SU1698571A1 - Газова горелка - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к газовым горелкам и может быть использовано в металлургии при нагреве футеровки стале- разливочных ковшей, дл  предварительного газопламенного разогрева металла в электропечах . Цель изобретени  - повышение эксплуатационной надежности. Газова  горелка содержит трубчатый корпус 1, в котором соосно с ним концентрически расположена внутренн   труба 3, К выходному торцу трубы 3 присоединена цилиндрическа  гооовка 4, установленна  в выходной части корпуса 1 с образованием кольцевой щели. По центру головки 4 расположено центральное сопло 5 окислител . На периферийной части головки 4 расположена система периферийных сопл, состо ща  из последовательно соединенных входных участков , расположенных по окружности кра  головки 4 кольцевого конического сопла 7, кольцевой полости и выходных участков, расположенных по окружности головки 4, На боковом поверхности головки 4 по окружности расположены газовые каналы, выходной торец которых размещен на боковой поверхности кольцевого конического сопла 7. В промежутке между периферийной сис-% темой сопл и центральным соплом 5 распо- дополнительные сопла. Оптимальное соотношение площадей сечени  дополнительных сопл и площади сечени  входных сопл окислител  равно 1(0,12-0,06). 1 з.п. ф-лы, 3 ил. (Л ON О 00 СЛ VJ

Description

Изобретение относитс  к газовым горелкам . Предлагаема  горелка может быть использована в металлургии при нагреве футеровки сталерэзливочных ковшей дл  предварительного разогрева металла в электропечах.

Известна газова  горелка, содержаща  воздухопровод, в задней части которого установлена заслонка. На передней

заглушенной части воздухопровода установлены патрубки. По центру выходной части воздухопровода коаксиально последнему установлена газоподвод ща  труба, на выходном конце которой коаксиально патрубкам установлены с возможностью по- ворота на шарнире сопла. На выходном конце сопла установлены насадки с отверсти ми дл  прохода воздуха. Газоподвод ш ,а  труба выполнена подвижной в осевом направлении.

Известна  горелка, содержаша  корпус с расположенной в нем цилиндрической камерой сгорани  с выходным соплом и с тороидальной задней стенкой. Центральна  часть задней стенки выступает в сторону камеры сгорани . На выступе задней стенки по оси камеры сгорани  расположены осе- вфй топливный канал и дополнительные топливные каналы, оси которых направлены пОд углом к оси камеры сгорани . Вокруг топливных каналов размещен кольцевой р д сход щихс  кислородных отверстий, оси которых направлены к оси камеры и пересекают оси топливных каналов. Вокруг выходного сопла выполнены тангенциальные воздушные каналы.

Известна также горелка, содержаща  трубчатый корпус с выходной частью (насадком ), в которой расположена цилиндрическа  головка (блок), В головке выполнено центральное сопло (сопло) дл  газовоздушной смеси, а кольцевое цилиндрическое сопло (дросселирующа  полость) головки (блока), расположенное на ее периферии, совместно с входными-и выходными соплами (отверсти ми), направленными под острым углом к оси горелки, образуют периферийную систему сопл, соединенных между собой последовательнб. Между центральным соплом и периферийной систе- мЬй сопл выполнены дополнительные сопла меньшего, чем центральное сопло, диаметра .

В первой и второй из известных горелок смешение газа и воздуха (окислител ) происходит после их выхода из кратера горел км. Отсутствие специальных конструктивных элементов стабилизатора приводит к неустойчивому горению факела при из- Менении границ режимов работы и химическому недожогу топлива, при этом коэффициент рабочего регулировани  горелки не соответствует требовани м, предъ вл емым к газовым промышленным горелкам.

В прототипе полное смешение газа и воздуха происходит в корпусе. Часть стехи- ометрической смеси поступает в периферийную систему сопл и выходит из них с оптимальной, соответствующей скорости горени  смеси газа и воздуха, скоростью. Однако наличие стехиометрической смеси в корпусе горелки при ее использовании дл  рааогрева футеровки ковшей до 1200°С приводит к проскоку пламени в горелку. При этом коэффициент рабочего регулировани  горелки значительно меньше требуемого .

Цель изобретени  - повышение устойчивости сжигани  топлива и-коэффициента рабочего регулировани  горелки.

Указанна  цель достигаетс  тем,-что

газова  горелка, содержаща  трубчатый корпус, цилиндрическую головку с центральным соплом и периферийной системой сопл, состо щей из соединенных последовательно между собой, выполненных по окружности торца головки аходных сопл окислител , кольцевого цилиндрического сопла и выходных сопл, расположенных на противоположном торце головки, а также расположенных между периферийной системой сопл и центральным соплом сопл меньшего, чем центральное, диаметра, и снабжена концентрически расположенной в корпусе внутренней трубой, торец которой соединен с входным торцом головки, расположенной в выходной части корпуса с образованием кольцевой щели между головкой и корпусом, а входна  часть периферийной . системы сопл снабжена кольцевым коническом соплом, расположенным между входными соплами окислител  и кольцевым цилиндрическим соплом и соединенным с ними, причем на боковой поверхности головки по окружности расположены входные газовые содла, выходной торец которых

размещен на боковой поверхности кольцевого конического сопла.

Отношение площади сечени  дополнительных сопл к площади сечени  входных сопл окислител  равно 1:(0,12-0,0б).

На фиг. 1 изображена газова  горелка, продольный разрез; на фиг. 2 - вид А на лг. 1; на фмг. 3 - узел I на фиг. 1.

Газова  горелка содержит трубчатый

корпус 1 с выходной частью 2. В корпусе соосно с ним концентрически расположена внутренн   труба 3, к выходному торцу которой присоединена цилиндрическа  головка 4. Головка 4 установлена в выходной части 2 корпуса с образованием кольцевой щели. По центру головки расположено центральное сопло окислител  5. На периферийной части головки расположена система

периферийных сопл, состо ща  из последовательно соединенных входных, расположенных по окружности головки сопл окислител  8,кольцевого конического сопла 7, кольцевого цилиндрического сопла 8 и

выходных, расположенных по окружности головки сопл 9. На боковой поверхности головки по окружности расположены газовые сопла 10, выходной торец которых размещен на боковой поверхности кольцевого конического сопла 7. В цилиндрической головке в промежутке между периферийной системой сопл и центральным соплом по окружности расположены дополнительные сопла 11 меньшего, чем центральное сопло, диаметра. Входные сбпла окислител  рас- положены по краю головки.

Оптимальное отношение площадей сечени  дополнительных сопл к площади сечени  входных сопл окислител  равно 1:{0,12-0,0б), что способствует созданию кольцевых дежурных пламен и обеспечивает поджигание смеси и полноту выгорани  топлива при коэффициенте рабочего регулировани  горелки 4-5.

Горелка работает следующим образом. После установки горелки в крышке ковша в нее подают газ и окислитель. Часть газа в количестве 95% подают в кольцевое пространство между трубчатым корпусом 1 и внутренней трубой 3 и далее в кольцевую щель между выходной частью корпуса А и головкой 2. Окислитель (воздух) подают в полость внутренней трубы. Основна  часть окислител  в количестве 95% поступает в центральное сопло 5 и дополнительные со- пла 11, где разбиваетс  на мелкие струи. Оставша с  часть окислител  в количестве 5% из прилегающей к внутренней поверхности внутренней трубы пристенной области поступает во входные сопла окислител  б, Струи окислител  истекают в объем кольцевого конического сопла 7, инжектиру  через газовые сопла 10 газ и образу  смесь . газа и смесител . Эта смесь поступает в полость . кольцевого цилиндрического сопла, где тер ет первоначальную скорость, и далее через выходные сопла 9 в рабочее пространство ковша .

При этом скорость выхода смеси из выходных сопл приближаетс  к скорости распространени  пламени, что способствует образованию устойчивого кольцевого дежурного пламени, поджигающего остальную основную часть смеси газа и окислител .

Claims (2)

1. Газова  горелка, содержаща  установленную в трубчатом корпусе цилиндрическую головку с центральным соплом и периферийной системой сопл подачи окислител  с входным и выходным участками, размещенных по окружности и подключенных к кольцевой полости, выполненной между ними, а также кольцевым р дом сопл, расположенных вокруг центрального сопла, отличающа с  тем, что, с повышени  эксплуатационной надежности, в корпусе дополнительно установлена труба дл  подачи окислител , подключенна  к входному торцу головки, образующей с корпусом кольцевую щель, а в самой головке дополнительно выполнено кольцевое коническое сопло, примыкающее к кольцевой полости со стороны входных участков сопл подачи окислител  и подключенное к полости корпуса при помощи дополнительных каналов.

2. Горелка по п. 1,отличающа с  тем, что соотношение площади сечени  дополнительных кзналов и площади сечени  входных участков сопл подачи окислител  равно 1:(0,12-0,06).

Фиг f

1 Фиг.З 4 $