(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ СООТНОШЕНИЯ КОМПОНЕНТОВ ГАЗОВОЗДУШНОЙ СМЕСИ(5) DEVICE FOR REGULATING THE COMPONENTS OF THE GAS AIR MIX
Изобретение относитс к устройствам дл автоматического регулировани соотношени компонентов в смес х, на пример дл регулировани состава смесей газообразных веществ без вспо могательных источников энергии, и может быть использовано в металлурги ческой, химической, пищевой и других отрасл х промышленности. Известно дросселирующее устройство с настраиваемой рабочей характеристикой ., содержащее корпус с проходным отверстием пр моугольного .сечени , поворотную цилиндрическую заслонку и крышку, размещенный параллельно заслонке набор пр моугольных пластин, образующих дросселирующее отверстие переменного сечени и перемещающихс внутрь корпуса на определенную услови ми настройки величину 1 . Однако данное устройство не обеспечивает регулировани соотношени компонентов. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс устройство дл автоматического поддержани соотношени расходов двух смешивающихс потоков, например газа и воздуха, содержащее мембранный привод регул тора пр мого действи , соединенный импульсной трубкой с блоком настройки с нерегулируемым и регулируемым дросселем, причем блок настройки соединен импульсной трубкой со смесителем 2). Недостатком известного устройства вл етс узкий диапазон регулировани нагрузки горелки с посто нным коэффициентом избытка воздуха при давлени х компонентов, отличающихс не более, чем в 2-3 раза, и невозможность задани произвольного графика изменени коэффициента избытка воздуха от нагрузки, что услож н ет пуск горелки и преп тствует повышению коэффициента полезного действи установки на всех режимах. Цель изобретени - расширение области применени устройства. Поставленна цель достигаетс тем что в устройстве дл регулировани соотношени компонентов газовоздушно смеси, содержащим корпус, разделен-; ный на две камеры мембраной,.жесткий центр которой св зан штоком с дроссельной заслонкой, и трубопроводы подачи газа и воздуха, перва и втора камеры корпуса соединены с трубо проводом подачи газа и с атмосферой соответственно, втора камера корпус содержит пружину, а дроссельна заслонка установлена на трубопроводе подачи воздуха и выполнена в виде наборной вставки переменного профил На фиг. 1 показана принципиальна схема устройства; на фиг. 2 - то .же, общий вид; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2. . Устро.йство содержит дроссель с настраиваемой характеристикой, включающий корпус дроссельной заслонки 1 выполненный в виде пр мого участка .трубопровода, установленную внутри корпуса подвижную заслонку 2, представл ющую собой часть образующей по верхности цилицдра, с осью вращени , проход щей через ось этого цилиндра и пересекающей ось воздуховода, наборную BctaBKy 3 переменного профил установленную с зазором относительно заслонки, и мембранный привод регул тора пр мого действи , включающий мембрану k, соедине.нную пружиной 5 с настроечной гайкой 6, и т гу 7, жестко соединенную с подвижной заслонкой дроссел воздуха. Мембрана установлена в корпусе 8 и делит его на две камеры - 9 и 10. Перва камера 9 соединена трубкой 11 с трубопроводом 12 подачи газа . Во второй камере 10 установлена пружина S, камера 10 соединена с атмосферой . Дроссель с настраиваемой характеристикой установлен в трубопроводе 13 дл подачи воздуха. Мембранный привод регул тора соединен трубкой 11 с трубопроводом 12 дл подачи газа непосредственно перед горелкой 14 после последнего перед ней крана 15. Устройство работает следующим образом .. Давление газа измен етс в зависимости от нагрузки горелки. Импульс давлени газа по трубке 11 поступает на мембрану k, нагруженную пружиной 5, жесткость и предельное усилие которой устанавливаетс гайкой 6, а через т гу 7 обеспечиваетс перемещение заслонки 2, пропорциональное давлению газа перед горелкой 1. Наборна вставка 3 переменного профил , установленна с зазором относительно заслонки, позвол ет мен ть рабочую характеристику воздушного дроссел в зависимости от давлени газа перед горелкой на ходу (во врем работы газосжигающей установки), причем привод заслонки 2 может быть выполнен мембранным, сильфонным, поршневым и т. п. в зависимости от примен емого давлени газа. . Настройкой профил учитываетс изменение давлени вентил тора, сопротивлени трубопровода, а также изменение аэродинамических свойств горелки , при изменении расходов и, в св зи с этим,услови смешени газа с воздухом и необходимые при этом изменени коэффициента избытка воздуха. Настройка устройства на требуемый избыток воздуха в данной точке нагрузки выполнима как на стенде изготовител , так и на объекте по данным газового анализа продуктов горени или по изменению расходов компонентов путем последовательного перемещени и закреплени воздушных задвижек , образующих профиль, от нижней задвижки - при малых нагрузках - последовательно вверх с фиксацией положени предыдущей (степень отклонени характеристики соотношени расходов от заданной зависит от числа примен емых задвижек). Осуществленна настройка профил дроссел сохран етс в дальнейшем дл всех режимов работы горелки независимо от того, выполн етс изменение расхода газа вручную или ав томатически. Выбор и закрепление избытков воздуха , соответствующих каждому данному режиму нагрузки газосжигающей установки , осуществл емое yctpoйcтвoм, позвол ет повысить КПД установки, улучшить полноту сжигани газа, и снизить загр знение воздушного бассейна уменьшением токсических продуктов горени в широком диапазоне пропорционального регулировани расхода газа при его нестабильном давлении, повысить безопаснос.ть сжигани газа при пуске и работе установки.The invention relates to devices for automatically controlling the ratio of components in mixtures, for example, to control the composition of mixtures of gaseous substances without auxiliary energy sources, and can be used in the metallurgical, chemical, food and other industries. A throttling device with adjustable operating characteristics is known. It comprises a housing with a through hole of a rectangular cross section, a rotatable cylindrical damper and a lid arranged parallel to the damper set of rectangular plates forming a variable throttling opening and moving inside the housing for a certain amount of setting conditions. However, this device does not control the ratio of components. The closest in technical essence to the present invention is a device for automatically maintaining the flow ratio of two mixing streams, for example gas and air, containing a membrane actuator of a direct action regulator connected by a pulse tube to a tuner with an unregulated and adjustable choke, and the tuner is connected by a pulse tube with a mixer 2). A disadvantage of the known device is a narrow range of load control of the burner with a constant coefficient of excess air at pressures of components that differ by no more than 2-3 times, and the impossibility of setting an arbitrary graph of the change of the coefficient of excess air from the load, which complicates the start of the burner and prevents the installation from increasing in all modes. The purpose of the invention is to expand the field of application of the device. The goal is achieved by the fact that in the device for adjusting the ratio of the components of the gas-air mixture, comprising a housing, is divided; The diaphragm center of which is connected to the two chambers by a rod with a throttle valve and gas and air supply pipelines, the first and second housing chambers are connected to the pipeline with a gas supply cable and to the atmosphere, respectively, the second housing chamber contains a spring, and the throttle valve is installed on the air supply pipe and is made in the form of an inset insert of a variable profile. In FIG. 1 is a schematic diagram of the device; in fig. 2 - the same general view; in fig. 3 shows section A-A in FIG. 2.. The device contains a throttle with adjustable characteristics, including the body of the throttle valve 1 made in the form of a straight section of the pipeline, a movable valve 2 inside the body, which is a part of the cylinder surface forming with the axis of rotation passing through the axis of this cylinder and intersecting the axis of the air duct, a BctaBKy 3 variable profile profile installed with a gap relative to the flap, and a diaphragm actuator of the direct action regulator, including the k membrane, connected by a spring 5 with a mood hydrochloric nut 6 and the thrust 7 rigidly connected with the movable air throttle valve. The membrane is installed in the housing 8 and divides it into two chambers — 9 and 10. The first chamber 9 is connected by a pipe 11 to a gas supply pipeline 12. In the second chamber 10, a spring S is installed, the chamber 10 is connected to the atmosphere. A choke with adjustable characteristic is installed in the air supply pipe 13. The diaphragm actuator of the regulator is connected by a pipe 11 with a pipeline 12 for supplying gas directly in front of the burner 14 after the last valve in front of it 15. The device operates as follows. The gas pressure varies depending on the burner load. The gas pressure impulse through the tube 11 is supplied to the membrane k, loaded with a spring 5, the rigidity and maximum force of which is established by the nut 6, and through the cable 7, the valve 2 is displaced proportional to the gas pressure in front of the burner 1. The inset 3 of the variable profile is installed with a gap relative to the flap, it allows the performance of the air throttle to be varied depending on the gas pressure before the burner on the move (during the operation of the gas-burning plant), and the drive of the flap 2 can be made rannym, bellows, piston, and so on. n., depending upon the applied gas pressure. . The profile setting takes into account the change in the pressure of the fan, the resistance of the pipeline, as well as the change in the aerodynamic properties of the burner, as the flow rate changes and, therefore, the gas is mixed with air and the changes in the excess air ratio required. Adjusting the device to the required excess air at a given load point is feasible both at the manufacturer’s stand and at the facility according to gas analysis of combustion products or by changing component costs by successively moving and securing the air gates that form the profile from the lower gate valve - at low loads - successively upwards with fixing the position of the previous one (the degree of deviation of the characteristic of the cost ratio from the given one depends on the number of gate valves used). The adjustment of the throttle profile is saved in the future for all operating modes of the burner, regardless of whether the gas flow is changed manually or automatically. The selection and fixing of excess air corresponding to each given mode of load of the gas-burning unit by means of yctrope allows to increase the plant efficiency, improve the combustion efficiency of the gas, and reduce the air pollution by reducing the toxic combustion products in a wide range of proportional gas flow control at its unstable pressure , increase the safety of gas combustion during start-up and plant operation.
Широкое использование предлагаемого устройства с любой газовой горел кой даст большую экономию газа независимо от степени автоматизации данной газосжигающей установки. 5The widespread use of the proposed device with any gas burner will provide great gas savings, regardless of the degree of automation of this gas burning unit. five