SU1262199A1

SU1262199A1 - Gas burner

Info

Publication number: SU1262199A1
Application number: SU853902182A
Authority: SU
Inventors: Леонид Геннадьевич Будников; Вячеслав Иванович Гаршин; Александр Константинович Милушкин; Сергей Алексеевич Баранов
Original assignee: Государственный Научно-Исследовательский Институт По Керамзиту
Priority date: 1985-05-29
Filing date: 1985-05-29
Publication date: 1986-10-07

Abstract

Изобретение относитс к устройствам дл сжигани газа во вращающихс печах при производстве керамзита. Изобретение позвол ет повысить производительность печи и снизить расход топлива путем получени факела с двум максимумами тепловыделени . Выполнение выходного сопла 4 газовой трубы 3 сужающимс с углом при вершине 5-20&deg; позвол ет повысить дальнобойность газовой струи и снизить угол ее раскрыти , что позвол ет свести к минимуму взаимодействие газовой трубы с факелом газовоздущной смеси. В результате зажигание и горение центральной газовой струи происходит за зоной горени газовоздущной смеси (по ходу газа), что дает возможность получить два максимума тепловыделени , а выполнение радиальных отверстий 5 с выходными сечени ми, отношение суммарной площади которых к площади сечени выходного сопла 4 составл ет 2,67- 8, обеспечивает устойчивое и экономичное горение факела с двум максимумами тепловыделени за счет оптимального распределени газа, подаваемого на горение между центральной струей, проход щей по центс SS ральной газовой трубе 3, и газовоздушной струей, проход щей по воздухоподающему (Л корпусу 1, при котором достигаютс необходимые коэффициенты избытка воздуха в каждом максимуме тепловыделени . 1 ил. ГчЭ О5 N5 СОThe invention relates to gas burning devices in rotary kilns for the production of expanded clay. The invention makes it possible to increase the productivity of a furnace and reduce fuel consumption by obtaining a torch with two maxima of heat generation. The exit nozzle 4 of the gas pipe 3 is tapered with a tip angle of 5-20 ° C. allows you to increase the range of the gas jet and reduce its angle of opening, which minimizes the interaction of the gas pipe with the gas-jet torch. As a result, the ignition and combustion of the central gas jet takes place behind the combustion zone of the gas-blowing mixture (along the gas flow), which makes it possible to obtain two maxima of heat generation, and the implementation of radial holes 5 with outlet sections, the ratio of the total area to the sectional area of the output nozzle 4 is 2.67-8, ensures stable and economical burning of the torch with two maxima of heat generation due to the optimal distribution of the gas supplied to the combustion between the central jet passing through the center of the SS gas pipe 3, and a gas-air jet passing through the air supply (L case 1, at which the necessary coefficients of excess air at each maximum heat release are achieved. 1 ill. ГЧЭ О5 N5 СО

Description

Изобретение относится к устройствам для сжигания газа во вращающихся печах при производстве керамзита.The invention relates to a device for burning gas in rotary kilns in the production of expanded clay.

Целью изобретения является повышение производительности и снижение расхода топлива.The aim of the invention is to increase productivity and reduce fuel consumption.

На чертеже представлена предлагаемая горелка.The drawing shows the proposed burner.

Горелка содержит воздухоподающий корпус 1 с установленным на выходе из его контура лопаточным завихрителем 2, центральную газовую трубу 3 с выходным осевым сужающимся соплом 4, с углом ос при вершине, составляющим 5—20°, радиальные отверстия 5, выполненные в центральной газовой трубе 3, отношение суммарной площади сечений которых к площади сечения сопла 4 составляет 2,67—8, клапанное устройство 6 для распределения газа, размещенное в трубе 3 перед соплом 4.The burner contains an air supply housing 1 with a blade swirler 2 installed at the outlet of its circuit, a central gas pipe 3 with an output axial tapering nozzle 4, with an ape angle of 5-20 ° at the apex, radial holes 5 made in the central gas pipe 3, the ratio of the total cross-sectional area of which to the cross-sectional area of the nozzle 4 is 2.67-8, a valve device 6 for distributing gas, placed in the pipe 3 in front of the nozzle 4.

Горелка работает следующим образом.The burner operates as follows.

Газ через центральную газовую трубу 3 подается к выходному соплу 4, где разбивается на два потока, один из которых выходит через выходное сопло 4, а другой через радиальные отверстия 5 поступает в поток воздуха, подаваемого по корпусу 1, образуя, газовоздушную смесь. Эта смесь закручивается завихрителем 2, в результате чего после выхода из горелки отбрасывается симметрично в направлении от оси закрутки, создавая по центру факела область, свободную от газовоздушной смеси, и сгорает в непосредственной близости от горелки, создавая первый (по ходу топлива) максимум тепловыделения. Другой поток газа выходит через сопло 4, проходит зону горения газовоздушной смеси по центральной области факела, свободной от газовоздушной смеси, и сгорает за зоной горения газовоздушной смеси, образуя второй максимум тепловыделения. Для изменения теплоотдачи в максимумах тепловыделения и расположения их по длине печи клапанным устройством 6 производят перераспределение газового потока между соплом 4 и радиальными отверстиями 5.Gas is supplied through the central gas pipe 3 to the outlet nozzle 4, where it is divided into two streams, one of which exits through the outlet nozzle 4, and the other through the radial openings 5 enters the air stream supplied through the housing 1, forming a gas-air mixture. This mixture is twisted by a swirl 2, as a result of which, after exiting the burner, it is discarded symmetrically in the direction from the swirl axis, creating a region free from the gas-air mixture in the center of the torch and burns in the immediate vicinity of the burner, creating the first (along the fuel) heat generation maximum. Another gas stream exits through the nozzle 4, passes the combustion zone of the gas-air mixture through the central region of the plume free from the gas-air mixture, and burns behind the combustion zone of the gas-air mixture, forming a second maximum heat. To change the heat transfer at the maxima of heat release and their location along the length of the furnace with a valve device 6, the gas flow is redistributed between the nozzle 4 and the radial openings 5.

Выполнение выходного сопла 4 сужающимся с углом при вершине 5—20° позволяет повысить дальнобойность газовой струи и снизить угол ее раскрытия, что также позволяет свести к минимуму взаимодействие газовой струи с факелом газовоздушной смеси. В результате зажигание и горение центральной газовой струи происходит за зоной горения газовоздушной сме си (по ходу газа), что дает возможность получить два максимума тепловыделения. При угле менее 5° радиальная составляющая скорости внешних слоев газовой струи 5 в выходном сечении сопла 4 недостаточна для эффективного ее сжатия, в результате чего струя газа имеет большой угол раскрытия, приводящий к интенсивному взаимодействию с газовоздушной смесью, диффузии кислорода в газовой струе, снижению ¹⁰ ее дальнобойности и горению в зоне горения газовоздушной смеси. При угле более 20° снижается осевая составляющая газовой струи, что приводит к снижению ее дальнобойности и сгоранию в зоне горения газо₎₅ воздушной смеси.The implementation of the output nozzle 4 tapering with an angle at the apex of 5-20 ° allows you to increase the range of the gas stream and reduce the angle of its opening, which also allows you to minimize the interaction of the gas stream with the torch of the air-gas mixture. As a result, the ignition and combustion of the central gas jet occurs beyond the combustion zone of the gas – air mixture (along the gas), which makes it possible to obtain two heat release maxima. At an angle of less than 5 °, the radial component of the velocity of the outer layers of the gas stream 5 in the outlet section of the nozzle 4 is insufficient for its effective compression, as a result of which the gas stream has a large opening angle, which leads to intense interaction with the gas-air mixture, oxygen diffusion in the gas stream, and a decrease of ¹⁰ its range and combustion in the combustion zone of the gas-air mixture. At an angle of more than 20 °, the axial component of the gas stream decreases, which leads to a decrease in its range and combustion in the combustion zone of the gas- ₅ air mixture.

Выполнение радиальных отверстий 5 с выходными сечениями, отношение суммарной площади которых к площади сечения выходного сопла 4 составляет 2,67—8, обеспечивает устойчивое и экономичное 20 горение факела с двумя максимумами тепловыделения за счет оптимального распределения газа, подаваемого на горение между центральной струей, проходящей по центральной газовой трубе 3 и газовоздуш2₅ ной струей, проходящей по воздухоподающему корпусу 1, при котором достигаются необходимые коэффициенты избытка воздуха в каждом максимуме тепловыделения. При отношении указанных площадей менее 2,67 коэффициент избытка воздуха в 30 первом (ближайшем к горелке) максимуме тепловыделения больше 1,5, что приводит к появлению химического недожога, ухудшению зажигания и к появлению опасности полного отрыва факела, а при отношении площадей более 8 горение центральной га35 зовой струи происходит в зоне горения газовоздушной смеси из-за недостаточной дальнобойности газовой струи.The implementation of radial holes 5 with exit cross sections, the ratio of the total area of which to the cross-sectional area of the output nozzle 4 is 2.67-8, provides a stable and economical 20 flame burning with two heat generation maxima due to the optimal distribution of gas supplied to the combustion between the central jet passing along the central gas pipe 3 and the air-gas stream ₅ passing through the air supply housing 1, at which the necessary coefficients of excess air are achieved at each heat release maximum. When the ratio of these areas is less than 2.67, the coefficient of excess air in the 30 first (closest to the burner) heat release maximum is more than 1.5, which leads to the appearance of a chemical underburning, poor ignition and the danger of complete separation of the torch, and when the ratio of the areas is more than 8, combustion The central gas jet occurs in the combustion zone of the gas-air mixture due to the insufficient range of the gas jet.

Claims

Claim

A gas burner containing an air supply housing and a central gas pipe placed in it with an axial nozzle and radial outlet openings, characterized in that, in order to increase productivity and reduce fuel consumption, the axial nozzle is made narrower with an apex angle of 5-20 °, at This radial holes have a total area equal to 2.67-8 area 50 of the output section of the axial nozzle.