RU145300U1 - FURNACE BURNER - Google Patents

Abstract

1. Печное горелочное устройство, содержащее головку из жаропрочной стали в виде патрубка со сплошной стенкой, отверстие которой имеет участок внутренней конической поверхности в форме усеченного конуса, продолжающийся со стороны меньшего основания конуса участка внутренней конической поверхности внутренней цилиндрической поверхностью с диаметром, соответствующим диаметру меньшего основания конуса участка внутренней конической поверхности, выполненную со сплошной стенкой трубку из углеродистой стали, диаметр внутреннего отверстия которой не менее диаметра большего основания конуса участка внутренней конической поверхности головки, при этом головка жестко закреплена сваркой со стороны одного из торцов трубки, а со стороны второго торца трубка выполнена с участком наружной резьбы для крепления печного горелочного устройства.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что головка выполнена с наружной цилиндрической поверхностью со стороны, сопряженной с трубкой, продолжающейся в направлении второй стороны наружной поверхностью в форме усеченного конуса, сопряженной большим основанием конуса с наружной цилиндрической поверхностью головки, при этом торец головки со стороны меньшего основания конуса наружной поверхности в форме усеченного конуса имеет поверхность в форме кольца, наружный диаметр которого соответствует диаметру меньшего основания конуса наружной поверхности в форме усеченного конуса, а внутренний - диаметру внутренней цилиндрической поверхности головки.3. Устройство по любому из пп.1 или 2, отличающееся тем, что головка и трубка соединены сваркой с расположением сварочного шва по окру1. A furnace burner device comprising a head made of heat-resistant steel in the form of a pipe with a solid wall, the opening of which has a section of the inner conical surface in the form of a truncated cone, continuing from the side of the smaller base of the cone of the section of the internal conical surface with an inner cylindrical surface with a diameter corresponding to the diameter of the smaller base cone section of the inner conical surface, made with a solid wall carbon steel tube, the diameter of the inner hole which is not less than the diameter of the larger base of the cone of the portion of the inner conical surface of the head, while the head is rigidly fixed by welding from the side of one of the ends of the tube, and from the side of the second end of the tube is made with a portion of the external thread for mounting the furnace burner device. 2. The device according to claim 1, characterized in that the head is made with an outer cylindrical surface on the side mating with the tube, extending in the direction of the second side with an outer surface in the form of a truncated cone, paired with a large base of the cone with the outer cylindrical surface of the head, while the end face of the head with the side of the smaller base of the cone of the outer surface in the form of a truncated cone has a surface in the form of a ring, the outer diameter of which corresponds to the diameter of the smaller base of the cone of the outer overhnosti frustoconical and internal - diameter of the inner cylindrical surface golovki.3. A device according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the head and tube are connected by welding with the location of the weld around

Description

Полезная модель относится к нефтехимическому и газоперерабатывающему оборудованию, а конкретно к печному горелочному устройству, которое используется в горелках нагревательных печей, преимущественно, нефтеперерабатывающих, нефтехимических и газовых производств, использующих жидкое или газообразное топливо.The utility model relates to petrochemical and gas processing equipment, and specifically to a furnace burner device, which is used in burners of heating furnaces, mainly oil refining, petrochemical and gas plants using liquid or gaseous fuels.

Известно горелочное устройство, предназначенное для использования в металлургии для нагрева литьевого оборудования, содержащее головку в виде патрубка, отверстие которой имеет участок внутренней конической поверхности в форме усеченного конуса, продолжающийся со стороны меньшего основания конуса участка внутренней конической поверхности внутренней цилиндрической поверхностью с диаметром, соответствующим диаметру меньшего основания конуса участка внутренней конической поверхности, а также трубку, диаметр внутреннего отверстия которой не менее диаметра большего основания конуса участка внутренней конической поверхности головки (WO 2012084252 A1, МПК B29C 45/27, 2012).Known burner device for use in metallurgy for heating injection equipment, containing a head in the form of a nozzle, the opening of which has a portion of the inner conical surface in the form of a truncated cone, continuing from the smaller base of the cone of the portion of the inner conical surface with an inner cylindrical surface with a diameter corresponding to the diameter smaller base of the cone section of the inner conical surface, as well as the tube, the diameter of the inner hole to Torah not less than the diameter of the larger base of the cone portion of the conical inner surface of the head (WO 2012084252 A1, IPC B29C 45/27, 2012).

Участок внутренней конической поверхности головки служит для уплотнения и разгона потока горючей смеси, а ее внутренняя цилиндрическая поверхность служит для стабилизации струи.A section of the inner conical surface of the head serves to seal and accelerate the flow of the combustible mixture, and its inner cylindrical surface serves to stabilize the jet.

Головка жестко закреплена на торце трубки, причем головка и трубка имеют боковые стенки, выполненные с сообщающимися каналами, предназначенными для охлаждения тела горелочного устройство.The head is rigidly fixed to the end of the tube, and the head and tube have side walls made with communicating channels designed to cool the body of the burner device.

Это известное горелочное устройство не предназначено для печей и используется в режимах, требующих охлаждения горелочного устройства, что обуславливает выполнение сообщающихся каналов в головке и в трубке для охлаждения, которые существенно усложняют изготовление горелочного устройства, а, соответственно, повышают его стоимость.This known burner device is not intended for furnaces and is used in modes requiring cooling of the burner device, which leads to the implementation of communicating channels in the head and in the cooling pipe, which significantly complicate the manufacture of the burner device, and, accordingly, increase its cost.

Технический результат настоящей полезной модели заключается в расширении арсенала средств в виде печных горелочных устройств, позволяющих исключить высокий нагрев пода печи и непосредственно горелочных устройств, а также отличающихся простотой конструкции, простотой изготовления, монтажа в нагревательных печах и замены.The technical result of this utility model is to expand the arsenal of tools in the form of furnace burner devices, eliminating the high heating of the furnace hearth and directly burner devices, as well as differing in the simplicity of design, ease of manufacture, installation in heating furnaces, and replacement.

Этот технический результат достигается печным горелочным устройством, которое содержит:This technical result is achieved by a furnace burner device, which contains:

- головку из жаропрочной стали в виде патрубка со сплошной стенкой, отверстие которой имеет участок внутренней конической поверхности в форме усеченного конуса, продолжающийся со стороны меньшего основания конуса участка внутренней конической поверхности внутренней цилиндрической поверхностью с диаметром, соответствующим диаметру меньшего основания конуса участка внутренней конической поверхности;- a head made of heat-resistant steel in the form of a nozzle with a solid wall, the opening of which has a section of the inner conical surface in the form of a truncated cone, continuing from the side of the smaller base of the cone of the section of the inner conical surface to the inner cylindrical surface with a diameter corresponding to the diameter of the smaller base of the cone of the section of the inner conical surface;

- выполненную со сплошной стенкой трубку из углеродистой стали, диаметр внутреннего отверстия которой не менее диаметра большего основания конуса участка внутренней конической поверхности головки.- a carbon steel tube made with a continuous wall, the diameter of the inner hole of which is not less than the diameter of the larger base of the cone of the section of the inner conical surface of the head.

Головка жестко закреплена сваркой со стороны одного из торцов трубки, а со стороны второго торца трубка выполнена с участком наружной резьбы для крепления печного горелочного устройства.The head is rigidly fixed by welding from the side of one of the ends of the tube, and from the side of the second end of the tube is made with a portion of the external thread for mounting the furnace burner device.

Головка в предпочтительном варианте осуществления полезной модели выполнена с наружной цилиндрической поверхностью со стороны, сопряженной с трубкой, продолжающейся в направлении второй стороны наружной поверхностью в форме усеченного конуса, сопряженной большим основанием конуса с наружной цилиндрической поверхностью головки. При этом торец головки со стороны меньшего основания конуса наружной поверхности в форме усеченного конуса имеет поверхность в форме кольца, наружный диаметр которого соответствует диаметру меньшего основания конуса наружной поверхности в форме усеченного конуса, а внутренний - диаметру внутренней цилиндрической поверхности головки.The head in the preferred embodiment of the utility model is made with the outer cylindrical surface on the side mating with the tube, extending in the direction of the second side of the outer surface in the form of a truncated cone, mated with a large base of the cone with the outer cylindrical surface of the head. In this case, the end face of the head from the side of the smaller base of the cone of the outer surface in the form of a truncated cone has a ring-shaped surface whose outer diameter corresponds to the diameter of the smaller base of the cone of the outer surface in the form of a truncated cone, and the inner diameter corresponds to the diameter of the inner cylindrical surface of the head.

Головка и трубка в наилучшем варианте осуществления полезной модели соединены сваркой с расположением сварочного шва по окружности снаружи по зоне контакта торцов головки и трубки.The head and tube in the best embodiment of the utility model are connected by welding with the location of the weld around the circumference outside the contact zone of the ends of the head and tube.

Головка может быть изготовлена из жаропрочной стали, выбранной из группы, включающей стали марок 12Х1МФ, 25Х2М1Ф, 20ХЗМВФ. Трубка может быть изготовлена из углеродистой конструкционной стали марки Ст10 или Ст20.The head can be made of heat-resistant steel, selected from the group including steel grades 12X1MF, 25X2M1F, 20HZMVF. The tube can be made of carbon structural steel grade St10 or St20.

Возможность осуществления технического решения подтверждается конкретным примером выполнения печного горелочного устройства, вид сбоку которого показан на фиг 1 с частью трубки с закрепленной головкой в продольном разрезе.The feasibility of a technical solution is confirmed by a specific example of a furnace burner device, a side view of which is shown in Fig. 1 with a part of a tube with a fixed head in longitudinal section.

Печное горелочное устройство содержит головку 1 и трубку 2.The furnace burner device comprises a head 1 and a tube 2.

Головка 1 изготовлена из жаропрочной стали в виде патрубка со сплошной стенкой, отверстие 3 которой имеет участок 4 внутренней конической поверхности в форме усеченного конуса, продолжающейся со стороны меньшего основания 5 конуса участка 4 внутренней конической поверхности внутренней цилиндрической поверхностью 6 с диаметром, соответствующим диаметру меньшего основания 5 конуса участка 4 внутренней конической поверхности.The head 1 is made of heat-resistant steel in the form of a pipe with a solid wall, the hole 3 of which has a section 4 of the inner conical surface in the form of a truncated cone, continuing from the side of the smaller base 5 of the cone of the section 4 of the inner conical surface of the inner cylindrical surface 6 with a diameter corresponding to the diameter of the smaller base 5 cone section 4 of the inner conical surface.

Трубка 2 изготовлена со сплошной стенкой из углеродистой стали с диаметром внутреннего отверстия 7 не менее диаметра большего основания 8 конуса участка 4 внутренней конической поверхности головки 1.The tube 2 is made with a continuous wall of carbon steel with a diameter of the inner hole 7 not less than the diameter of the larger base 8 of the cone section 4 of the inner conical surface of the head 1.

Головка 1 жестко закреплена сваркой (сварной шов 9) со стороны первого торца 10 трубки 2 с расположением сварочного шва 9 по окружности снаружи по зоне контакта торца головки 1 и торца 10 трубки 2. Со стороны второго торца 11 трубка 2 выполнена с участком 12 наружной резьбы для крепления печного горелочного устройства.The head 1 is rigidly fixed by welding (weld 9) from the side of the first end 10 of the tube 2 with the location of the weld 9 around the outside from the contact area of the end of the head 1 and the end 10 of the tube 2. From the side of the second end 11, the tube 2 is made with an external thread section 12 for fastening the furnace burner.

Участок 4 внутренней конической поверхности головки 1 служит для уплотнения и разгона потока горючей смеси, а ее внутренняя цилиндрическая поверхность 6 служит для стабилизации струи.Section 4 of the inner conical surface of the head 1 serves to seal and accelerate the flow of the combustible mixture, and its inner cylindrical surface 6 serves to stabilize the jet.

Головка 1 выполнена с наружной цилиндрической поверхностью 13 со стороны, сопряженной с трубкой 2, продолжающейся в направлении второй стороны головки 1 наружной поверхностью 14 в форме усеченного конуса, сопряженной большим основанием с наружной цилиндрической поверхностью 13 головки 1.The head 1 is made with the outer cylindrical surface 13 from the side mating with the tube 2, continuing in the direction of the second side of the head 1 with the outer surface 14 in the form of a truncated cone, mated with a large base with the outer cylindrical surface 13 of the head 1.

Торец 15 головки 1 со стороны меньшего основания конуса наружной поверхности 14 имеет поверхность в форме кольца, наружный диаметр которого соответствует диаметру меньшего основания конуса наружной поверхности 14, а внутренний - диаметру внутренней цилиндрической поверхности 6 головки 1.The end face 15 of the head 1 from the side of the smaller base of the cone of the outer surface 14 has a ring-shaped surface whose outer diameter corresponds to the diameter of the smaller base of the cone of the outer surface 14, and the inner one corresponds to the diameter of the inner cylindrical surface 6 of the head 1.

Печные горелочные устройства (для обозначения может использоваться понятие «газовый ствол») закрепляются в горелках (на чертежах не показана), которые устанавливаются в амбразуры, расположенные в поду печи (на чертежах не показана). Оси печных горелочных устройств вертикальны и топливовоздушные потоки направлены вверх. Горелка состоит из корпуса, газового коллектора, газоподводящих патрубков и печных горелочных устройств в количестве, как правило, шести штук. В каждой горелке печные горелочные устройства располагаются на равном расстоянии по окружности. Печь может предусматривать установку горелок с общим количеством горелочных устройств не менее 150 штук.Furnace burner devices (the term “gas barrel” can be used for designation) are fixed in burners (not shown in the drawings), which are installed in embrasures located in the hearth of the furnace (not shown in the drawings). The axes of the furnace burner devices are vertical and the air-fuel flows are directed upwards. The burner consists of a casing, a gas manifold, gas supply pipes and furnace burner devices in the amount of, as a rule, six pieces. In each burner, the furnace burner devices are located at an equal distance around the circumference. The furnace may include the installation of burners with a total number of burner devices of at least 150 pieces.

Головка 1 печного горелочного устройства находится в непосредственной близости от факела и подвергается сильному термическому воздействию. При нагревании на внутренней поверхности отверстия (4, 6) головки 1 могут протекать процессы, вызывающие химическую коррозию (или способствующие химической коррозии), поэтому головка 1 изготавливается из жаропрочной стали, способной длительное время противостоять термическому и химическому воздействию. В частности, головка 1 может быть изготовлена из жаропрочных сталей марок 12Х1МФ, 25Х2М1Ф, 20X3МВФ, либо из аналогичных по свойствам сталей.The head 1 of the furnace burner is located in the immediate vicinity of the torch and is subjected to strong thermal stress. When heated on the inner surface of the hole (4, 6) of the head 1, processes can occur that cause chemical corrosion (or contribute to chemical corrosion), so the head 1 is made of heat-resistant steel, which can withstand thermal and chemical effects for a long time. In particular, head 1 can be made of heat-resistant steels of grades 12X1MF, 25X2M1F, 20X3MVF, or of steels similar in properties.

Трубка 2 печного горелочного устройства располагается в печи в охлаждаемой воздухом зоне и изготавливается из углеродистой стали, менее жаростойкой и более дешевой по сравнению с жаростойкой сталью. В частности, трубка 2 может быть изготовлена из углеродистых конструкционных сталей марок Ст10, Ст20, либо из аналогичных сталей.The tube 2 of the furnace burner is located in a furnace in an air-cooled zone and is made of carbon steel, less heat-resistant and cheaper than heat-resistant steel. In particular, the tube 2 can be made of carbon structural steels of grades St10, St20, or from similar steels.

Печные горелочные устройства, выполненные в соответствии с настоящей полезной моделью, позволяют снизить нагрев пода печи и исключить коробление его обшивки и иного оборудования, располагающегося в зоне пода печи.Furnace burner devices made in accordance with this utility model can reduce heating of the furnace hearth and prevent warping of its casing and other equipment located in the furnace hearth.

Выполненное в соответствии с полезной моделью печное горелочное устройство позволяет избежать интенсивных рециркуляционных токов на начальном участке газовой струи в топочном пространстве печи и, следовательно, замедлить процесс воспламенения топлива. Обеспечивается снижение температуры печных горелочных устройств и пода печи. Обеспечивается возможность быстрого ремонта горелки заменой печного горелочного устройства благодаря участку 12 наружной резьбы.The furnace burner device made in accordance with the utility model avoids intense recirculation currents in the initial portion of the gas stream in the furnace furnace space and, therefore, slows down the ignition of the fuel. Provides a reduction in the temperature of the furnace burner devices and the hearth of the furnace. It is possible to quickly repair the burner by replacing the furnace burner device thanks to the external thread section 12.

В зависимости от условий эксплуатации печи легко может изменяться длина печного горелочного устройства, а в зависимости от используемого топлива - иные геометрические размеры печных горелочных устройств.Depending on the operating conditions of the furnace, the length of the furnace burner device can easily change, and depending on the fuel used, other geometric dimensions of the furnace burner devices can be changed.

Приведенный пример осуществления полезной модели не является исчерпывающим, возможны иные варианты осуществления полезной модели, соответствующие объему патентных притязаний.The example of the implementation of the utility model is not exhaustive, other options for the implementation of the utility model are possible, corresponding to the volume of patent claims.

Claims (4)

1. Печное горелочное устройство, содержащее головку из жаропрочной стали в виде патрубка со сплошной стенкой, отверстие которой имеет участок внутренней конической поверхности в форме усеченного конуса, продолжающийся со стороны меньшего основания конуса участка внутренней конической поверхности внутренней цилиндрической поверхностью с диаметром, соответствующим диаметру меньшего основания конуса участка внутренней конической поверхности, выполненную со сплошной стенкой трубку из углеродистой стали, диаметр внутреннего отверстия которой не менее диаметра большего основания конуса участка внутренней конической поверхности головки, при этом головка жестко закреплена сваркой со стороны одного из торцов трубки, а со стороны второго торца трубка выполнена с участком наружной резьбы для крепления печного горелочного устройства.1. A furnace burner device comprising a head made of heat-resistant steel in the form of a pipe with a solid wall, the opening of which has a section of the inner conical surface in the form of a truncated cone, continuing from the side of the smaller base of the cone of the section of the internal conical surface with an inner cylindrical surface with a diameter corresponding to the diameter of the smaller base cone section of the inner conical surface, made with a solid wall carbon steel tube, the diameter of the inner hole which is not less than the diameter of the larger base of the cone of the portion of the inner conical surface of the head, while the head is rigidly fixed by welding on the side of one of the ends of the tube, and on the side of the second end of the tube is made with a portion of the external thread for mounting the furnace burner device. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что головка выполнена с наружной цилиндрической поверхностью со стороны, сопряженной с трубкой, продолжающейся в направлении второй стороны наружной поверхностью в форме усеченного конуса, сопряженной большим основанием конуса с наружной цилиндрической поверхностью головки, при этом торец головки со стороны меньшего основания конуса наружной поверхности в форме усеченного конуса имеет поверхность в форме кольца, наружный диаметр которого соответствует диаметру меньшего основания конуса наружной поверхности в форме усеченного конуса, а внутренний - диаметру внутренней цилиндрической поверхности головки.2. The device according to claim 1, characterized in that the head is made with the outer cylindrical surface on the side mating with the tube, continuing in the direction of the second side with the outer surface in the form of a truncated cone, mated with a large base of the cone with the outer cylindrical surface of the head, while the end face the head from the side of the smaller base of the cone of the outer surface in the form of a truncated cone has a surface in the form of a ring, the outer diameter of which corresponds to the diameter of the smaller base of the cone externally surface in the form of a truncated cone and internal - diameter of the inner cylindrical surface of the head. 3. Устройство по любому из пп.1 или 2, отличающееся тем, что головка и трубка соединены сваркой с расположением сварочного шва по окружности снаружи по зоне контакта торцов головки и трубки.3. The device according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the head and tube are connected by welding with the location of the weld around the circumference from the outside along the contact zone of the ends of the head and tube. 4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что головка изготовлена из жаропрочной стали, выбранной из группы, включающей стали марок 12Х1МФ, 25Х2М1Ф, 20ХЗМВФ, а трубка изготовлена из углеродистой конструкционной стали марки Ст10 или Ст20.

4. The device according to claim 3, characterized in that the head is made of heat-resistant steel selected from the group comprising steel grades 12X1MF, 25X2M1F, 20HZMVF, and the tube is made of carbon structural steel grade St10 or St20.