SU759797A1 - Gas flat-flame burner - Google Patents

Description

Изобретение относится к горелочным устройствам и может быть использовано в металлургической, машиностроительной, химической и других отрас- $ лях промышленности, где требуется равномерный и интенсивный нагрев значительных по величине тепловоспринимающих поверхностей.The invention relates to burner devices and can be used in the metallurgical, machine-building, chemical and other industries where uniform and intensive heating of significant heat-receiving surfaces is required.

Известны газовые плоскопламенные горелки, содержащие корпус с тангенциально расположенным воздушным патрубком, примыкающий к внутренним стенкам корпуса завихритель, установленную по оси корпуса газовую трубу, · . снабженную насадком с соплами, рас- ’⁵ положенными в несколько рядов по высоте насадка и направленными под углом к его радиусам в сторону вращения воздушного потека, и огнеупорный туннель с тороидальной амбразурой £ΐ] . "Known gas flat-flame burners, comprising a housing with a tangentially located air inlet, adjacent to the inner walls of the housing a swirler, a gas pipe installed along the axis of the housing, ·. nozzle fitted with nozzles distributed ^'5 laid in several rows in height and the nozzle directed at an angle to its radius towards the rotation air drip and refractory tunnel toroidal embrasure £ ΐ]. "

Недостатком известной конструкция? является нестабильность работы в режиме плоского факела, а также сложность изготовления горелочного камня для горелок больших номинальных производительностей.The disadvantage of the famous design? is the instability of the work in the flat torch, as well as the complexity of manufacturing burner stone for burners of large nominal performance.

Ближайшим техническим решением является газовая плоскопламенная горелка, содержащая корпус с соосно уста25The closest technical solution is a flat-gas gas burner, comprising a housing with a coaxially set25

30thirty

новленной газовой трубой, образующие кольцевой канал для прохода воздуха, в котором размещен завихритель, и примыкающий к выходному участку корпуса цилиндрический огнеупорный туннель с тороидальной амбразурой [2] .an annular channel for the passage of air, in which a swirler is placed, and a cylindrical refractory tunnel with a toroidal embrasure adjacent to the outlet section of the body [2].

Недостатком описанной горелки также является нестабильность работы в режиме разомкнутого факела при большой тепловой мощности.The disadvantage of the described burner is also the instability of the work in the open flame mode at high thermal power.

Целью изобретения является повышение надежности и расширение пределор устойчивой работы.The aim of the invention is to improve the reliability and expansion of the limiter of stable operation.

Указанная цель достигается тем, что в газовой трубе соосно с образованием кольцевого зазора установлена цилиндрическая вставка, снабженная на входном и выходном участках рассекателями, последний из которых размещен за пределами газовой трубы и выполнен с конической боковой и вогнутой торцовой поверхностями образующими при пересечении острую кромку, расположенную от боковой стенки туннеля и от его выходного торца на расстояниях, составляющих соответственно 0,05-0,15 и 0,2-1,2 .от диаметра туннеля, причем в кольцевом зазоре между вставкой и тру’бой размещен дополнительный завих.'Мг&ггв&1&&к'.This goal is achieved by the fact that in the gas pipe coaxially with the formation of an annular gap a cylindrical insert is installed, equipped at the inlet and outlet sections with dividers, the latter of which is located outside the gas pipe and is made with a conical side and concave end surfaces that form at the intersection a sharp edge located from the side wall of the tunnel and from its output end face at distances of 0.05-0.15 and 0.2-1.2, respectively. of the tunnel diameter, and in the annular gap between the insert and tr 'Disposed bout additional zavih.'Mg & GGV & 1 && k'.

759797759797

₍ритель, а радиус кривизны тора амбразуры составляет 0,2-0,6 от диа' метра туннеля. _(the reader, and the radius of curvature of the embrasure torus is 0.2-0.6 of the diameter of the tunnel.

На чертеже изображена газовая пло-^: ’ скопламенная горелка, продольный разрез, :The drawing shows a gas plane ^{: a} cluster flame burner, longitudinal section,:

Горелка содержит корпус 1, по осиThe burner includes a housing 1, along the axis

которого установлена газовая труба 2, образующая с корпусом 1 кольцевой канал 3 для прохода воздуха, в котором размещен Ьавихритель 4. К выходному участку корпуса 1 примыкает цилиндрический огнеупорный туннель 5 с тороидальной амбразурой б. По оси газовой трубы 2 установЛена цилиндрическая вставка 7, снабженная на входном и ' выходном участках рассекателями 8 и 9 соответственно, причем рассекатель 9 размещен за пределами газовой трубы 2.which has a gas pipe 2, which forms with the body 1 an annular channel 3 for the passage of air, in which is placed a swirler 4. A cylindrical refractory tunnel 5 with a toroidal embrasure is adjacent to the output section of the body 1 b. A cylindrical insert 7 is fitted along the axis of the gas pipe 2, provided at the inlet and outlet sections with dividers 8 and 9, respectively, and the divider 9 is located outside the gas pipe 2.

Между вставкой 7 и трубой 2 образован кольцевой зазор 10 для прохода газа. Рассекатель 9 выполнен с кони'чёской боковой и вогнутой торцовой поверхностями, образующими при пересечении острую кромку 11. В кольцевом зазоре 10 размещен дополнительный завихритель 12.Between the insert 7 and the pipe 2 is formed by an annular gap 10 for the passage of gas. The divider 9 is made with a horse's lateral and concave end surfaces, forming a sharp edge 11 at the intersection. An additional swirler 12 is placed in the annular gap 10.

Работа горелки осуществляется следующим образом.The burner is as follows.

'Воздух поступает в кольцевой канал 3, образованный корпусом 1 и газовой трубой 2, и благодаря завихрителю 4 приобретает вращательное движение. Закрутка потока газа, поступающего в кольцевой зазор 10 между, трубой 2 и цилиндрической вставкой 7 осуществляется в ту же сторону посредством э авихрителя 12". Далее воздух и газ поступают в камеру смещения, представляющую собой кольцевой канал переменного сечения, образованный цилиндрической боковой стенкой огнеупорного туннеля 5 и конической поверхностью рассекателя 9.The air enters the annular channel 3 formed by the housing 1 and the gas pipe 2, and due to the swirler 4 acquires a rotational motion. The flow of gas flowing into the annular gap 10 between the tube 2 and the cylindrical insert 7 is swirled in the same direction by means of an avihritel 12 ". Then air and gas enter the displacement chamber, which is an annular channel of variable cross-section formed by the cylindrical side wall of the refractory tunnel 5 and the conical surface of the divider 9.

Камера смещения указанной конфигурации обеспечивает оптимальные условия смешения предварительно закрученных потоков газа и воздуха при Минимальных потерях крутки смеси на выходе из нее. В огнеупорный туннель5 смесь поступает через кольцевую щель, образованную острой кромкой 11 ицилиндрической боковой стенкой Огне- ^: упорного туннеля 5. За счет разрежения, возникающего за рассекателем 9 в приосевой зоне туннеля 5, навстречу прижатому к стенкам амбразуры 6 _? : потоку смеси Движется вихрь продуктов' горения, служащий источником зажига- ; ния смеси. Острая выходная кромка 11 рассекателя 9 облегчаетусловия срыва с нее потока и способствует лучшему прилипанию последнего к поверхности огнеупорного туннеля 5. Полость, Образованная вогнутой торцовой поверхностью рассекателя 9, приThe displacement chamber of the specified configuration provides optimal conditions for mixing pre-twisted gas and air flows with a minimum loss of mixture twist at the exit from it. The mixture enters the refractory tunnel5 through an annular slot formed by the sharp edge 11 of the cylindrical side wall of the Fire- ^: stop tunnel 5. Due to the vacuum occurring behind the divider 9 in the axial zone of the tunnel 5, facing towards the walls of the embrasure 6 _? : the flow of the mixture moves the vortex of products of combustion, which serves as a source of ignition; the mixture. The sharp exit edge 11 of the divider 9 facilitates the conditions for disrupting the flow from it and promotes better adhesion of the latter to the surface of the refractory tunnel 5. The cavity, formed by the concave end surface of the divider 9, with

работе горелки заполняется рецирку-. . пирующими продуктами горения, которые свободно эжектируются в закрученный поток газовоздушной смеси с минимальными потерями крутки последнего. Выполнение огнеупорного туннеля 5 сthe burner is filled with recirculation. . feasting combustion products that are freely ejected into the swirling flow of the gas-air mixture with minimal losses of the twist of the latter. Execution of the refractory tunnel 5 with

5 тороидальной амбразурой б способствует безотрывному течению потока и выгоранию его в тонком слое, поперечное сечение которого нормально к оси5 toroidal embrasure b contributes to the continuous flow of the stream and burn it in a thin layer, the cross section of which is normal to the axis

. горелки. Малый продольный размер Ю факела исключает прямой удар о нагреваемую поверхность и связанные с э’гим локальные перегревы последней,_о обусловливая чисто лучистый перенос тёпла к тепловоспринимающей поверхнос15 ти.. burner. The small longitudinal size of the torch eliminates a direct blow to the heated surface and local local overheating associated with its gamma, _and causing pure radiant heat transfer to the heat-receiving surface.

Использование в горелке периферийного ввода закрученного потока в огнеупорный туннель 5 позволяет уменьшитьThe use in the burner of the peripheral input of swirling flow into the refractory tunnel 5 allows to reduce

20 расстояние от острой кромки 11 до выходного торца туннеля 5 до 0,2-1,2 диаметра туннеля 5, снизить вследствие этого потери крутки потока и обеспечить безотрывность течения потока в20 the distance from the sharp edge 11 to the exit end of the tunnel 5 to 0.2-1.2 of the diameter of the tunnel 5, thereby reducing the loss of twist flow and ensure the continuity of flow in

~с более широком интервале изменения производительности горелки.~ with a wider range of burner performance changes.

Кроме того, было установлено, что оптимальными являются расстояние от острой кромки 11 до боковой стенки туннеля 5, составляющее 0,05-0,15 от диаметра туннеля 5, и радиус кривизны тора амбразуры б, составляющий 0,2-0,6 от диаметра туннеля 5.· При этих соотношениях повышается областьIn addition, it was found that the optimal distance from the sharp edge 11 to the side wall of the tunnel 5, which is 0.05-0.15 from the diameter of the tunnel 5, and the radius of curvature of the embrasure torus b, is 0.2-0.6 from the diameter tunnel 5. · With these ratios, the area increases

3535

устойчивой работы горелки.steady work of a torch.

4040

4545

5050

5555

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Газовая плоскопламенная горелка, содержащая корпус с соосно установленной тазовой трубой,'образующие кольцевой канал для прохода воздуха, в котором размещен завихритель, и примыкающий к выходному участку корпуса цилйнДричиескйй огнеупорный туннель с тороидальной амбразурой, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности и расширенья пределов устойчивой работы, в газовой трубе соосно с образованием кольцевого зазора установлена цилиндрическая вставка, снабженная на входном и выходном участках рассекателями, последний из которых размещен за пределами газовой трубы и выполнен с конической боковой и вогнутой торцовой поверхностями, образующими при пересечении острую кромку, расположенную от боковой стенки туннеля и от его выходного торца на расстояниях, составляющих соответственно 0,050,15 и 0,2-1,2 от диаметра туннеля, причем в кольцевом зазоре между вставкой й трубой размещен дополнительный/ {завихритель, а; радиус кривизны тораA flat-flame gas burner comprising a body with a coaxially mounted pelvic tube, forming an annular channel for the passage of air in which the swirler is housed, and adjacent to the outlet section of the body of the cylindrical refractory tunnel with a toroidal embrasure, o and t of the shell, with a tal and hue, and a fuse-free tunnel with a toroidal embrasure, o and t of the shell, with a talon and toroidal embrasure; that, in order to increase reliability and expand the limits of stable operation, a cylindrical insert is fitted in the gas pipe coaxially with the formation of an annular gap, equipped with inlet and outlet sections with dividers, the last of which These are located outside the gas pipe and are made with a conical side and concave end surfaces that form a sharp edge at the intersection located from the side wall of the tunnel and from its output end at distances of 0.050.15 and 0.2-1.2, respectively, of the diameter tunnel, and in the annular gap between the insert of the pipe is placed additional / {swirl, a; torus curvature radius 5five 1амбразуры составляет 0,2-0,6 от диаметра туннеля.The front view is 0.2-0.6 of the diameter of the tunnel.