Горелочное устройство

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 F 23 D 14/02

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4815528/06 (22) 17.04.90 (46) 23.05.93. Бюл. М 19 (75) Ю.С.Сироткин, Н,П,Кузнецов и В.M.Äàнилов. (56} Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 1477985, кл. F 23 D 14/02, опублик. 1989, (54) ГОРЕЛОЧНОЕ УСТРОЙСТВО (57) Использование; в производстве сажи печным способом. Сущность изобретения: горелочное устройство содержит топливо„„5U„„1816928 А1 подающий узел в виде двух концентрично расположенных труб, установленный по оси смесительной камеры, разделенной на секции диафрагмой с конфузорным насадком и примыкающим к нему диффузорным патрубком с пазами на выходном торце, и газовые камеры с перфорированными патрубками, причем смесительная камера снабжена радиальными смесительными патрубками, каждый из которых подключен к источнику воздуха и газовой камере. 3 ил., 1 табл.

1816928

Изобретение относится к устройствам для сжигания топлива и может быть использовано в производстве сажи печным способом, Цель изобретения — повышение эксплуатационной надежности.

Поставленная цель достигается тем, что в горелочном устройстве, содержащем смесительную камеру, снабженную двухсторонними смесительными патрубками, в которой установлена диафрагма с конфузорным насадком, выходной конец которого размещен по ходудвижения газовоздушной смеси за выходным участком устройства подачи дополнительного газа, двухсторонние смесительные патрубки расположены радиально, а конфузорный насадок имеет диффузорный патрубок, на конце которого выполнены пазы для прохода воздуха.

Новым в горелочном устройстве является то, что конфузорный насадок диафрагмы имеет диффузорный патрубок, на конце которого выполнены пазы для прохода воздуха. Подача воздуха через радиальные смесительные патрубки позволяет резко уменьшить сопротивление по тракту прохода воздуха. тем самым увеличить расход воздуха на горение при меньшем давлении, Оснащение конфузорного насадка дополнительным диффузорным патрубком позволяет наиболее полно перемешать газовое топливо до определенного соотношения (газ-воздух), направить газовоздушную смесь с а 0,5-0,7 в смесительный канал перед камерой сгорания реактора. Наличие прорезей на конце диффузорного патрубка обеспечит хороший контакт и перемешивание со вторичным воздухом до соотношения а= 1,05-1,2.

На фиг, 1 изображен общий вид горелочного устройства; на фиг. 2 и 3 — горелочное устройство в продольном разрезе.

Горелочное устройство содержит смесительную камеру 1, снабженную радиальными смесительными патрубками 2, каждый из которых подключен к источнику воздуха и газовой камере 3 с перфорированными трубками 4. Внутри смесительной камеры 1 размещена диафрагма 5 с конфузорным насадкам 6, снабженным диффузорным патрубком 7, на конце которого сделаны прорези 8. Диафрагма 5 делит смесительную камеру 1 на 2 секции.

Внутри конфузорного насадка 6 находится устройство 9 для подачи дополнительного топливного газа, представляющее собой две концентрично расположенные трубы, к которым подведены трубопроводы топливного газа.

10

Горелочное устройство работает следующим образом.

Топливо подается в газовые камеры 3 и через отверстия в перфорированных трубках 4 поступает в радиальные смесительные патрубки 2, подключенные к источнику воздуха, где осуществляется предварительное смешение топлива с воздухом. В смесительных патрубках поток воздуха разделяется перегородками на два потока: первичный направляется в секцию 1 смесительной камеры, обтекая перфорированные трубки, где перемешивается с выходящими из них струйками газа, вторичный поток (чистый воздух без газа) во вторую секцию смесительной камеры, где на выходе из секции воздух направляется в смесительный канал как по окружности смесительного канала, так и через прорези диффузорного патрубка

20 внутрь предварительно перемешанной газовоздушной среды, доводя соотношение газ-воздух в смесительный канал перед камерой горения до й= 1,05-1,2.

Соотношение газ-воздух с а = 0,5-0,7 поддерживается в секции 1 за счет дополнительной подачи газового топлива через устройство.9, Газовоздушная смесь с

Q = 1,05 — 1,2 поступает в смесительный канал перед камерой сгорания, в котором

30 обеспечивается полное смешение топлива.

Горелочное устройство испытывают на реакторе в процессе получения сажи П234.

Горелочное устройство характеризуется следующими основными геометрическими параметрами: диаметр (ДК) конфузорного участка насадка — 160 мм, диаметр (Д ) диффузорного участка — 180 мм, диаметр (Д ) выходного сопла горелочного устройства — 220 мм. В качестве газообраз40 ного топлива используют природный газ Саратовского месторождения. В качестве сырья используют смесь компонентов с индексом корреляции 120-125 ед, состава, мас,%: каменноугольное сырье 40, нефтя45 ное сырье 60, Температуру продуктов сгорания замеряют радиационным пирометром, установленном на выходе из камеры сгорания.

Расходные параметры представлены в

50 таблице.

Качественные показатели получаемой сажи определяют по ГОСТ 7885-86.

Выход сажи определяют по газовому хроматографическому анализу.

Параллельно испытывают горелочное устройство по основному изобретению. Результаты испытаний представлены в таблице. Как видно из данных таблицы, горелочное устройство предлагаемой конст1816928

Предлагаемое устройство

Известное устройство

Предлагаемое устройство

ИзвестПараметры ное устройство

1750 600

1650

1680

1750

1. Расход топлива, нм ч

2. Расход воздуха на горение, нм /ч

3. Расход сырья, кг/ч

4. Температура продуктов горения топлива, С

5. Качественные показатели сажи по ГОСТ 7885-86:

- уд. внешняя поверхность, м /г — уд, адсорбционная поверхность, м /г

- светопропускание толуольного экстракта, %

- выхо сажи в асчете на сы ье, мас.

108

112

117

98

106

50 рукции в отличие от прототипа обеспечивает более высокую полноту сгорания топли.ва, что подтверждается повышенной температурой продуктов сгорания топлива.

Качество получаемой сажи выше (внешняя поверхность, светопропускание толуольного экстракта). Кроме того, в отличие от прототипа предлагаемое горелочное устройство благодаря более интенсивному сжиганию топлива позволяет увеличить нагрузку по сырью на 12,5 %, При этом качество получаемой сажи не снижается, а выход увеличивается на 5%.

Формула изобретения

Горелочное устройство, содержащее топливоподающий узел. установленный по оси смесительной камеры, разделенный на секции диафрагмой с конфузорным насадком и примыкающим к нему патрубком. о тл и ч а ю щ е е с я тем что, с целью повыше5 ния эксплуатационной надежности, устройство дополнительно содержит газовый камеры с перфорированными трубками, смесительная камера снабжена радиальными смесительными патрубками, каждый из

10 которых подключен к источнику воздуха и газовой камере, причем пат рубок. примыкающий к конфузорному насадку, выполнен в форме диффузора с пазами на выходном торце для прохода воздуха, а топливопода15 ющий узел — в виде двух концентрично расположенных труб.

1816928 ф" e

Составитель Ю.Сироткин

Техред М. Моргентал Корректор М.Максимишинец

Редактор Т,Шагова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1715 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5