RU2618635C1 - Shelving burner with forced air supply - Google Patents
Shelving burner with forced air supply Download PDFInfo
- Publication number
- RU2618635C1 RU2618635C1 RU2016114367A RU2016114367A RU2618635C1 RU 2618635 C1 RU2618635 C1 RU 2618635C1 RU 2016114367 A RU2016114367 A RU 2016114367A RU 2016114367 A RU2016114367 A RU 2016114367A RU 2618635 C1 RU2618635 C1 RU 2618635C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- air
- air supply
- air distribution
- channel
- burner
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
- F23D14/20—Non-premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air on arrival at the combustion zone
Landscapes
- Gas Burners (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к двухтрубным щелевым горелкам с принудительной подачей воздуха, предназначенным для сжигания газа. Горелка может быть использована в отопительно-производственных котлах, сушильных установках, туннельных печах, а также в тепловых установках иного назначения, оборудованных камерными топками для сжигания газа.The invention relates to double-tube slit burners with forced air supply, intended for combustion of gas. The burner can be used in heating and industrial boilers, drying plants, tunnel kilns, as well as in other heating plants equipped with chamber furnaces for burning gas.
Известна подовая горелка с двусторонней подачей газа конструкции УкрНИИинжпроекта (Справочник по газоснабжению и использованию газа / Н.Л. Стаскевич, Г.Н. Северинец, Д.Я. Вигдорчик. - Л.: Недра - 1990 г. - С. 579-585). Горелка предназначена для сжигания газа среднего и низкого давлений и использовалась для перевооружения топок отопительных котлов с колосниковой решеткой, предназначенных для сжигания твердого топлива в слое на газ. Горелка включает в себя два перфорированных коллектора с одним рядом отверстий. Отверстия коллекторов друг относительно друга расположены со смещением на полшага относительно крайнего отверстия. Оси отверстий размещены с наклоном к вертикали в 45° и направлены в сторону щелевого канала. Щелевой канал горелок выложен из огнеупорного шамотного кирпича класса А. Горелка включает в себя опоры щелевых камней и горелочных труб, а также перфорированный лист, улучшающий равномерность распределения воздуха по длине щелевого канала за счет поддержания постоянного избыточного (статического) давления внутри короба. Недостатком аналога является: трудность создания автомодельности процессов смесеобразования вдоль щелевого канала горелки ввиду несовершенства воздухораспределительных устройств, высокие требования предъявляемые к качеству кладки щелевого канала; сложность поддержания проектных геометрических характеристик щелевого канала ввиду его выкладываемости из штучных изделий (шамотного кирпича) непосредственно на месте монтажа горелки, высокий коэффициент избытка воздуха α=1,15.Known hearth burner with two-way gas supply design UkrNIIInzhproekt (Handbook of gas supply and gas use / N.L. Staskevich, G.N. Severinets, D.Ya. Vigdorchik. - L .: Nedra - 1990. - P. 579-585 ) The burner is designed to burn medium and low pressure gas and was used to re-equip the furnaces of heating boilers with a grate, designed to burn solid fuel in a gas layer. The burner includes two perforated collectors with one row of holes. The holes of the collectors relative to each other are offset by half a step relative to the extreme hole. The axis of the holes is placed with an inclination to the vertical of 45 ° and directed towards the slotted channel. The burner slotted channel is made of class A fireclay brick. The burner includes supports for slotted stones and burner pipes, as well as a perforated sheet that improves the uniform distribution of air along the length of the slotted channel by maintaining constant overpressure (static) pressure inside the box. The disadvantage of the analogue is: the difficulty of creating self-similarity of the processes of mixture formation along the slotted channel of the burner due to the imperfection of the air distribution devices, high demands on the quality of the laying of the slotted channel; the difficulty of maintaining the design geometric characteristics of the slotted channel due to its spreadability from piece products (fireclay bricks) directly at the place of installation of the burner, a high coefficient of excess air α = 1.15.
Наиболее близкими аналогами по отношению к заявляемой горелке с принудительной подачей воздуха являются вертикальные щелевые горелки среднего давления с принудительной подачей воздуха конструкции Ленгипроинжпроекта (Справочник по газоснабжению и использованию газа / Н.Л. Стаскевич, Г.Н. Северинец, Д.Я. Вигдорчик. - Л.: Недра - 1990 г. - С. 585-590). Горелки выполнены в виде короба с вмонтированными в него на всю длину щелевого канала двумя направляющими пластинами, образующими на входе в щелевой канал воздухоподающую амбразуру, и двумя перфорированными коллекторами с одним рядом отверстий для струйной раздачи газа под углом 45° к поперечному потоку воздуха. Горелка имеет вертикальный прямоугольной формы щелевой канал (туннель), выкладываемый в топке из штучных изделий с нетесаными гранями (шамотного кирпича класса А). Глубина и ширина щелевого канала для горелок всех типоразмеров одинаковая и составляют 250 мм и 80 мм соответственно. Длина щелевого канала переменна и зависит от тепловой мощности горелок. Щелевой канал обеспечивает устойчивость пламени к отрыву, обеспечивая диапазон регулирования тепловой мощности путем изменения давления газа перед горелкой от 1,0 до 40 кПа. К недостаткам прототипа относятся: трудность создания автомодельности процессов смесеобразования вдоль щелевого канала горелки ввиду несовершенства используемых воздухораспределительных устройств; высокие требования предъявляемые к качеству кладки щелевого канала; сложность поддержания проектных геометрических характеристик щелевого канала ввиду его выкладываемости из штучных изделий (шамотного кирпича) непосредственно на месте монтажа горелки.The closest analogues to the claimed burner with forced air supply are vertical medium-pressure slotted burners with forced air supply designed by Lengiproinzhproekt (Handbook for gas supply and gas use / N.L. Staskevich, G.N. Severinets, D.Ya. Vigdorchik. - L .: Nedra - 1990 - S. 585-590). The burners are made in the form of a duct with two guide plates mounted on it along the entire length of the slot channel, forming an air supply embrasure at the entrance to the slot channel, and two perforated collectors with one row of holes for jet distribution of gas at an angle of 45 ° to the transverse air flow. The burner has a vertical rectangular shape slotted channel (tunnel), laid out in the furnace from piece products with uncut edges (fireclay brick class A). The depth and width of the slot channel for the burners of all sizes are the same and are 250 mm and 80 mm, respectively. The length of the slot channel is variable and depends on the thermal power of the burners. The slotted channel ensures flame resistance to separation, providing a range of regulation of thermal power by changing the gas pressure in front of the burner from 1.0 to 40 kPa. The disadvantages of the prototype include: the difficulty of creating self-similarity of the processes of mixture formation along the slotted channel of the burner due to the imperfection of the used air distribution devices; high requirements for the quality of the masonry of the slotted channel; the difficulty of maintaining the design geometric characteristics of the slotted channel due to its spreadability from piece products (fireclay bricks) directly at the site of installation of the burner.
Задача заявляемого изобретения заключается в повышении равномерности и скорости протекания процессов смесеобразования по длине щелевого канала горелки, ускоряющих процессы горения газа, снижение содержания в продуктах сгорания химического недожога и вредных веществ, а также снижение высоты факела.The task of the invention is to increase the uniformity and speed of the processes of mixture formation along the length of the slit channel of the burner, accelerating the combustion of gas, reducing the content of chemical combustion products and harmful substances in the combustion products, as well as reducing the height of the flame.
Технический результат достигается за счет того, что щелевая горелка с принудительной подачей воздуха, содержащая воздухораспределительный короб с воздухоподающим патрубком, соединенным с дутьевым вентилятором, щелевой канал, образованный блоками из огнеупорного материала и соединенный с воздухоподводящим каналом, направляющие стенки, установленные в воздухоподводящем канале, и двухтрубный коллектор, расположенный в воздухоподводящем канале под блоками из огнеупорных материалов, каждая трубка которого содержит один ряд газовыпускных отверстий, каждый из которых повернут под углом 45° по отношению к поперечному потоку воздуха, в отличие от прототипа, дополнительно снабжена щелевым коробом с параллельными направляющими стенками, облицованными внутри монолитными плитами из огнеупорного материала, на выходе воздухораспределительного короба установлена стальная воздухораспределительная решетка, вставленная между двумя стальными пластинами, расстояние между которыми равно ширине щелевого канала, причем площадь живого сечения отверстий воздухораспределительной решетки больше площади сечения воздухоподающего патрубка воздухораспределительного короба в 0,4÷0,7 раз, а боковые поверхности воздухораспределительного короба выполнены клиновидными.The technical result is achieved due to the fact that a slotted burner with forced air supply, containing an air distribution box with an air supply pipe connected to a blower fan, a slotted channel formed by blocks of refractory material and connected to the air supply channel, guide walls installed in the air supply channel, and a two-pipe manifold located in the air supply channel under the blocks of refractory materials, each tube of which contains one row of gas outlet openings, each of which is rotated at an angle of 45 ° relative to the transverse air flow, unlike the prototype, is additionally equipped with a slotted duct with parallel guide walls, lined inside with monolithic plates of refractory material, a steel air distribution grill installed at the outlet of the air distribution duct, inserted between two steel plates, the distance between which is equal to the width of the slotted channel, and the living area of the openings of the air distribution eshetki greater cross-sectional area of air supply pipe in the air distribution duct 0.4 ÷ 0.7 times, and the side surface of the air distribution boxes are made tapered.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где:The invention is illustrated by drawings, where:
- на Фиг. 1 схематично представлена щелевая горелка в продольном разрезе А-А, где 1 - щелевой и 2 - воздухораспределительный короба, 3 - щелевой канал, 4 - воздухораспределительная решетка, 5 - дутьевой вентилятор, 6 - монолитные плиты из огнеупорного материала, 7 - двухтрубный коллектор, 8 - асбокартонные листы, 9 - жаростойкий теплоизоляционный материал;- in FIG. 1 shows a slotted burner in a longitudinal section AA, where 1 is a slotted and 2 is an air distribution box, 3 is a slotted channel, 4 is an air distribution grill, 5 is a blower fan, 6 is a monolithic plate made of refractory material, 7 is a two-pipe manifold, 8 - asbokartonny sheets, 9 - heat-resistant heat-insulating material;
- на Фиг. 2 схематично изображен поперечный разрез Б-Б горелки, где 10 - стальные пластины;- in FIG. 2 schematically shows a cross section BB of the burner, where 10 are steel plates;
- на Фиг. 3 схематично изображен продольный разрез В-В щелевого канала горелки в плане.- in FIG. 3 schematically shows a longitudinal section bb of the slotted channel of the burner in plan view.
Щелевая горелка с принудительной подачей воздуха содержит щелевой короб 1, воздухораспределительный короб 2 с воздухоподающим патрубком, боковые поверхности которого выполнены клиновидными для возможности соединения со щелевым коробом 1. На выходе воздухораспределительного короба 2 установлена воздухораспределительная решетка 4, вставленная между двумя пластинами 10, выполненными, например, из листовой стали. Расстояние между пластинами 10 равно ширине щелевого канала 3. Благодаря образованному воздухоподводящему каналу выравнивается статическое давление, воздействующее на единицу площади основания воздухораспределительной решетки 4, за счет поддержания постоянной скорости движения воздуха в любом поперечном сечении по длине воздухораспределительного короба 2. Щелевой канал 3 горелки образован монолитными огнеупорными плитами 6, вставленными в щелевой короб 1, что позволяет надежно зафиксировать и поддерживать неизменными геометрические параметры щелевого канала горелки 3 на всем протяжении времени ее эксплуатации. Щелевой короб 1 служит рамой, фиксирующей положение огнеупорных плит 6 в строго определенном проектом положении. Огнеупорные плиты 6 могут быть изготовлены путем заливки раствора огнеупорного бетона в формы, что обеспечивает их геометрическую точность. К воздухораспределительному коробу 2 подсоединен низконапорный дутьевой вентилятор 5, обеспечивающий подачу воздуха в горелку с коэффициентом избытка 1,05÷1,1. Общая площадь живого сечения отверстий воздухораспределительной решетки 4 больше площади воздухоподающего патрубка воздухораспределительного короба 2 в 0,4-0,7 раз.A slit burner with forced air supply contains a
Параметры воздухораспределительной решетки рассчитываются в зависимости от площади живого сечения воздухоподающего патрубка.The parameters of the air distribution grill are calculated depending on the living area of the air supply pipe.
Например, воздухораспределительная решетка 4, установленная на входе воздухораспределительного короба 2, имеет толщину 20 мм и снабжена перфорированными отверстиями диаметром 8 мм, размещенными с равномерным поперечным и продольным шагом 15 мм в коридорном порядке. Решетка 4, обладающая высоким аэродинамическим сопротивлением, позволит выровнять скорости движения воздуха по сечению щелевого канала 3, обеспечивая тем самым более равномерное его распределение, необходимое для качественной работы горелки. Благодаря наличию турбулентных вихрей процесс смешения газа и воздуха происходит более интенсивно и равномерно по длине щелевого канала, что обеспечивает снижение высоты факела.For example, the
Двухтрубный коллектор 7 с огневыми отверстиями размещен под основанием щелевого канала 3 таким образом, чтобы расстояние между наружными стенками перфорированных труб равнялось ширине щелевого канала. Это позволит избежать воздействия излучения факела, падающего на поверхность труб коллектора 7, в процессе работы горелки, предохраняя их от перегрева и последующей возможной температурной деформации. Огневые отверстия обеих перфорированных труб по отношению к поперечному потоку воздуха повернуты под углом 45°, при этом ряд газовыпускных отверстий одной трубы коллектора смещен относительно ряда газовыпускных отверстий другой трубы на полшага (для данного типоразмера 20 мм), напоминая в плане шахматный порядок.A two-
Для увеличения термического сопротивления стенки щелевого короба 1 могут быть дополнительно снабжены асбокартонными листами 8 и жаростойким теплоизоляционным материалом 9, например минеральной ватой.To increase the thermal resistance, the walls of the
Принцип работы щелевой горелки с принудительной подачей воздуха заключается в следующем.The principle of operation of a slit burner with forced air supply is as follows.
Подаваемый дутьевым вентилятором 5 расход воздуха в воздухораспределительный короб 2 равномерно распределяется на выходе последнего, проходя через отверстия воздухораспределительной решетки 4. Затем струи воздуха попадают в щелевой канал 3 горелки. Одновременно подают газ в двухтрубный газовый коллектор 7, через огневые отверстия которого равномерно распределенным потоком газ поступает в щелевой канал 3. Попадая в набегающий поперечный поток воздуха, газовые струи начинают размываться, образуя газовоздушную смесь. На некотором удалении от основания газовых струй, где концентрации газа и окислителя в газовоздушной смеси достигают верхнего предела воспламенения, начинаются процессы горения. При горении в щелевом канале 3 образуется общий факел, имеющий развитую излучающую поверхность.The air flow rate supplied to the
Огнеупорные монолитные плиты 6, образующие щелевой канал 3, раскаляются до температуры 1000÷1200°С, что способствует надежной стабилизации факела.Refractory
Преимуществами конструкции заявляемой щелевой горелки являются невысокий выброс оксидов азота 90÷120 мг/м3, высокое качество сжигания газа при коэффициенте избытка воздуха 1,08÷1,1; сокращение неравномерности высоты факела по длине щелевого канала; снижение высоты факела; увеличение надежности работы щелевой камеры за счет применения монолитных огнеупорных монолитных плит, устранение деформации коллекторов горелки вследствие их перегрева, а также зарастания в процессе эксплуатации горелки огневых отверстий продуктами высокотемпературного пирогенетического разложения углеводородов топлива без доступа воздуха (крекинга газа) при контакте с раскаленными поверхностями стенок газовыпускных отверстий коллектора.The advantages of the design of the inventive slot burner are a low emission of nitrogen oxides 90 ÷ 120 mg / m 3 , high quality gas combustion with an excess air coefficient of 1.08 ÷ 1.1; reducing the unevenness of the torch height along the length of the slotted channel; decrease in torch height; increasing the reliability of the slit chamber due to the use of monolithic refractory monolithic plates, eliminating the deformation of the burner collectors due to overheating, and also overgrowth of the fire holes during operation of the burner products of high-temperature pyrogenetic decomposition of fuel hydrocarbons without air (gas cracking) in contact with hot surfaces of the exhaust walls collector holes.
Кроме этого, возможно оснащение щелевой горелки комплексной автоматикой регулирования процесса горения и безопасности ее эксплуатации.In addition, it is possible to equip a slit burner with complex automation of regulation of the combustion process and the safety of its operation.
Таким образом, заявляемая конструкция щелевой горелки позволяет улучшить равномерность движения воздуха, повышая автомодельность процессов смесеобразования, повысить качество сжигания газа, снизить коэффициент избытка воздуха до 1,08÷1,1, уменьшить удельный расход топлива, а также повысить безопасность работы и КПД тепловой установки.Thus, the inventive design of the slit burner allows to improve the uniformity of air movement, increasing the self-similarity of the processes of mixture formation, to increase the quality of gas combustion, to reduce the coefficient of excess air to 1.08 ÷ 1.1, to reduce the specific fuel consumption, and also to increase the safety of operation and the efficiency of the thermal installation .
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016114367A RU2618635C1 (en) | 2016-04-13 | 2016-04-13 | Shelving burner with forced air supply |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016114367A RU2618635C1 (en) | 2016-04-13 | 2016-04-13 | Shelving burner with forced air supply |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2618635C1 true RU2618635C1 (en) | 2017-05-05 |
Family
ID=58697746
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016114367A RU2618635C1 (en) | 2016-04-13 | 2016-04-13 | Shelving burner with forced air supply |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2618635C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108518535A (en) * | 2018-05-24 | 2018-09-11 | 浙江中硅新材料有限公司 | A kind of conic ceramic gas distribution pipe |
CN113367589A (en) * | 2021-08-04 | 2021-09-10 | 刘平华 | Outdoor oven of smokeless fog |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU151412A1 (en) * | 1962-02-13 | 1962-11-30 | В.П. Михеев | Sub-slit gas burner |
SU1550280A1 (en) * | 1988-05-06 | 1990-03-15 | Татарский Центр Стандартизации И Метрологии | Hearth burner |
JPH0415402A (en) * | 1990-05-07 | 1992-01-20 | Nippon Steel Corp | Construction of direct fired reduction heating burner for steel strip |
RU2075693C1 (en) * | 1994-03-14 | 1997-03-20 | Акционерное общество "Северсталь" | Fantail hearth burner |
JP4015402B2 (en) * | 2001-10-16 | 2007-11-28 | 松下電器産業株式会社 | Component suction nozzle and component mounting apparatus |
-
2016
- 2016-04-13 RU RU2016114367A patent/RU2618635C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU151412A1 (en) * | 1962-02-13 | 1962-11-30 | В.П. Михеев | Sub-slit gas burner |
SU1550280A1 (en) * | 1988-05-06 | 1990-03-15 | Татарский Центр Стандартизации И Метрологии | Hearth burner |
JPH0415402A (en) * | 1990-05-07 | 1992-01-20 | Nippon Steel Corp | Construction of direct fired reduction heating burner for steel strip |
RU2075693C1 (en) * | 1994-03-14 | 1997-03-20 | Акционерное общество "Северсталь" | Fantail hearth burner |
JP4015402B2 (en) * | 2001-10-16 | 2007-11-28 | 松下電器産業株式会社 | Component suction nozzle and component mounting apparatus |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108518535A (en) * | 2018-05-24 | 2018-09-11 | 浙江中硅新材料有限公司 | A kind of conic ceramic gas distribution pipe |
CN113367589A (en) * | 2021-08-04 | 2021-09-10 | 刘平华 | Outdoor oven of smokeless fog |
CN113367589B (en) * | 2021-08-04 | 2022-07-26 | 中山市浩胜金属制品有限公司 | Outdoor oven of smokeless fog |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3055616B1 (en) | Pre-mixed fuel burner with perforated flame holder | |
US20170146232A1 (en) | Burner system including a moveable perforated flame holder | |
US5346524A (en) | Oxygen/fuel firing of furnaces with massive, low velocity, turbulent flames | |
JP2015513510A5 (en) | ||
RU2618635C1 (en) | Shelving burner with forced air supply | |
MX2014001905A (en) | Apparatus and method for the thermal treatment of lump or agglomerated material. | |
US20080003531A1 (en) | Self-recuperated, low NOx flat radiant panel heater | |
KR101781373B1 (en) | Fluidized bed incinerator with enhanced combustion efficiency by compartments of combustion chamber | |
RU2636644C1 (en) | Slit burner with forced air supply | |
RU2637271C1 (en) | Slit burner with forced air supply | |
KR20040012920A (en) | Pyrolysis heater with paired burner zoned firing system | |
EP2665970B1 (en) | Burner and a furnace comprising such a burner | |
US3827861A (en) | Device for thermal afterburning of exhaust air | |
CN101338356B (en) | Heat treating furnace using porous medium combustor | |
RU2618137C1 (en) | Injector low-pressure burner | |
RU2018768C1 (en) | Self-contained injection burner | |
RU2075693C1 (en) | Fantail hearth burner | |
CN102563626B (en) | Flameless combustion device | |
RU2410600C1 (en) | Vertical gas flue for high-temperature smoke fumes | |
CN201575455U (en) | Novel high efficiency and low NOx controllable flame-shaped gas burner | |
RU2303193C1 (en) | Method of burning gas in vertical prismatic combustion chamber | |
RU2775169C1 (en) | Burner for firing ceramic products and device for firing ceramic products | |
RU2070687C1 (en) | Burner | |
RU82304U1 (en) | SHAFT FURNACE BURNER FOR Limestone Firing (OPTIONS) | |
CN208058870U (en) | Incinerator |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20210414 |