986).Known gas burner containing a fuel channel with nozzles for supplying gas and air, and with an outlet nozzle, outside of which a bowl-shaped divider is mounted, mounted on a fixed rod passing along the axis of the fuel channel (AS USSR No. 1262198, F 23 D 14 / 00, publ. 10/17/1986).
В известной газовой горелке применение чашеобразного рассекателя не приводит к организации устойчивых турбулентных газодинамических структур, поэтому наблюдается недостаточное перемешивание топлива и воздуха, значительный недожог топлива и при глубоком регулировании перемещением рассекателя происходит отрыв факела, что снижает эффективность сжигания топлива, повышенный расход топлива.In a known gas burner, the use of a bowl-shaped divider does not lead to the organization of stable turbulent gas-dynamic structures, therefore, there is insufficient mixing of fuel and air, a significant underburning of fuel, and with deep regulation of the movement of the divider, the torch breaks off, which reduces the efficiency of fuel combustion and increased fuel consumption.
Известна газовая горелка, содержащая газовый канал, имеющий тангенциальный газоподводящий и центральный воздушный патрубки и, установленный за выходным сопловым отверстием горелочного канала, подвижный конусный отражатель (А.с. СССР №1229518, F 23 D 14/00, опубл. 07.05.1986).Known gas burner containing a gas channel having a tangential gas supply and central air nozzles and installed behind the outlet nozzle of the burner channel, a movable conical reflector (AS USSR No. 1229518, F 23 D 14/00, publ. 07.05.1986) .
В известной газовой горелке несмотря на дополнительную турбулизацию при тангенциальном подводе топлива в горелочный канал наблюдается неэффективное сжигание топлива, его повышенный расход, снижение мощности печи.In the well-known gas burner, despite additional turbulation during the tangential supply of fuel to the burner channel, inefficient combustion of fuel, its increased consumption, and decrease in furnace power are observed.
Наиболее близкой к заявляемой полезной модели является газовая горелка для вращающихся печей, содержащая корпус с патрубком подвода газа с центральным сопловым отверстием, расположенным в его конической торцевой Closest to the claimed utility model is a gas burner for rotary kilns, comprising a housing with a gas supply pipe with a central nozzle hole located in its conical end
выходной части, установленными завихрителями с лопатками и подвижным дросселем-рассекателем, выполненным в виде тела «Коанда» с частичным выходом за обрез соплового отверстия корпуса горелки с образованием с ним кольцевого зазора (патент РФ №14068, F 23 D 14/00, опубл. 27.06.2000).the output part, installed by swirlers with blades and a movable throttle-divider, made in the form of a “Koanda” body with a partial exit beyond the nozzle hole of the burner body with the formation of an annular gap with it (RF patent No. 14068, F 23 D 14/00, publ. 06/27/2000).
В известной газовой горелке регулирование параметров факела осуществляется изменением давления газа в горелке за счет изменения проходного соплового сечения посредством перемещения дросселя. Однако скорость истечения газа недостаточна высока, турбулизация потока в конечном итоге не обеспечивает достаточную степень смешения топлива с воздухом, что приводит к нерациональному сжиганию топлива, образованию короткой длины факела с низкой устойчивостью горения факела.In a known gas burner, the control of the torch parameters is carried out by changing the gas pressure in the burner due to a change in the nozzle section through passage by moving the throttle. However, the gas outflow rate is not high enough, turbulence of the flow ultimately does not provide a sufficient degree of mixing of fuel with air, which leads to irrational combustion of fuel, the formation of a short flame length with low flame stability.
Технической задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является повышение эффективности сжигания топлива за счет увеличения интенсивности турбулизации и скорости потока газа, формирование большей длины факела и его температуры, создание устойчивости горения факела без срыва пламени.The technical problem to which the claimed utility model is directed is to increase the efficiency of fuel combustion by increasing the turbulization intensity and gas flow rate, forming a larger flame length and its temperature, and creating stability of the flame burning without flame failure.
Поставленная задача решается тем, что в известной газовой горелке для вращающихся печей, содержащей корпус с патрубком подвода газа с центральным сопловым отверстием, расположенным в его конической торцевой выходной части, установленным по оси корпуса подвижным дросселем с частичным выходом за обрез соплового отверстия корпуса горелки с образованием с ним кольцевого зазора, согласно полезной модели, дроссель выполнен в виде обратно-двухконусного центрального тела, при этом угол конусности торцевой выходной части корпуса равен углу конусности центрального тела в направлении со стороны выхода из горелки и составляет 15°-21°, угол конусности центрального тела в направлении со стороны входа в сопло горелки составляет 35°-50°, кроме того максимальная величина диаметра центрального тела в месте соединения обратных конусов совпадает с торцевым сечением выходного сопла и составляет 0,8-0,9 величины внутреннего диаметра корпуса.The problem is solved in that in the known gas burner for rotary kilns, comprising a housing with a gas supply pipe with a central nozzle hole located in its conical end outlet part, mounted on the axis of the housing by a movable throttle with a partial exit beyond the nozzle hole of the burner body to form with it an annular gap, according to a utility model, the throttle is made in the form of a back-two-conical central body, while the taper angle of the end output part of the housing is equal to the central body in the direction from the side of the burner exit is 15 ° -21 °, the taper angle of the central body in the direction from the side of the burner nozzle entrance is 35 ° -50 °, in addition, the maximum diameter of the central body at the junction of the inverse cones is the same with the end section of the output nozzle and is 0.8-0.9 of the inner diameter of the housing.
Обеспечение наилучшего смешения топлива с воздухом возможно лишь при высокоскоростном истечении топлива из горелочного устройства. Обеспечить такое высокоскоростное истечение газа можно применяя горелку заявляемой конструкции с дросселем в виде обратно-двухконусного центрального тела. Ускорение газового потока при этом происходит за счет обтекания тупого угла, образованного соединением двух обратных конусов центрального тела, и чисто внешнего свободного расширения потока сразу за срезом сопла. Скорости истечения обеспечивают наиболее оптимальные условия смешения, что обеспечивает повышение эффективности сжигания топлива. При этом толщина пограничного слоя при таких условиях обтекания не допускает разрыва структуры потока, что обеспечивает формирование длинного факела с большой устойчивостью горения без срыва пламени, что особенно важно для стабильной работы вращающихся печей.Ensuring the best possible mixing of fuel with air is possible only with high-speed flow of fuel from the burner. To ensure such a high-speed gas outflow, you can use the burner of the claimed design with a throttle in the form of a back-two-conical central body. The acceleration of the gas flow in this case occurs due to the flow around an obtuse angle formed by the connection of two inverse cones of the central body and a purely external free expansion of the flow immediately after the nozzle exit. The flow rates provide the most optimal mixing conditions, which ensures an increase in the efficiency of fuel combustion. In this case, the thickness of the boundary layer under such flow conditions does not allow rupture of the flow structure, which ensures the formation of a long flame with high stability of combustion without flame failure, which is especially important for the stable operation of rotary kilns.
Выполнение угла конусности торцевой выходной части корпуса равным углу конусности центрального тела в направлении со стороны выхода из горелки и имеющим значение 15°-21° позволяет формировать на выходе из сопла горелки высокую степень турбулизации потока, обеспечивающую эффективное перемешивание топлива с воздухом и устойчивость длинного факела в широком диапазоне регулирования.Performing a taper angle of the end exit part of the housing equal to the taper angle of the central body in the direction from the side of the burner exit and having a value of 15 ° -21 ° allows forming a high degree of flow turbulence at the outlet of the burner nozzle, which ensures efficient mixing of fuel with air and long flame stability in wide range of regulation.
При использовании центрального тела с углом конусности в направлении со стороны выхода из горелки менее 15° и более 21° при несоблюдении условия равенства его и угла конусности торцевой выходной части корпуса не происходит высокой степени турбулизации потока, что не позволяет достичь поставленной задачи по повышению эффективности сжигания топлива.When using a central body with a taper angle in the direction from the side of the burner exit of less than 15 ° and more than 21 °, if the condition of equality of it and the angle of taper of the end output part of the body is not met, a high degree of flow turbulence does not occur, which does not allow to achieve the set goal of increasing combustion efficiency fuel.
Выполнение угла конусности центрального тела в направлении со стороны входа в сопло горелки равным 35°-50° позволяет минимизировать потери на трение и избежать значительных потерь давления при формировании критического сечения кольцевого зазора, образованного центральным телом и суживающимся соплом корпуса. При использовании центрального тела с углом конусности в направлении со стороны входа в сопло горелки менее 35° и более Performing a taper angle of the central body in the direction from the entrance to the burner nozzle equal to 35 ° -50 ° allows minimizing friction losses and avoiding significant pressure losses when forming a critical section of the annular gap formed by the central body and the tapering nozzle of the housing. When using a central body with a taper angle in the direction from the side of the entrance to the burner nozzle less than 35 ° or more
50° происходит рост скорости и коэффициента расхода, нарушение работы кольцевого сопла.50 ° there is an increase in speed and flow coefficient, disruption of the operation of the annular nozzle.
Выполнение центрального тела с максимальной величиной диаметра в месте соединения обратных конусов, совпадающим с торцевым сечением выходного сопла, и равным 0,8-0,9 величины внутреннего диаметра корпуса приводит к образованию на выходе из сопла горелки высокой степени турбулизации потока, обеспечивающей эффективное перемешивание топлива с воздухом и устойчивость длинного факела без срыва пламени в широком диапазоне регулирования.The implementation of the Central body with a maximum diameter at the junction of the return cones, coinciding with the end section of the outlet nozzle, and equal to 0.8-0.9 of the inner diameter of the housing leads to the formation at the outlet of the nozzle of the burner a high degree of turbulence flow, providing efficient mixing of fuel with air and the stability of a long flame without breaking a flame in a wide range of regulation.
Использование центрального тела с максимальной величиной диаметра менее 0,8 и более 0,9 величины внутреннего диаметра корпуса, не соблюдение условия совпадения максимального диаметра центрального тела с торцевым сечением выходного сопла не позволяет достичь поставленной задачи по повышению эффективности сжигания топлива.Using a central body with a maximum diameter of less than 0.8 and more than 0.9 of the internal diameter of the body, not observing the condition for the maximum diameter of the central body to coincide with the end section of the outlet nozzle, does not allow us to achieve the goal of increasing the efficiency of fuel combustion.
Описание полезной модели иллюстрируется схемой газовой горелки для вращающихся печей.The utility model description is illustrated by a gas burner diagram for rotary kilns.
Газовая горелка содержит корпус 1 с патрубком подвода газа 2 и центральным сопловым отверстием 3. Корпус 1 имеет коническую торцевую выходную часть 4. По оси корпуса установлено обратно-двухконусное центральное тело 5, образованное соединением оснований конуса 6 со стороны входа в сопло горелки и конуса 7 со стороны выхода из горелки. В месте соединения обратных конусов 6 и 7, совпадающего с торцевым сечением конической выходной части 4 корпуса 1, центральное тело имеет максимальный диаметр Дц, равный 0,8-0,9 величины внутреннего диаметра Дк корпуса 1. Угол конусности α1 торцевой выходной части 4 корпуса 1 равен углу конусности α2 конуса 7 центрального тела 5 со стороны выхода 4 из горелки и составляет 15°-21°. Угол конусности α3 конуса 6 центрального тела 5 со стороны входа в сопло 3 равен 35°-50°.The gas burner comprises a housing 1 with a gas supply pipe 2 and a central nozzle opening 3. The housing 1 has a conical end outlet 4. A two-conical central body 5 is formed along the axis of the housing, formed by connecting the bases of the cone 6 from the inlet side of the burner nozzle and the cone 7 from the outlet of the burner. At the junction of the inverse cones 6 and 7, which coincides with the end section of the conical output part 4 of the housing 1, the central body has a maximum diameter Ds equal to 0.8-0.9 of the internal diameter Dk of the housing 1. The taper angle α 1 of the end output part 4 case 1 is equal to the taper angle α 2 of the cone 7 of the Central body 5 from the outlet 4 of the burner and is 15 ° -21 °. The taper angle α 3 of the cone 6 of the central body 5 from the entrance to the nozzle 3 is 35 ° -50 °.
На схеме дополнительно условно показана граница факела 8.The diagram additionally conditionally shows the border of the torch 8.
Газовая горелка работает следующим образом. В корпус 1 через патрубок 2 подают газообразное топливо, поступающее на сопло 3. При этом обратно-двухконусное центральное тело 5 устанавливают в пусковое положение, двигая его внутрь за срез центрального соплового отверстия 3. Затем подают воздух и зажигают факел 8. После зажигания регулирование параметров факела 8 осуществляется изменением расходов топлива и воздуха, подаваемым через патрубок 2, и перемещением центрального тела 5. При рабочем режиме горелки центральное тело 5 устанавливают в такое положение, чтобы максимальный диаметр в месте соединения оснований обратных конусов 6 и 7 центрального тела 5 совпадал с торцевым сечением выходной части 4. При таком положении обеспечивается высокая скорость истечения газа, что позволяет осуществить более эффективное смешение топлива с воздухом за счет турбулизации в активной зоне рециркуляции. При этом образуется устойчивый длинный факел, как при розжиге, так и при регулировании.Gas burner operates as follows. Gaseous fuel supplied to the nozzle 3 is fed into the housing 1 through the nozzle 2. In this case, the back-two-cone central body 5 is set in the starting position, moving it inward through the cut of the central nozzle hole 3. Then, air is supplied and the torch is lit 8. After ignition, the parameters are adjusted torch 8 is carried out by changing the flow of fuel and air supplied through the pipe 2, and moving the Central body 5. In the operating mode of the burner, the Central body 5 is set in such a position that the maximum diameter in those compounds of inverse cone bases 6 and 7 of the central body 5 coincides with the end section of the output portion 4. In such a situation, a high speed gas outflow, which allows for more efficient mixing of fuel with air due to turbulence in the active recirculation zone. In this case, a stable long torch is formed, both during ignition and during regulation.
Пример конкретного выполненияConcrete example
Была изготовлена и испытана горелка предлагаемой конструкции со следующими параметрами ее конструктивных элементов:The burner of the proposed design was manufactured and tested with the following parameters of its structural elements:
максимальный диаметрmaximum diameter
угол конусности центрального тела в направлении соtaper angle of the central body in the direction of
угол конусности центрального тела в направленииtaper angle of the central body in the direction
При использовании газовой горелки для вращающихся печей розжиг печи сократился по времени на 3 часа, что позволило сэкономить топливо порядка 1500 м3/ч. Форма факела горелки четкая, имеет стабильный фронт горения. Длина факела также увеличилась, что позволило перенести зону высоких температур в When using a gas burner for rotary kilns, the kiln’s ignition was reduced in time by 3 hours, which saved fuel on the order of 1,500 m 3 / h. The torch shape of the burner is clear, has a stable combustion front. The length of the torch also increased, which allowed the zone of high temperatures to be transferred to
зону экзотермических реакций, в связи с этим улучшилась спекаемость материала, снизилось налипание материала на футеровку и замазывание печи. Горелка заявляемой конструкции имеет высокую скорость вылета газа пламени, что обеспечивает хорошее смешение воздуха с газом.zone of exothermic reactions, in this regard, the sintering ability of the material improved, the adhesion of the material to the lining and the coating of the furnace decreased. The burner of the claimed design has a high speed of the gas gas flame, which ensures good mixing of air with gas.
Результаты испытаний газовых горелок приведены в таблице 1. Заявляемая конструкция газовой горелки для вращающихся печей формирует устойчивый длинный факел без срыва пламени, обеспечивает эффективное сжигание топлива за счет увеличения интенсивности турбулизации и скорости потока газа.The test results of gas burners are shown in table 1. The inventive design of a gas burner for rotary kilns forms a stable long flame without flame failure, provides efficient combustion of fuel by increasing the intensity of turbulization and gas flow rate.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006123202/22U RU58660U1 (en) | 2006-06-29 | 2006-06-29 | GAS BURNER FOR ROTATING FURNACES |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006123202/22U RU58660U1 (en) | 2006-06-29 | 2006-06-29 | GAS BURNER FOR ROTATING FURNACES |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU58660U1 true RU58660U1 (en) | 2006-11-27 |
Family
ID=37665000
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006123202/22U RU58660U1 (en) | 2006-06-29 | 2006-06-29 | GAS BURNER FOR ROTATING FURNACES |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU58660U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014027914A1 (en) * | 2012-08-16 | 2014-02-20 | Schlumberger, Canada Limited | Regulation of a gas burner |
-
2006
- 2006-06-29 RU RU2006123202/22U patent/RU58660U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014027914A1 (en) * | 2012-08-16 | 2014-02-20 | Schlumberger, Canada Limited | Regulation of a gas burner |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2566887C2 (en) | Combustion chamber of gas turbine with ultralow emission | |
| CN106196056B (en) | The burner of smoke backflow indole energy low with the temperature control of Staged Premixed Combustion | |
| CN106402861B (en) | The ultralow indole energy spiral combustion head of industrial combustion gas and burner | |
| CN201043748Y (en) | Gas burner of producer | |
| CN107606613A (en) | The low nitrogen rotational flow gas-fired combustor of flue gas recirculation built in gas-air Accurate Classification | |
| CN112146127B (en) | Special-shaped mixing hole for adjusting temperature distribution of outlet of combustion chamber | |
| CN204084374U (en) | Oxygen-enriched flameless gas burner | |
| CN109404967A (en) | A kind of combustion chamber of gas turbine and gas turbine | |
| CN104266190A (en) | Oxygen-enriched flameless gas burner and control method thereof | |
| CN104180397A (en) | Pre-mixing on-duty nozzle | |
| CN109402314B (en) | Top combustion type hot blast stove burner | |
| CN202066024U (en) | Six-channel rotational-flow stable-flame stepless regulation multi-fuel combustor | |
| CN109175339B (en) | Double-combustion-supporting channel smoke internal circulation type ladle roaster | |
| CN201819214U (en) | Sidewall gas burner capable of reducing nitrogen oxide emission | |
| CN207527582U (en) | The low nitrogen rotational flow gas-fired combustor of flue gas recirculation built in gas-air Accurate Classification | |
| CN103822230B (en) | A kind of low swirl combustion chamber nozzle | |
| RU58660U1 (en) | GAS BURNER FOR ROTATING FURNACES | |
| CN210511672U (en) | Novel low natural gas high-speed burner structure that discharges | |
| CN109099425B (en) | Flue gas inner loop ultralow nitrogen combustor | |
| CN111336512B (en) | Design method of natural gas burner and hot blast stove | |
| CN201819218U (en) | Horizontal internal mixing type ceramics burner used for top combustion stove | |
| CN115388406A (en) | Low-emission high-speed combustor, flameless combustion device and ignition method thereof | |
| CN105114954B (en) | Combustion device for multi-fuel premix swirl-flow combustion | |
| CN202082926U (en) | Sub-speed temperature regulating burning nozzle | |
| CN2484482Y (en) | Low-NOx, temperature-adjusting, high-speed nozzle of bell-type furnace |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20080630 |