SU1553789A1 - Gas burner - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к газовым горелкам, в которые газ и воздух подают раздельно. Горелка может быть использовано в различных тепловых агрегатах, например, при сушке и разогреве футеровки миксерных ковшей. Целью изобретени   вл етс  повышение устойчивости сжигани  топлива при больших скорост х выхода газа и воздуха. В газовой горелке на выходном участке газовой трубы 4 перед стабилизатором 3 по окружности расположены дополнительные отверсти  18 дл  выпуска газа в полость корпуса 1. На наружной поверхности стабилизатора 3 размещен кольцевой П-образный полый выступ 10 с входными 12 и выходными 14 соплами. На стабилизаторе 3 расположена шайба 15 в виде полого конуса, а выходное сопло 5 камеры 8 закручивани  имеет тороидальную форму и плавно сопр жено с выходным торцом 13 выступа 10 тороидальной формы. Корпус 1 и газова  труба 2 выполнены Т-образными с двум  выходными участками. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.This invention relates to gas burners in which gas and air are supplied separately. The burner can be used in various thermal units, for example, when drying and heating the lining of mixing ladles. The aim of the invention is to increase the stability of fuel combustion at high gas and air release rates. In the gas burner at the outlet of the gas pipe 4 before the stabilizer 3 circumferentially there are additional holes 18 for releasing gas into the cavity of the housing 1. On the outer surface of the stabilizer 3 there is an annular U-shaped hollow protrusion 10 with inlet 12 and outlet 14 nozzles. The stabilizer 3 has a washer 15 in the form of a hollow cone, and the output nozzle 5 of the tightening chamber 8 has a toroidal shape and smoothly matches the output end 13 of the protrusion 10 of the toroidal shape. The housing 1 and the gas pipe 2 are made T-shaped with two output sections. 1 hp f-ly, 2 ill.

Description

Изобретение относитс  к газовым горелкам и может быть использовано в металлургии при нагреве футеровки миксерных или же торпедных ковшей, которые примен ют дл  перевозки чугуна .The invention relates to gas burners and can be used in metallurgy for heating the lining of mixing or torpedo ladles, which are used to transport iron.

Цель изобретени  - повышение устой чивости сжигани  топлива при больших скорост х выхода газа и воздуха.The purpose of the invention is to increase the stability of fuel combustion at high gas and air release rates.

На фиг. 1 изображена газова  горелка , продольньй разрез; на фиг,2 - сечение А-А на фиг. 1.FIG. 1 shows a gas burner, longitudinal section; FIG. 2 is a section A-A in FIG. one.

Газова  горелка содержит цилиндрический Т-образный воздухоподвод щий корпус 1, соосно установленную в нем центральную Т-образную газовую трубу 2, стабилизаторы 3 в виде полых цилиндров, установленных в выходных участках 4 газовой трубы 2.The gas burner contains a cylindrical T-shaped air supply housing 1, a central T-shaped gas pipe 2 installed coaxially in it, stabilizers 3 in the form of hollow cylinders installed in the output sections 4 of the gas pipe 2.

В выходном торце каждого стабилизатора 3 размещено цилиндрическое сопло 5, один торец 6 которого плоский , а второй 7 имеет тороидальную форму с радиусом R, выпуклой кривой, равным диаметру сопла 5. Внутри стабилизатора 3 соосно размещена пола  цилиндрическа  камера 8 закручивани , заглушенна  с входного торца, с тангенциальными входными каналами 9 на ее боковой поверхности и открытым вторым .выходным торцом,, вплотную примыкающим к соплу 5. Внутренний диаметр камеры 8 закручивани  равен диаметру входного отверсти  сопла 5,At the output end of each stabilizer 3 there is a cylindrical nozzle 5, one end 6 of which is flat and the second 7 has a toroidal shape with a radius R, a convex curve equal to the diameter of the nozzle 5. Inside the stabilizer 3 a cylindrical twisting chamber 8 coaxially located at the entrance end , with tangential inlet channels 9 on its side surface and an open second output end closely adjacent to the nozzle 5. The inner diameter of the torsion chamber 8 is equal to the diameter of the nozzle inlet 5,

На наружной поверхности стабилизатора 3 установлен кольцевой П-образный выступ 10с входным торцом 115, в котором выполнены входные сопла 12, и .выходным торцом 13с выходными соплами 14. Выходной торец 13 имеет тороидальную форму с радиусом вогнутой кривой, равным высоте выступа 10. В сечении внутренний контур сопла 5, выходной торец стабилизатора 3 и контур выходного торца 13 выступа 10 образуют плавную кривую, имеющую видOn the outer surface of the stabilizer 3 there is an annular U-shaped protrusion 10 with an inlet end 115, in which the inlet nozzles 12 are made and an outlet end 13c with the outlet nozzles 14. The exit end 13 has a toroidal shape with a radius of a concave curve equal to the height of the protrusion 10. In section the inner contour of the nozzle 5, the output end of the stabilizer 3 and the contour of the output end 13 of the protrusion 10 form a smooth curve, having the form

5five

00

5five

5 five

00

5five

00

5five

синусоиды. На боковой поверхности стабилизатора 3 перед кольцевым выступом 10с зазором относительно его входного торца 11 и перекрытием в свету входных сопел 12 выступа 10 размещена кольцева  конусна  шайба 15. Между внутренней поверхностью выходного участка 16 корпуса 1 и наружной поверхностью кольцевого выступа 10 расположен завихритель 17. На боковой поверхности стабилизатора 3 перед кольцевой шайбой 15 выполнены отверсти  18 дл  подачи газа в корпус 1 горелки.sine wave On the side surface of the stabilizer 3 before the annular protrusion 10c with a gap relative to its input end 11 and overlapping in the light of the inlet nozzles 12 of the protrusion 10 there is an annular conical washer 15. Between the inner surface of the outlet section 16 of the housing 1 and the outer surface of the annular protrusion 10 there is a swirl 17. On the lateral The surfaces of the stabilizer 3 in front of the annular washer 15 are provided with holes 18 for supplying gas to the burner body 1.

Горелка работает следующим образом.The burner works as follows.

После установки Т-образной горелки в горловину миксерного ковша в нее подают газ и воздух. Воздух поступает в полость между внутренней поверхностью корпуса 1 и наружной поверхностью газовой трубы 2. Одновременно в полость выходных участков 16 из полости газовой трубы 2 под действием градиента давлени  через отверсти  18 поступает газ в количестве 30-60% от номинального его расхода на горение . Размеры наружного диаметра кольцевой шайбы 15 в зависимости от скорости выхода струи газа из отверсти  18 регулируют соотношение компонентов газа и воздуха по толщине сло  образованной в полости выходных участков 16 смеси. При этом Е прилегающем к поверхности шайбы 15 и боковой поверхности кольцевого выступа 0 слое достигают величин коэффициента расхода первичного воздуха (/, 0,4-0,8, тогда как среднее значение этого коэффициента по сечению всего сло  еС, 1,8-2,4 (коэффициент расхода первичного воздуха характеризует качество смешени  газа и воздуха).After installing the T-shaped burner in the mouth of the mixing bucket it serves gas and air. Air enters the cavity between the inner surface of the housing 1 and the outer surface of the gas pipe 2. At the same time, the gas in the amount of 30-60% of its nominal consumption for combustion enters the cavity of the exit sections 16 from the cavity of the gas pipe 2 under the action of a pressure gradient. The dimensions of the outer diameter of the annular washer 15, depending on the speed of the exit of the gas jet from the hole 18, regulate the ratio of the components of the gas and air through the thickness of the layer formed in the cavity of the outlet sections 16 of the mixture. While E adjacent to the surface of the washer 15 and the side surface of the annular protrusion 0 layer reach the values of the coefficient of flow of primary air (/, 0.4-0.8, while the average value of this coefficient over the cross section of the entire layer eC, 1.8-2, 4 (the primary air consumption rate characterizes the quality of the mixing of gas and air).

Основную часть образованной смеси газа с первичным воздухом закручиваThe main part of the gas mixture formed with the primary air is twisted.

ют завихригелем 17, что интенсифицирует перемешивание газа с воздухом с образованием более однородной смеси . Часть смеси газа и воздуха в колчестве 3-5% с коэффициентом расхода первичного воздуха d., 0,4-0,8 поступает через входные сопла 12 в полость кольцевого выступа 10, где она дросселируетс . После этого смесь газа и воздуха со скоростью 3-5 м/с через выходные сопла 14 кольцевого выступа 10 подают в корень факела с образованием устойчивых дежурных факелов по кольцу выходного торца 13 кольцевого выступа 10. Другую часть газа, поступившего в полость выходного участка 4 газовой трубы 2, подают через тангенциальные отверсти  9 в камеру 8 закручивани  и сопло 5. Тороидальна  форма сопла 5 способствует началу раскрыти  поступившего в его полость вращающегос  потока газа. Движение газа вдоль тороидальной поверхности выходного торца 13 кольцевого выступа 10 способствует дальнейшему раскрытию потока газа с образованием чашеобразного однородного объема с диаметром, равным диаметру кольцевого выступа 10. Этот объем вращающегос  газа смешивают с закрученным потоком смеси части газа с воздухом, прошедшим завихрители 17 При этом получают смесь, близкую к стехиометрической, уже в выходных кратерах выходных участков 16 горелки что обеспечивает ее устойчивое поджигание дежурными факелами выходного торца 13 кольцевого выступа 10 при высокой скорости выхода газа, воздуха и их смеси (до 100 м/с).swirl 17, which intensifies the mixing of gas with air with the formation of a more homogeneous mixture. Part of the mixture of gas and air in the amount of 3-5% with a primary air flow rate d., 0.4-0.8 flows through the inlet nozzles 12 into the cavity of the annular projection 10, where it is throttled. After that, a mixture of gas and air at a speed of 3-5 m / s through the output nozzles 14 of the annular protrusion 10 is served in the root of the torch with the formation of stable duty torches on the ring of the output end 13 of the annular protrusion 10. Another part of the gas entering the cavity of the output section 4 of the gas pipes 2 are fed through the tangential holes 9 into the twisting chamber 8 and the nozzle 5. The toroidal shape of the nozzle 5 contributes to the beginning of the opening of the rotating flow of gas into its cavity. The movement of gas along the toroidal surface of the outlet end 13 of the annular protrusion 10 contributes to the further unfolding of the gas flow with the formation of a bowl-shaped uniform volume with a diameter equal to the diameter of the annular protrusion 10. This volume of rotating gas is mixed with a swirling flow of a mixture of a part of gas with air that has passed swirlers 17 a mixture close to stoichiometric, already in the output craters of the output sections of the burner 16, which ensures its steady ignition by the torches of the output end of ring 13 the second protrusion 10 at a high rate of release of gas, air and mixtures thereof (up to 100 m / s).

00

5five

00

Claims (2)

1. Газова  горелка, содержаща  цилиндрический воздухоподаод щий корпус, снабженный на выходе завих- рителем, центральную газовую трубу с расположенным на ее выходным конце стабилизатором, в полой цилиндрической части которого размещена камера закручивани  с тангенциальными входными каналами и выходным соплом, о т- личающа с  тем, что, с целью повышени  устойчивости сжигани  топлива при больших скорост х выхода газа и воздуха, на выходном участке газовой трубы перед стабилизатором по окружности выполнены дополнительные отверсти  дл  выпуска газа в полость корпуса, стабилизатор снабжен расположенным на его наружной поверхности кольцевым П-образным полым выступом с входными и выходными соплами на торцах и установленной перед выступом с перекрытием в свету его1. A gas burner containing a cylindrical air supplying body, equipped with a swirler at its outlet, a central gas pipe with a stabilizer located at its output end, in the hollow cylindrical part of which a swirling chamber with tangential inlet channels and an output nozzle is located, which has the fact that, in order to increase the stability of fuel combustion at high gas and air outlet rates, additional holes are made in the outlet section of the gas pipe in front of the stabilizer ypuska gas into the body cavity, is provided with a stabilizer disposed on its outer surface an annular U-shaped hollow projection with inlet and outlet nozzles on the end faces and placed in front of the projection overlap with a light of its 5 входных опел шайбой, выполненной в форме конуса с зазором между ее торцом и входным торцом выступа, при этом выходное сопло камеры закручивани  выполнено в форме тора с радиусом кривизны, равным диаметру сопла, и плавно сопр жено с выходным торцом выступа, также выполненным в форме тора с радиусом кривизны, равным высоте выступа.5 input plates were made in the form of a cone with a gap between its end and the inlet end of the protrusion, while the output nozzle of the twisting chamber was made in the form of a torus with a radius of curvature equal to the diameter of the nozzle and smoothly matched with the output end of the protrusion also made in the form torus with a radius of curvature equal to the height of the protrusion. 2. Горелка по п. отличающа с  тем, что,воздухоподвод - щий корпус и газова  труба выполнены Т-образными с двум  выходными участками, в каждом из которых устал новлены свой завихритель и стабилизатор .2. The burner according to claim. Characterized in that the air inlet body and the gas pipe are T-shaped with two exit sections, each of which has its own swirl and stabilizer tired. 00 8eight Фиг. ЈFIG. J