RU2670632C1 - Газовая горелка - Google Patents

Abstract

Техническое решение относится к теплотехнике, а именно к горелочным устройствам теплотехнических агрегатов. Газовая горелка содержит воздухоподводящий корпус, с торцевой стороны которого установлен газоподающий узел с каналом для осевой подачи газа в камеру смешения, закрепленную на концевой части газоподающего узла, размещенной вдоль продольной оси внутри воздухоподводящего корпуса, причем камера смешения снабжена продольными входными воздушными каналами, а также воздушными каналами, выполненными в стенке камеры смешения рядами в окружном направлении, согласно изобретению внутренняя полость камеры смешения выполнена в виде последовательно размещенных полостей, первая из которых выполнена в форме конфузора, сопряженного с цилиндрическими камерами, диаметр которых превышает диаметр выходного отверстия конфузора, между камерами и на выходе последней цилиндрической камеры размещены кольцевые диафрагмы, а смежные в продольном направлении воздушные каналы выполнены с окружным смещением. Изобретение позволяет создать однородную газовоздушную смесь. 3 ил.

Description

Техническое решение относится к теплотехнике, а именно к горелочным устройствам теплотехнических агрегатов и может быть использовано в различных областях промышленности, в частности для промышленных термических печей, в сушилках и других нагревательных устройствах.

Известна газовая горелка, включающая воздухоподводящую и расположенную в ней газоподводящую трубы и стабилизатор горения, установленный на выходе газоподводящей трубы, причем стабилизатор горения выполнен в виде венчика, состоящего из лепестков, сечение которых выполнено в форме треугольника (патент RU 73449, опубл. 20.05.2008).

Известна также газовая горелка, содержащая воздухоподводящий корпус, с торцевой стороны которого установлен газоподающий узел с каналом для осевой подачи газа в камеру смешения, закрепленную на концевой части газоподающего узла, размещенной вдоль продольной оси внутри воздухоподводящего корпуса, причем камера смешения снабжена продольными входными воздушными каналами, а также воздушными каналами, выполненными в стенке камеры смешения рядами в окружном направлении (патент RU 131455, опубл. 20.08.2013).

Недостатком известных технических решений является невозможность обеспечения стабильного горения и полного сгорания газа для горелок, рассчитанных на большую тепловую мощность (более 100 кВт) и обладающих значительными массово-расходными характеристиками как по газу, так и по воздуху.

Технический результат, который достигается предлагаемым изобретением, заключается в формировании однородной газовоздушной смеси путем равномерного распределения потоков воздуха по объему смешения и создания газодинамических зон с различными скоростями течения газовоздушной смеси.

Указанный технический результат достигается тем, что в газовой горелке, содержащей воздухоподводящий корпус, с торцевой стороны которого установлен газоподающий узел с каналом для осевой подачи газа в камеру смешения, закрепленную на концевой части газоподающего узла, размещенной вдоль продольной оси внутри воздухоподводящего корпуса, причем камера смешения снабжена продольными входными воздушными каналами, а также воздушными каналами, выполненными в стенке камеры смешения рядами в окружном направлении, согласно изобретению, внутренняя полость камеры смешения выполнена в виде последовательно размещенных полостей, первая из которых выполнена в форме конфузора, сопряженного с цилиндрическими камерами, диаметр которых превышает диаметр выходного отверстия конфузора, между камерами и на выходе последней цилиндрической камеры размещены кольцевые диафрагмы, а смежные в продольном направлении воздушные каналы выполнены с окружным смещением.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг. 1 изображен общий вид предлагаемой газовой горелки; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1.

Газовая горелка содержит цилиндрический воздухоподводяший корпус 1. С торцевой стороны корпуса 1 установлен газоподающий узел 2 с каналом 3 для осевой подачи газа в камеру смешения 4. Камера смешения 4 закреплена на концевой части 5 газоподающего узла 2 и одновременно коаксиально с зазором размещена во внутренней полости воздухоподводящего корпуса 1. Камера смешения 4 снабжена продольными входными воздушными каналами 6, а также воздушными каналами 7, выполненными в стенках камеры смешения 4 рядами в окружном направлении. Каналы 7 выполнены в стенке под углом к продольной оси камеры смешения 4, при этом смежные в продольном направлении воздушные каналы 7 выполнены с окружным смещением (фиг. 2 и фиг. 3) для обеспечения равномерной подачи воздуха в полость камеры смешения 4. Внутренняя полость камеры смешения 4 выполнена в виде последовательно размещенных полостей, первая из которых выполнена в виде конфузора 8, сопряженного с цилиндрическими камерами 9 и 10, причем диаметр камер 9 и 10 превышает диаметр выходного отверстия конфузора 8. Между камерами 9 и 10, а также на выходе камеры смешения 4 размещены кольцевые диафрагмы 11, форма и размер которых выбираются расчетным или эмпирическим путем исходя из условия обеспечения равномерного смешения и стабильного горения потока газовоздушной смеси за счет создания газодинамических зон с различными скоростями течения газовоздушной смеси.

Газовая горелка работает следующим образом.

В камеру смешения 4 газ с избыточным давлением подается посредством газоподающего узла 2. Воздух в камеру смешения 4 поступает под избыточным давлением из внутренней полости воздухоподводящего корпуса 1 посредством продольных каналов 6 и каналов 7 в стенках камеры 4. В полости 8 камеры смешения 4 газовоздушная смесь за счет выполнения этой полости в форме конфузора получает дополнительную кинетическую энергию и, соответственно, скорость потока на выходе из полости 8. Поток газовоздушной смеси, расширяясь последовательно цилиндрических камерах 9 и 10, дополнительно обогащается воздухом, который равномерно поступает в эти камеры посредством каналов 7. При этом скорость потока газовоздушной смеси при расширении в камерах 9 и 10 снижается, в то же время за счет равномерной дополнительной подачи воздуха через каналы 7 скорость потока газовоздушной смеси частично увеличивается. Поддержание равномерного изменения скорости потока вдоль камер 9 и 10 обеспечивается диафрагмами 11.

Испытания опытного образца предложенной газовой горелки подтвердили, что использование предложенной конструкции позволяет повысить однородность газовоздушной смеси и, как следствие, полноту сгорания газа.

Claims (1)

1. Газовая горелка, содержащая воздухоподводящий корпус, с торцевой стороны которого установлен газоподающий узел с каналом для осевой подачи газа в камеру смешения, закрепленную на концевой части газоподающего узла, размещенной вдоль продольной оси внутри воздухоподводящего корпуса, причем камера смешения снабжена продольными входными воздушными каналами, а также воздушными каналами, выполненными в стенке камеры смешения рядами в окружном направлении, отличающаяся тем, что внутренняя полость камеры смешения выполнена в виде последовательно размещенных полостей, первая из которых выполнена в форме конфузора, сопряженного с цилиндрическими камерами, диаметр которых превышает диаметр выходного отверстия конфузора, между камерами и на выходе последней цилиндрической камеры размещены кольцевые диафрагмы, а смежные в продольном направлении воздушные каналы выполнены с окружным смещением.