RU73054U1

RU73054U1 - GAS-BURNER

Info

Publication number: RU73054U1
Application number: RU2007127172/22U
Authority: RU
Inventors: Евгений Григорьевич Шапран
Original assignee: Открытое акционерное общество "Нижегородский машиностроительный завод"
Priority date: 2007-07-16
Filing date: 2007-07-16
Publication date: 2008-05-10

Abstract

Газовая горелка с принудительной подачей воздуха содержит камеру для подвода воздуха и камеру для подачи газа, в торцовых стенках которой выполнен ряд оппозитно расположенных отверстий. Горелка содержит также смесительные трубки с кольцевым рядом отверстий в боковых стенках и жаровую трубу. Камера для подачи газа установлена между камерой для подвода воздуха и жаровой трубой с образованием кольцевого зазора между ее боковой цилиндрической стенкой и жаровой трубой. Смесительные трубки герметично установлены в отверстиях торцовых стенок камеры для подачи газа. В боковой цилиндрической стенке камеры для подачи газа выполнен кольцевой ряд радиальных отверстий. Отверстия в боковых стенках смесительных трубок расположены внутри камеры для подачи газа. Суммарная площадь упомянутых радиальных отверстий составляет 0,69 суммарной площади отверстий, выполненных в боковых стенках смесительных трубок. Расстояние от осей отверстий, выполненных в боковых стенках смесительных трубок, до торцов смесительных трубок, расположенных со стороны входа воздушного потока, составляет 0,45 внутреннего диаметра смесительной трубки. Технический результат - снижение уровня шума, уменьшение металлоемкости и габаритов горелки.A gas burner with forced air supply contains a chamber for supplying air and a chamber for supplying gas, in the end walls of which a number of opposed openings are made. The burner also contains mixing tubes with an annular row of holes in the side walls and a flame tube. A gas supply chamber is installed between the air supply chamber and the flame tube to form an annular gap between its side cylindrical wall and the flame tube. The mixing tubes are sealed in the holes in the end walls of the chamber for supplying gas. An annular row of radial holes is made in the side cylindrical wall of the gas supply chamber. The holes in the side walls of the mixing tubes are located inside the gas supply chamber. The total area of the said radial holes is 0.69 of the total area of the holes made in the side walls of the mixing tubes. The distance from the axes of the holes made in the side walls of the mixing tubes to the ends of the mixing tubes located on the inlet side of the air flow is 0.45 of the inner diameter of the mixing tube. EFFECT: reduced noise level, reduced metal consumption and burner dimensions.

Description

Полезная модель относится к теплоэнергетике, а именно к газовым горелкам с принудительной подачей воздуха, и может быть использовано как топливосжигающее устройство широкого применения в промышленном, сельскохозяйственном, коммунально-бытовом и другом газовом оборудовании.The utility model relates to a power system, namely to gas burners with forced air supply, and can be used as a fuel-burning device for widespread use in industrial, agricultural, domestic and other gas equipment.

Известно горелочное устройство по патенту РФ №1768871, МПК F23D 14/00, опубл. 1992 г., содержащее установленные в корпусе смесительные трубы, снабженные тангенциальными воздухоподводящими патрубками, в которых выполнены отверстия, сообщающие полости патрубков с газовой камерой. За счет предварительного перемешивания топлива и воздуха в патрубках смесителей температура горения газовоздушной смеси приближается к средней, что позволяет уменьшить содержание оксидов азота в продуктах сгорания.Known burner device according to the patent of the Russian Federation No. 1768871, IPC F23D 14/00, publ. 1992, containing mixing pipes installed in the housing, provided with tangential air supply pipes, in which holes are made, communicating the cavity of the pipes with a gas chamber. Due to the preliminary mixing of fuel and air in the nozzles of the mixers, the combustion temperature of the gas-air mixture approaches the average, which allows to reduce the content of nitrogen oxides in the combustion products.

К недостаткам известного горелочного устройства следует отнести высокий уровень шума и сложность конструкции.The disadvantages of the known burner device include a high noise level and design complexity.

Известна также газовая горелка с принудительной подачей воздуха по патенту РФ №2213299, МПК F23D 14/20. Горелка содержит камеру для подвода воздуха, камеру для подачи газа, в торцовых стенках которой выполнен ряд оппозитно расположенных отверстий, смесительные трубки с кольцевым рядом отверстий в боковых стенках и жаровую трубу. Камера для подачи газа установлена между камерой для подвода воздуха и жаровой трубой с образованием кольцевого зазора между ее боковой цилиндрической стенкой и жаровой трубой. Смесительные трубки герметично установлены в отверстиях торцовых стенок камеры для подачи газа, в боковой цилиндрической стенке которой выполнен кольцевой ряд радиальных отверстий, а отверстия в боковых стенках смесительных трубок расположены внутри камеры для подачи газа. Also known is a gas burner with forced air supply according to the patent of the Russian Federation No. 2213299, IPC F23D 14/20. The burner contains a chamber for supplying air, a chamber for supplying gas, in the end walls of which a number of opposed holes are made, mixing tubes with an annular row of holes in the side walls and a heat pipe. A gas supply chamber is installed between the air supply chamber and the flame tube to form an annular gap between its side cylindrical wall and the flame tube. The mixing tubes are hermetically installed in the holes of the end walls of the gas supply chamber, in the side cylindrical wall of which an annular row of radial holes is made, and the holes in the side walls of the mixing tubes are located inside the gas supply chamber.

Суммарная площадь упомянутых радиальных отверстий составляет 0,3 -0,5 суммарной площади отверстий, выполненных в боковых стенках смесительных трубок.The total area of the said radial holes is 0.3-0.5 of the total area of the holes made in the side walls of the mixing tubes.

Известная газовая горелка является наиболее близкой по совокупности существенных признаков к заявляемой полезной модели и выбрана в качестве ближайшего аналога (прототипа).Known gas burner is the closest in combination of essential features to the claimed utility model and is selected as the closest analogue (prototype).

К недостаткам известной горелки следует отнести высокий уровень шума, а также большие габариты и металлоемкость устройства.The disadvantages of the known burner include a high noise level, as well as the large size and metal consumption of the device.

Указанные недостатки обусловлены тем, что при указанном соотношении площадей отверстий и расположении их в смесительной трубке для приемлемого смешения топлива с воздухом требуется длинная жаровая труба (насадок), что приводит к увеличению скорости выхода газовой смеси из жаровой трубы и повышению шумности работы, а произвольное по длине размещение отверстий в смесительных трубках приводит дополнительно и затрудненному розжигу горелки.These drawbacks are due to the fact that for the specified ratio of the area of the holes and their location in the mixing tube for acceptable mixing of fuel with air, a long flame tube (nozzles) is required, which leads to an increase in the rate of exit of the gas mixture from the flame tube and an increase in the noise level, and arbitrary the length of the placement of holes in the mixing tubes additionally leads to difficult ignition of the burner.

Техническим результатом полезной модели является снижение уровня шума, уменьшение металлоемкости и габаритов горелки.The technical result of the utility model is to reduce noise, reduce metal consumption and burner dimensions.

Указанный технический результат достигается тем, что в газовой горелке с принудительной подачей воздуха, содержащей камеру для подвода воздуха, камеру для подачи газа, в торцовых стенках которой выполнен ряд оппозитно расположенных отверстий, смесительные трубки с кольцевым рядом отверстий в боковых стенках и жаровую трубу, причем камера для подачи газа установлена между камерой для подвода воздуха и жаровой трубой с образованием кольцевого зазора между ее боковой цилиндрической стенкой и жаровой трубой, смесительные трубки герметично установлены в отверстиях торцовых стенок камеры для подачи газа, в боковой цилиндрической стенке которой выполнен кольцевой ряд радиальных отверстий, а отверстия в боковых стенках смесительных трубок расположены внутри камеры для подачи газа, согласно The specified technical result is achieved in that in a gas burner with forced air supply containing a chamber for supplying air, a chamber for supplying gas, in the end walls of which a number of opposed holes are made, mixing tubes with an annular row of holes in the side walls and a heat pipe, a gas supply chamber is installed between the air supply chamber and the flame tube with the formation of an annular gap between its lateral cylindrical wall and the flame tube, the mixing tubes are tight o are installed in the openings of the end walls of the gas supply chamber, in the side cylindrical wall of which an annular row of radial holes is made, and the holes in the side walls of the mixing tubes are located inside the gas supply chamber, according to

полезной модели, суммарная площадь упомянутых радиальных отверстий составляет 0,69 суммарной площади отверстий, выполненных в боковых стенках смесительных трубок, при этом расстояние от осей отверстий, выполненных в боковых стенках смесительных трубок, до торцов смесительных трубок, расположенных со стороны входа воздушного потока, составляет 0,45 внутреннего диаметра смесительной трубки.utility model, the total area of the aforementioned radial holes is 0.69 of the total area of the holes made in the side walls of the mixing tubes, the distance from the axis of the holes made in the side walls of the mixing tubes to the ends of the mixing tubes located on the inlet side of the air flow 0.45 inside diameter of the mixing tube.

Указанное соотношение суммарных площадей отверстий позволяет уменьшить уровень шума при работе горелки, уменьшить ее габариты и металлоемкость за счет практически полного смешения топлива с воздухом непосредственно в смесительных трубках, обусловленного соответствующим расположением отверстий в смесительных трубках. Указанное расположение отверстий вызывает турбулизацию, увеличение скорости и уменьшение давления в сужении, входящего в смесительную трубку воздуха, что способствует улучшению смешения компонентов газовой смеси и формированию короткого пламени.The specified ratio of the total area of the holes allows to reduce the noise level during operation of the burner, to reduce its dimensions and metal consumption due to the almost complete mixing of fuel with air directly in the mixing tubes, due to the corresponding location of the holes in the mixing tubes. The specified location of the holes causes turbulization, an increase in speed and a decrease in pressure in the constriction entering the air mixing tube, which helps to improve the mixing of the gas mixture components and the formation of a short flame.

Охарактеризованное указанными выше существенными признаками полезная модель на дату подачи заявки не известно в Российской Федерации и за границей и отвечает требованиям критерия "новизна".The utility model characterized by the above essential features as of the filing date of the application is not known in the Russian Federation and abroad and meets the requirements of the “novelty” criterion.

Полезная модель может быть реализовано промышленным способом с использованием известных технических средств, технологий и материалов и соответствует требованиям критерия "промышленная применимость".The utility model can be implemented industrially using well-known technical means, technologies and materials and meets the requirements of the criterion of "industrial applicability".

Полезная модель поясняется графическими материалами, где:The utility model is illustrated by graphic materials, where:

- на фиг.1 изображен общий вид предлагаемой газовой горелки в разрезе;- figure 1 shows a General view of the proposed gas burner in section;

- на фиг.2 - вид А на фиг.1.- figure 2 is a view a in figure 1.

Газовая горелка содержит камеру 1 для подвода воздуха, нагнетаемого вентилятором (не показан), камеру 2 для подачи газа, установленную The gas burner includes a chamber 1 for supplying air pumped by a fan (not shown), a chamber 2 for supplying gas, installed

между камерой 1 и жаровой трубой 3, и сообщенную с источником газа посредством газоподающей трубы 4. В торцовых стенках 5 и 6 камеры 2 для подачи газа выполнены оппозитно расположенные отверстия, в которых герметично установлены смесительные трубки 7 с кольцевым рядом радиальных или тангенциальных отверстий (каналов) 8 в каждой из них, расположенных внутри камеры 2 для подачи газа. Камера 2 для подачи газа установлена с образованием кольцевого зазора "δ" между ее боковой цилиндрической стенкой и жаровой трубой 3, при этом в боковой стенке выполнен кольцевой ряд радиальных отверстий 9. Суммарная площадь радиальных отверстий 9 составляет 0,69 суммарной площади отверстий 8, выполненных в боковых стенках смесительных трубок 7. Расстояние от осей отверстий 8 до торцов смесительных трубок 7, расположенных со стороны входа воздушного потока, составляет 0,45 внутреннего диаметра смесительной трубки 7. Горелка снабжена запальным устройством 10.between the chamber 1 and the flame tube 3, and communicated with the gas source through the gas supply pipe 4. In the end walls 5 and 6 of the gas supply chamber 2 there are opposed openings in which the mixing tubes 7 are sealed with an annular row of radial or tangential openings (channels ) 8 in each of them located inside the chamber 2 for supplying gas. The gas supply chamber 2 is installed with the formation of an annular gap "δ" between its lateral cylindrical wall and the flame tube 3, while an annular row of radial holes 9 is made in the side wall. The total area of the radial holes 9 is 0.69 of the total area of the holes 8 made in the side walls of the mixing tubes 7. The distance from the axes of the holes 8 to the ends of the mixing tubes 7 located on the inlet side of the air flow is 0.45 of the inner diameter of the mixing tube 7. The burner is equipped with an igniter troystvom 10.

Газовая горелка работает следующим образом.Gas burner operates as follows.

Включают вентилятор, нагнетающий воздух в камеру 1. Через смесительные трубки 7 и кольцевой зазор "δ" воздух поступает во внутреннюю полость жаровой трубы 3. По окончании продувки топочного пространства подается высоковольтное напряжение на электрод поджига запального устройства 10. Одновременно осуществляется подача газа по газоподводящей трубе 4 в камеру 2, а из нее через отверстия 8 в смесительные трубки 7 и через отверстия 9 - в кольцевой зазор "δ".The fan is turned on, which pumps air into the chamber 1. Through the mixing tubes 7 and the annular gap "δ", air enters the internal cavity of the flame tube 3. At the end of the purge of the furnace space, a high-voltage voltage is supplied to the ignition electrode of the ignition device 10. At the same time, gas is supplied through the gas supply pipe 4 into the chamber 2, and from it through the openings 8 into the mixing tubes 7 and through the openings 9 into the annular gap "δ".

Расход газа через отверстия 8 уменьшен на величину расхода газа через радиальные отверстия 9 (в соответствии с отношением суммарных площадей отверстий 8 и 9).The gas flow through the openings 8 is reduced by the amount of gas flow through the radial openings 9 (in accordance with the ratio of the total areas of the openings 8 and 9).

Образующаяся в полостях смесительных трубок 7 обедненная газовоздушная смесь воспламеняется искрой от запального устройства 10, а затем от факела воспламеняется газовоздушная смесь, образованная в The depleted gas-air mixture formed in the cavities of the mixing tubes 7 is ignited by a spark from the ignition device 10, and then the gas-air mixture formed in the flame ignites

кольцевом зазоре "δ". Наличие участка внезапного расширения при переходе кольцевого зазора "δ" в полость жаровой трубы 3 вызывает отклонение потока газовоздушной смеси, образующейся в зазоре "δ", от стенки жаровой трубы 3 к центральной продольной оси горелки. Возникающая при этом турбулентность срывающегося с границы торцовой стенки 6 камеры 2 вихря способствует стабилизации факела горелки.annular gap "δ". The presence of a section of sudden expansion during the transition of the annular gap "δ" into the cavity of the flame tube 3 causes the flow of the gas-air mixture formed in the gap "δ" to deviate from the wall of the flame tube 3 to the central longitudinal axis of the burner. The resulting turbulence of a vortex breaking off from the boundary of the end wall 6 of the vortex chamber 2 helps to stabilize the torch.

Использование заявляемого технического решения позволяет значительно снизить уровень шума при работе горелки, уменьшить ее габариты и металлоемкость.The use of the claimed technical solution can significantly reduce the noise level during operation of the burner, reduce its dimensions and metal consumption.

Claims

A gas burner with forced air supply, comprising a chamber for supplying air, a chamber for supplying gas, in the end walls of which a series of opposed openings are made, mixing tubes with an annular row of holes in the side walls and a heat pipe, the gas supply chamber being installed between the chamber for the air supply and the flame tube with the formation of an annular gap between its lateral cylindrical wall and the flame tube, the mixing tubes are sealed in the openings of the end walls of the chamber for gas supply, in the cylindrical side wall of which an annular row of radial holes is made, and the holes in the side walls of the mixing tubes are located inside the gas supply chamber, characterized in that the total area of said radial holes is 0.69 of the total area of the holes made in the side walls of the mixing tubes, the distance from the axis of the holes made in the side walls of the mixing tubes to the ends of the mixing tubes located on the inlet side of the air flow is 0 , 45 inner diameter of the mixing tube.