SU1762077A1 - Горелка - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области энергетики , в частности к устройствам дл  сжигани  топлива и может быть использовано в топках котлов и печей теплотехнических агрегатов . Цель изобретени  - снижение образовани  окислов азота в продуктах сгорани  и повышение эксплуатационной надежности путем расширени  диапазона регулировани  факела относительно продольной оси. Дл  достижени  поставленной цели поворотный насадок, установленный на топливной трубе в выходном участке корпуса , выполнен в виде несимметричного диффузора. 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к устройствам дл  сжигани  топлива и может быть использовано в топках котлов и печей теплотехнических агрегатов.

Известна горелка, содержаща  цилиндрический корпус и соосно с ним установленную трубу, образующие каналы дл  подачи воздуха и топлива, а также завихрители, соединенные с упом нутыми каналами.

При этом труба установлена с возможностью поворота, а выходные участки корпуса и трубы имеют косые срезы.

Положение факела относительно продольной оси горелки зависит от степени закрутки завихрител ми топливо-воздушной смеси и от величины угла среза выходного участка корпуса, т. е. угла между поперечной плоскостью среза его выходного участка.

Недостатком известной горелки  вл етс  сравнительно малый диапазон регулировани  положени  факела относительно продольной оси горелки. Это объ сн етс  тем, что угол отклонени  факела от продольной оси горелки регулируетс  только за счет изменени  угла среза выходного участка корпуса. Опыт эксплуатации промышленных горелок показал, что угол среза выходного участка корпуса может быть увеличен до 30°. Дальнейшее.его увеличение приводит к снижению надежности работы горелки . Это объ сн етс  тем, что с ростом угла среза увеличиваетс  длина срезанной части выходного участка корпуса и соответственно , ее части, размещенной в топке, что приводит к более интенсивному его обгоранию.

Известна также горелка, содержаща  цилиндрический корпус и соосно установленную трубу, образующие каналы дл  подачи воздуха и топлива, снабженные завихрител ми. При этом труба установлена с возможностью поворота, выходные участки корпуса и трубы имеют косые срезы, а завихритель канала подачи воздуха выполнен в виде соплового аппарата, образованного поворотными лопатками.

Данна  горелка выбрана прототипом.

(Л

С

vi о

N5

о

XI

XI

В этой горелке угол отклонени  факела от продольной оси горелки регулируетс  не только за счет изменени  угла среза выходного участка корпуса, но и за счет изменени  степени закрутки воздуха посредством поворота лопаток. Вследствие этого расшир етс  диапазон регулировани  положени  факела относительно оси горелки по сравнению с описанным выше аналогом.

Несмотр  на это диапазон регулировани  положени  факела относительно продольной оси горелки остаетс  недостаточным. Как указывалось выше, отклонение факела от оси горелки возрастает не только при увеличении степени закрутки топливо-воздушной смеси, но и при увеличении угла среза выходного участка корпуса . Однако диапазон изменени  этих двух параметров ограничен. Так, повышение степени закрутки ограничиваетс  напором, создаваемым т годутьевыми устройствами, а увеличение угла среза более 30° - снижением надежности работы горелки, вследствие обгорани  выступающей в топку срезанной части выходного участка корпуса.

Целью насто щего изобретени   вл етс  повышение надежности, расширение диапазона регулировани  факела относительно продольной оси горелки и снижение образовани  окислов азота в продуктах сгорани .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в известной горелке, содержащей цилиндрический воздухоподвод щий корпус и со- осно с ним установленную топливную трубу, образующие каналы дл  подачи воздуха и топлива, а также соединенные с этими каналами завихрители, на выходном участке корпуса установлен с возможностью поворота насадок, выполненный, согласно изобретению , в виде несимметричного диффузора.

Выполнение насадка в виде несимметричного диффузора не требует выноса его за пределы обмуровки, имеющего место в конструкции прототипа, что исключает об- горание и разрушение насадка. Это приводит к повышению надежности при работе горелки в зонах высоких тепловых потоков.

Экспериментальные исследовани  показали , что отклонение аэродинамической оси струи зависит от поперечной скорости закрученного потока в канале несимметричного насадка, котора   вл етс  следствием разницы статических давлений на противоположных образующих насадка. Величина разницы статических давлений дл  за вл емого насадка в 2,4 - 2,4 раза выше, чем дл  прототипа. За счет этого угол отклонени 

оси факела от продольной оси горелки увеличиваетс  на 45 - 50 %.

Изобретение иллюстрируетс  фиг. 1 и 2, Горелка содержит цилиндрический воздухоподвод щий корпус 1, соосно установленную топливную трубу 2, образующую канал 3 дл  подачи топлива, и канал 4 дл  подачи воздуха, расположенный между стенками корпуса 1 и трубы 2. Канал 3 снаб0 жен завихрителем 5 топливо-воздушной смеси, а канал 4 - завихрителем 6 вторичного воздуха. На выходном участке корпуса 1 установлен насадок 7, выполненный в виде несимметричного диффузора. При этом на5 садок 7 имеет возможность поворота вокруг оси посредством устройства 8.

Горелка работает следующим образом. В завихритель 5 подают топливо-воздушную смесь, а в завихритель 6 воздух. В

0 канале 3 создаетс  закрученный поток воздуха и топливо-воздушной смеси. На выходе из горелки, благодар  несимметричной форме диффузора насадка 7 и закрученному потоку воздуха, происходит отклонение оси

5 факела от продольной оси горелки. При увеличении угла наклона лопаток завихрител  б происходит нарастание неравномерности распределени  давлени  поперек воздушного потока, что при посто нном положении

0 насадка 7 ведет к увеличению угла отклонени  факела. Поворот насадка 7 вокруг оси горелки осуществл ют посредством устройства 8. В результате этого ось факела при посто нном угле наклона лопаток завихри5 тел  6 отклон етс  в соответствующую сторону .

Закрученна  стру , выход ща  из насадка в виде несимметричного диффузора, характеризуетс  интенсивной рециркул 0 цией охлажденных топочных газов в зону горени . Это приводит к понижению максимальной температуры зоны горени  и, следовательно , - снижению выхода окислов азота. Проведенные исследовани  показы5 вают, что при прочих равных услови х, выполнение насадка в виде несимметричного диффузора позвол ет снижать выход окислов азота на 15 - 20 процентов по сравнению с прототипом.

Claims (1)

1. 0 Выполнение насадка без выступающих за пределы обмуровки частей и расширение диапазона регулировани  позвол ет значительно повысить надежность горелки. Формула изобретени 

   5 Горелка, содержаща  цилиндрический воздухоподающий корпус и соосно установленную s нем топливную трубу с завихрителем на входе, образующие кольцевой канал с установленным в нем завихрителем, причем в выходном участке корпуса установлен

   поворотный насадок, отличающа с  тем, что, с целью снижени  образовани  окислов азота в продуктах сгорани  и повышени  эксплуатационной надежности путем расширени  диапазона регулировани  факела относительно продольной оси, поворотный насадок выполнен в виде несимметричного диффузора.

   Л.

   ff

   7

   Т

   Фие.1