RU63494U1 - RADIATION BURNER - Google Patents
RADIATION BURNER Download PDFInfo
- Publication number
- RU63494U1 RU63494U1 RU2006143452/22U RU2006143452U RU63494U1 RU 63494 U1 RU63494 U1 RU 63494U1 RU 2006143452/22 U RU2006143452/22 U RU 2006143452/22U RU 2006143452 U RU2006143452 U RU 2006143452U RU 63494 U1 RU63494 U1 RU 63494U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nozzle
- fuel
- burner
- mixture
- cavity
- Prior art date
Links
Landscapes
- Gas Burners (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области теплоэнергетики и может применяться для бытовых и промышленных нужд в различных теплоэнергетических установках (газовых плитах, обогревателях, сушилках и т.п.).The utility model relates to the field of heat power engineering and can be used for domestic and industrial needs in various heat power plants (gas stoves, heaters, dryers, etc.).
Радиационная горелка имеет корпус, перфорированную излучающую насадку, выполненную в виде полости и установленную в корпусе, и систему для подвода топливно-воздушной смеси. Отличием горелки является то, что полость излучающей насадки имеет в поперечном сечении форму многоугольника или круга, или эллипса, а профиль внутренней поверхности стенок насадки в продольном сечении имеет сглаженную бесступенчатую форму, причем высота полости насадки превышает максимальный размер ее поперечного сечения. Горелка снабжена приспособлением для выравнивания температур стенок насадки по ее высоте.The radiation burner has a housing, a perforated radiating nozzle, made in the form of a cavity and installed in the housing, and a system for supplying a fuel-air mixture. The difference between the burner is that the cavity of the emitting nozzle in the cross section has the shape of a polygon or circle, or ellipse, and the profile of the inner surface of the walls of the nozzle in the longitudinal section has a smooth, stepless shape, and the height of the nozzle cavity exceeds the maximum size of its cross section. The burner is equipped with a device for equalizing the temperatures of the nozzle walls according to its height.
Технический результат состоит в упрощении конструкции горелки, уменьшении неравномерности распределения температур стенок насадки по ее высоте, увеличении удельной мощности излучения и снижении эмиссии СО и NOX.The technical result consists in simplifying the design of the burner, reducing the uneven distribution of the temperature of the walls of the nozzle along its height, increasing the specific radiation power and reducing the emission of CO and NO X.
Description
Полезная модель относится к теплоэнергетике, а именно к радиационным горелкам, и может применяться для бытовых и промышленных нужд в различных теплоэнергетических установках, в частности, в бытовых и коммунально-бытовых газовых плитах, обогревателях, сушилках, печах и др.The utility model relates to a power system, namely, radiation burners, and can be used for domestic and industrial needs in various heat power plants, in particular, in domestic and municipal gas stoves, heaters, dryers, furnaces, etc.
Известна промышленная горелка с низким выбросом СО и NOX в атмосферу, которая состоит из узла смешения топлива и окислителя (воздуха), перфорированной керамической плиты (насадки), на поверхности которой происходит сжигание газа, и легкого сетчатого экрана, который, нагреваясь от насадки, увеличивает температуру излучающей поверхности насадки и способствует окислению СО в СО2, уменьшая выбросы СО в атмосферу.Known industrial burner with low emissions of CO and NO X into the atmosphere, which consists of a unit for mixing fuel and oxidizing agent (air), a perforated ceramic plate (nozzle), on the surface of which gas is burned, and a light mesh screen, which, when heated from the nozzle, increases the temperature of the radiating surface of the nozzle and promotes the oxidation of CO in CO 2 , reducing CO emissions into the atmosphere.
Недостатком такой горелки является недостаточное снижение выбросов СО в атмосферу, слабая механическая прочность легкого сетчатого экрана и его покрытия в виде специальной керамической пены, а также сложность изготовления горелки.The disadvantage of this burner is the insufficient reduction of CO emissions into the atmosphere, the weak mechanical strength of the light mesh screen and its coating in the form of a special ceramic foam, as well as the complexity of the burner manufacture.
Наиболее близким решением по технической сущности и достигаемому результату является радиационная горелка, содержащая корпус, систему подвода топливовоздушной смеси и перфорированную излучающую насадку, выполненную в виде полости, установленную в корпусе и имеющую окно для вывода излучения (см. патент РФ №2272219, F23D 14/12, 2006 г.).The closest solution in technical essence and the achieved result is a radiation burner containing a housing, a fuel-air mixture supply system and a perforated emitting nozzle made in the form of a cavity, installed in the housing and having a window for radiation output (see RF patent No. 2272219, F23D 14 / 12, 2006).
Керамическая перфорированная излучающая насадка радиационной горелки, принятой за прототип, может быть выполнена в виде одной двухступенчатой полости или множества двухступенчатых полостей - сот или в виде системы двухступенчатых концентрических кольцевых полостей с поперечным размером и глубиной не менее 10 мм.The ceramic perforated emitting nozzle of the radiation burner adopted as a prototype can be made in the form of one two-stage cavity or a plurality of two-stage cavities - honeycombs or in the form of a system of two-stage concentric annular cavities with a transverse size and depth of at least 10 mm.
Недостатком известной радиационной горелки является относительная сложность конструкции, обусловленная двухступенчатой конфигурацией излучающей насадки.A disadvantage of the known radiation burner is the relative complexity of the design, due to the two-stage configuration of the emitting nozzle.
Кроме того, при увеличении глубины полости керамической насадки (что необходимо для повышения удельной мощности) возрастает неравномерность распределения температуры стенок насадки по высоте с перегревом стенок у дна полости. Это может привести к воспламенению топливовоздушной смеси при контакте ее с внешней поверхностью донной части керамической насадки.In addition, with an increase in the depth of the cavity of the ceramic nozzle (which is necessary to increase the specific power), the uneven distribution of the temperature of the walls of the nozzle along the height with overheating of the walls at the bottom of the cavity increases. This can lead to ignition of the air-fuel mixture in contact with the outer surface of the bottom of the ceramic nozzle.
Задача полезной модели состояла в упрощении конструкции горелки и уменьшении неравномерности распределения температур стенок насадки по высоте при увеличении глубины полости.The objective of the utility model was to simplify the design of the burner and reduce the uneven distribution of temperature of the walls of the nozzle height with increasing depth of the cavity.
Указанная задача решается тем, что предложена радиационная горелка, содержащая корпус, перфорированную излучающую насадку, выполненную в виде полости, установленную в корпусе и имеющую окно для вывода излучения, систему подвода топливовоздушной смеси, в которой согласно полезной модели полость излучающей насадки имеет в поперечном сечении форму многоугольника или круга или эллипса, а профиль внутренней поверхности стенок насадки в продольном сечении имеет сглаженную бесступенчатую форму, причем высота полости насадки превышает максимальный размер поперечного сечения насадки.This problem is solved by the fact that a radiation burner is proposed, comprising a housing, a perforated emitting nozzle made in the form of a cavity, installed in the housing and having a window for outputting radiation, an air-fuel mixture supply system in which, according to a useful model, the emitting nozzle cavity has a cross-sectional shape polygon or circle or ellipse, and the profile of the inner surface of the walls of the nozzle in longitudinal section has a smooth, stepless shape, and the height of the cavity of the nozzle exceeds max minimum size cross-section of the nozzle.
В одном из вариантов выполнения горелки полость излучающей насадки имеет форму параллелепипеда.In one embodiment of the burner, the cavity of the radiating nozzle is in the form of a parallelepiped.
В другом из возможных вариантов выполнения горелки полость излучающей насадки имеет форму пирамиды с плоской вершиной, обращенной в сторону, противоположную окну для вывода излучения.In another possible embodiment of the burner, the cavity of the emitting nozzle is in the form of a pyramid with a flat top facing the side opposite to the window for outputting radiation.
Другим отличием горелки является то, что корпус горелки имеет два патрубка для подвода топливовоздушной смеси, расположенных на различных уровнях по высоте корпуса, а система подвода топливовоздушной смеси имеет два источника топливовоздушной смеси, один из которых формирует поток обедненной по топливу смеси (α=1,1÷1,3) и соединен с патрубком, расположенным рядом с дном излучающей насадки, а второй источник формирует поток обогащенной по топливу смеси (α=1,0÷1,1) и соединен с патрубком для подвода смеси, расположенным рядом с окном для вывода излучения. При этом внутренний объем корпуса в зазоре между стенками излучающей насадки и корпусом может быть разделен перегородкой на две полости, одна из которых сообщается с источником обедненной по топливу смеси, а другая соединена с источником обогащенной по топливу смеси. Это обеспечивает выравнивание температур стенок излучающей насадки по ее высоте.Another difference of the burner is that the burner body has two nozzles for supplying the air-fuel mixture located at different levels along the height of the body, and the fuel-air mixture supply system has two sources of the air-fuel mixture, one of which generates a fuel-lean mixture flow (α = 1, 1 ÷ 1.3) and is connected to a pipe located near the bottom of the radiating nozzle, and the second source forms a stream of fuel-rich mixture (α = 1.0 ÷ 1.1) and is connected to a pipe for supplying a mixture located near the window for output and radiation. In this case, the internal volume of the housing in the gap between the walls of the radiating nozzle and the housing can be divided by a partition into two cavities, one of which communicates with the source of the fuel-depleted mixture, and the other is connected with the source of the fuel-rich mixture. This ensures that the temperature of the walls of the emitting nozzle is equalized to its height.
Другим вариантом выполнения горелки, в котором обеспечивается выравнивание температур стенок насадки по высоте, является горелка, снабженная сеткой из жаропрочного материала, которая установлена с зазором по отношению к внутренней поверхности излучающей насадки у ее края, образующего окно для вывода излучения. При этом высота сетки не превышает максимальный размер поперечного сечения насадки.Another embodiment of the burner, in which the temperature of the nozzle walls is aligned in height, is a burner equipped with a heat-resistant material mesh that is installed with a gap with respect to the inner surface of the emitting nozzle at its edge, forming a window for radiation output. Moreover, the height of the mesh does not exceed the maximum size of the cross section of the nozzle.
Технический результат полезной модели состоит в упрощении конструкции горелки, уменьшении неравномерности распределения температур стенок насадки по высоте при увеличении ее глубины, повышении удельной мощности излучения и снижении эмиссии СО и NOX.The technical result of the utility model consists in simplifying the design of the burner, reducing the unevenness of the temperature distribution of the nozzle walls in height with increasing depth, increasing the specific radiation power and reducing the emission of CO and NO X.
Сущность полезной модели поясняется чертежами.The essence of the utility model is illustrated by drawings.
На фиг.1 изображен в продольном разрезе вариант выполнения горелки с двумя патрубками для подвода топливовоздушной смеси.Figure 1 shows in longitudinal section an embodiment of a burner with two nozzles for supplying an air-fuel mixture.
На фиг.2 изображен в продольном разрезе вариант выполнения горелки с сеткой для выравнивания температур.Figure 2 shows in longitudinal section an embodiment of a burner with a grid for temperature equalization.
Радиационная горелка содержит корпус 1, перфорированную излучающую насадку 2, выполненную в виде полости, имеющей любую углубленную форму, например, пирамиды с плоской вершиной (фиг.1) или параллелепипеда (фиг.2). Стенки 3 и дно 4 излучающей насадки 2 могут быть образованы плоскими перфорированными пластинами из жаропрочного газопроницаемого материала, например, пористой керамики. Горелка имеет систему 5 подвода топливовоздушной смеси. В качестве топлива для формирования топливовоздушной смеси в системе 5 используется либо горючий газ, например, пропан, либо пары горючих веществ, например, бензина. Высота полости излучающей насадки превышает максимальный размер ее поперечного сечения.The radiation burner includes a housing 1, a perforated radiating nozzle 2, made in the form of a cavity having any in-depth shape, for example, a pyramid with a flat top (figure 1) or parallelepiped (figure 2). The walls 3 and the bottom 4 of the radiating nozzle 2 can be formed by flat perforated plates of heat-resistant gas-permeable material, for example, porous ceramics. The burner has an air-fuel mixture supply system 5. As fuel for forming the air-fuel mixture in system 5, either a combustible gas, for example propane, or a pair of combustible substances, for example gasoline, is used. The height of the cavity of the radiating nozzle exceeds the maximum size of its cross section.
В варианте выполнения горелки, изображенном на фиг.1, корпус 1 горелки имеет два патрубка 6 и 7 для подвода топливовоздушной смеси, расположенных на различных уровнях по высоте корпуса 1. При этом система 5 подвода топливовоздушной смеси содержит два источника 8 и 9 топливовоздушной смеси Источник 8 формирует поток обедненной по топливу смеси (α=1,1÷1,3) и соединен с патрубком 6 для подвода смеси, расположенным рядом с дном 4 излучающей насадки. Второй источник 9 формирует поток обогащенной по топливу смеси (α=1,0÷1,1) и соединен с патрубком 7 для подвода смеси, расположенным рядом с окном 10 для вывода излучения из излучающей насадки 2. Источники 8 и 9 топливовоздушной смеси включают известные для них элементы, такие как инжектор для подсоса воздуха из окружающей среды и приспособление для выравнивания концентрации компонентов смеси в объеме источника (на фиг. не показаны).In the embodiment of the burner shown in FIG. 1, the burner housing 1 has two nozzles 6 and 7 for supplying the air-fuel mixture located at different levels along the height of the housing 1. The air-fuel mixture supply system 5 contains two sources 8 and 9 of the air-fuel mixture 8 forms a flow of a fuel-lean mixture (α = 1.1–1.3) and is connected to a pipe 6 for supplying a mixture located near the bottom 4 of the emitting nozzle. The second source 9 forms a stream of fuel-rich mixture (α = 1.0 ÷ 1.1) and is connected to the pipe 7 for supplying the mixture, located next to the window 10 for outputting radiation from the radiating nozzle 2. Sources 8 and 9 of the air-fuel mixture include known elements for them, such as an injector for suctioning air from the environment and a device for equalizing the concentration of the components of the mixture in the source volume (not shown in Fig.).
В этом варианте выполнения горелки внутренний объем корпуса 1 в зазоре между стенками излучающей насадки 2 и корпусом 1 может быть разделен перегородкой 11 на две полости 12 и 13, одна из которых (12) сообщается с источником 8 обедненной по топливу смеси, а вторая (13) соединена с источником 9 обогащенной по топливу смеси.In this burner embodiment, the internal volume of the housing 1 in the gap between the walls of the radiating nozzle 2 and the housing 1 can be divided by a partition 11 into two cavities 12 and 13, one of which (12) communicates with the source 8 of the lean depleted mixture, and the second (13 ) is connected to a source 9 of a fuel-rich mixture.
Описанный выше вариант выполнения горелки (фиг.1) работает следующим образом.The burner embodiment described above (FIG. 1) works as follows.
Подготовленные потоки топливовоздушной смеси с заданными концентрациями топлива от источников 8 и 9 топливовоздушной смеси поступают по патрубкам 6 и 7 во внутренние полости 12 и 13 корпуса и проходят через отверстия (поры) в дне 4 и стенках 3 насадки 2 к внутренней поверхности насадки 2, где осуществляется их поджиг с помощью известных средств (на фиг. не показаны). Горение смеси осуществляется внутри полости насадки 2 в ее поверхностном слое. Внутренняя поверхность насадки 2 раскаляется до высокой температуры и служит источником мощного инфракрасного излучения, которое выводится из полости насадки 2 через окно 10. При этом, поскольку через дно 4 и придонную часть стенок 3 насадки 2 проходит преимущественно обедненная по топливу топливовоздушная смесь, это приводит к тому, что температура внутренней поверхности придонной части насадки не The prepared air-fuel mixture flows with predetermined fuel concentrations from sources 8 and 9 of the air-fuel mixture pass through nozzles 6 and 7 into the internal cavities 12 and 13 of the body and pass through holes (pores) in the bottom 4 and walls 3 of the nozzle 2 to the inner surface of the nozzle 2, where they are ignited by known means (not shown in FIG.). The combustion of the mixture is carried out inside the cavity of the nozzle 2 in its surface layer. The inner surface of the nozzle 2 is heated to a high temperature and serves as a source of powerful infrared radiation, which is removed from the cavity of the nozzle 2 through the window 10. Moreover, since the air-fuel mixture predominantly depleted in fuel passes through the bottom 4 and the bottom part of the walls 3 of the nozzle 2, this leads to that the temperature of the inner surface of the bottom of the nozzle is not
повышается выше 1000-1100°С, несмотря на то, что часть ИК-излучения в придонной части насадки запирается, поглощаясь излучающими стенками 3 и повышая температуру внутренних стенок насадки 2 в придонной части. Температура внутренней поверхности стенок 3 рядом с окном 10 напротив имеет тенденцию к снижению по сравнению с температурой стенок в придонной части за счет вывода ИК-излучения через окно 10. Однако это снижение температуры стенок 3 рядом с окном 10 компенсируется горением на внутренней поверхности этих стенок, обогащенной по топливу смеси, поступающей из источника 9 топливовоздушной смеси через патрубок 7. Такой режим работы способствует выравниванию температур внутренней поверхности стенок 3 по высоте при увеличении глубины полости излучающей насадки 2. Увеличение глубины полости излучающей насадки приводит к увеличению удельной мощности ИК-излучения, выводимого через окно 10.rises above 1000-1100 ° C, despite the fact that part of the infrared radiation in the bottom part of the nozzle is locked, absorbed by the radiating walls 3 and increasing the temperature of the inner walls of the nozzle 2 in the bottom part. The temperature of the inner surface of the walls 3 near the window 10, on the contrary, tends to decrease compared to the temperature of the walls in the bottom part due to the output of infrared radiation through the window 10. However, this decrease in the temperature of the walls 3 near the window 10 is compensated by burning on the inner surface of these walls, fuel-rich mixture coming from the source 9 of the air-fuel mixture through the pipe 7. This mode of operation helps to equalize the temperature of the inner surface of the walls 3 in height with increasing depth of the cavity ayuschey nozzle 2. The increase in cavity depth emitting nozzle leads to an increase in specific power of IR radiation output from window 10.
Изображенный на фиг.2 вариант выполнения горелки отличается от описанного выше тем, что горелка снабжена сеткой 14 из жаропрочного материала, например, нихрома, установленной с зазором по отношению к внутренней поверхности излучающей насадки 2 у ее края, образующего окно 10 для вывода излучения. При этом высота сетки 14 не превышает максимальный размер поперечного сечения. Для подвода топливовоздушной смеси в корпус 1 горелки используется один патрубок 6, соединенный с одним источником 5 топливовоздушной смеси.The embodiment of the burner depicted in FIG. 2 differs from that described above in that the burner is provided with a grid 14 made of heat-resistant material, for example, nichrome, installed with a gap with respect to the inner surface of the emitting nozzle 2 at its edge, forming a window 10 for outputting radiation. Moreover, the height of the grid 14 does not exceed the maximum cross-sectional size. To supply the air-fuel mixture into the burner body 1, one pipe 6 is used, connected to one source 5 of the air-fuel mixture.
Особенностью работы этого варианта выполнения горелки является то, что при наличии в приповерхностном слое насадки 2 сетки 14, расположенной у ее края, образующего окно для вывода ИК-излучения, приводит к тому, что часть излучения от соответствующих участков внутренней поверхности стенок 3 излучающей насадки 2 отражается на эти стенки, повышая температуру поверхности этих участков стенки. Это способствует выравниванию температур внутренней поверхности излучающей насадки 2 при увеличении ее глубины.A feature of the operation of this burner embodiment is that if there is a grid 14 in the surface layer of the nozzle 2 located at its edge that forms a window for outputting infrared radiation, part of the radiation from the corresponding sections of the inner surface of the walls 3 of the radiating nozzle 2 reflected on these walls, increasing the surface temperature of these wall sections. This helps to equalize the temperature of the inner surface of the radiating nozzle 2 with an increase in its depth.
Испытания макета данной горелки показали, что при глубине полости излучающей насадки 15 см относительная мощность ИК-излучения, выводимого через окно 10, составляла 1000 кВт/м2, что существенно превышает соответствующие показатели существующих типов радиационных горелок. При этом концентрация СО и NOX в отходящих газах составляла 2-5 ppm.Tests of the model of this burner showed that at a depth of the cavity of the emitting nozzle 15 cm, the relative power of the infrared radiation output through the window 10 was 1000 kW / m 2 , which significantly exceeds the corresponding parameters of the existing types of radiation burners. The concentration of CO and NO X in the exhaust gases was 2-5 ppm.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006143452/22U RU63494U1 (en) | 2006-12-08 | 2006-12-08 | RADIATION BURNER |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006143452/22U RU63494U1 (en) | 2006-12-08 | 2006-12-08 | RADIATION BURNER |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU63494U1 true RU63494U1 (en) | 2007-05-27 |
Family
ID=38311685
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006143452/22U RU63494U1 (en) | 2006-12-08 | 2006-12-08 | RADIATION BURNER |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU63494U1 (en) |
-
2006
- 2006-12-08 RU RU2006143452/22U patent/RU63494U1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN112212327A (en) | Combustion part and combustor | |
| RU2454604C2 (en) | Fired heater | |
| CN213577479U (en) | Combustion part and combustor | |
| RU48619U1 (en) | BURNER | |
| KR20040040577A (en) | premix type knitted metal fiber mat gas burner | |
| RU63494U1 (en) | RADIATION BURNER | |
| JP2016536559A (en) | Combustion device | |
| WO2022096021A1 (en) | Burner and applications thereof | |
| RU129599U1 (en) | INFRARED RADIATION BURNER | |
| CN106439810B (en) | Combustor and gas heater who has it | |
| KR200363754Y1 (en) | Gas Burner using Radiant Heat | |
| RU2462661C1 (en) | Radiation gas burner, and its combustion process | |
| RU2151957C1 (en) | Radiant burner | |
| WO2018058928A1 (en) | Gas water heater | |
| RU2272219C1 (en) | Radiation burner | |
| RU2336462C1 (en) | Emitting burner | |
| CN215002814U (en) | Exchange type heating furnace | |
| WO2022096022A1 (en) | Combustion part and combustor | |
| RU31634U1 (en) | Oil Burner Infrared | |
| KR101400687B1 (en) | Gun type oil burner | |
| RU2362945C1 (en) | Radiative burner | |
| KR100304423B1 (en) | Waste oil combustion boiler | |
| KR200294583Y1 (en) | Multiple combustion apparatus for fireplace | |
| CN210241970U (en) | Radiation type liquid fuel water heater | |
| RU59776U1 (en) | INFRARED RADIATOR FUEL BURNER |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20081209 |