Устройство для сжигания газообразного топлива

 

Использование: для сжигания газообразного топлива в различных тепловых агрегатах. Сущность изобретения: горелка содержит отверстия на боковой поверхности конического и цилиндрического участков трубки Вентури, причем первые перекрыты поворотной дроссельной решеткой, а вторые - патрубками, охватывающими сопла топливного коллектора. 3 ил.

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для сжигания газообразного топлива в различных тепловых агрегатах. Цель изобретения повышение эффективности процесса на переменных режимах. Указанная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем воздухоподводящий патрубок, коллектор горючего и корпус с установленной в нем трубкой Вентури, содержащей отверстия на боковой поверхности расширяющейся и цилиндрической частях трубки Вентури, причем первые снабжены дроссельной решеткой, установленной с возможностью углового перемещения, а вторые патрубками, установленными непосредственно перед сопламисообщающимися с коллектором. Известно, что при поперечной подаче струй качество смешения лимитируется конвективным массопереносом и может быть определено соотношением Θ=H^-2/3; =d_n d d_э где G массовый расход, ρ плотность, F площадь, d диаметр, А характерный размер потока, n- число отверстий в поясе, μ коэффициент расхода. Индексы: 2, 3 ограничение по передней границе струи и конвентивному массопереносу, I поперечные струи, II сносящий поток, см смесь, э эквивалентный. Таким образом, если на номинальном режиме = то на переменных режимах при уменьшении массового расхода горючего (G₁) глубина проникновения струй уменьшается = . Для того, чтобы вернуть прежнее значение =, а следовательно, и Θ необходимо увеличить массовый расход поперек потока. В предлагаемом решении это осуществляют за счет того, что к поперечному компоненту добавляют часть смеси, перепускаемую за счет перепада статического давления в сносящем потоке между цилиндрической и расширяющейся частями трубки Вентури в сечении отверстий. Магистраль перепуска: отверстия на расширяющейся части трубки Вентури; полость между корпусом и трубкой Вентури патрубками на цилиндрической части. Регулирование расхода перепускаемой части смеси осуществляется путем изменения площади проходного сечения по отверстиям за счет углового перемещения дроссельной решетки. На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, продольный разрез; на фиг.2 вид по стрелке Б на фиг.1; на фиг.3 сечение А-А на фиг.1. Горелка содержит корпус 1 с воздухоподводящим патрубком 3, коллектор 2 сообщающийся с магистралью горючего 4. В корпусе 1 установлена труба Вентури 5. Причем на расширяющейся части трубки Вентури выполнены отверстия 6, снабженные дроссельной решеткой 7, установленной с возможностью углового перемещения с помощью механизма 8. Фиксация положения осуществляется механизмом 9. На цилиндрическом участке трубки Вентури выполнены отверстия 10, снабженные патрубком 11. Непосредственно за патрубком 11 установлены сопла 12, сообщающиеся с коллектором горючего 2. Горелка работает следующим образом. Воздух поступает в корпус 1 из воздухопроводящего канала 3, а горючее из магистрали 4 поступает в коллектор 2, а оттуда через сопла 12 в виде поперечных струй истекают в трубку Вентури 5. Что касается смеси, то она под действием перепада давления между расширяющейся и цилиндрической частями трубки Вентури 5, поступает через отверстия 6 и дроссельную решетку 7 в полость между корпусом 1 и трубкой Вентури 5, а оттуда через патрубки 11 и отверстия 10 непосредственно в проточную часть трубки Вентури 5, создавая аэродинамический экран для струи горючего в сносящем потоке. При этом на номинальном режиме положение дроссельной решетки 7, зафиксированное механизмом 9 таково, что оно обеспечивает перепуск такой части смеси через патрубки 11, при котором обеспечивается оптимальная глубина проникновения = для интегральной струи. При изменении режима работы, например, связанного с увеличением расхода горючего через сопла 12 механизм 8 перемещает дроссельную решетку 7 в положение, при котором площадь проходного сечения отверстий 6 уменьшается, что приводит к уменьшению расхода смеси через патрубок 11, но таким образом, что глубина проникновения интегральной струи, истекающей через патрубок 11 и сопла 12, остается оптимальной =. При этом качество смешения максимально Θ 1,0. Положение дроссельной решетки 7 фиксируется механизмом 9. Исследования, проведенные в лаборатории "Гидрогазодинамика" в широком диапазоне изменения геометрических и режимных параметров 0-0,80, 1,0-2,80, 0,098-0,784, 0,01-0,10 показали, что постоянное значение качества смещения может быть получено за счет изменения величины перепуска смеси. Здесь где t шаг между отверстиями в поясе; G массовый расход; ρ плотность; d диаметр;
А характерный размер потока;
μ коэффициент расхода.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЖИГАНИЯ ГАЗООБРАЗНОГО ТОПЛИВА, содержащее корпус с воздухоподводящим патрубком и установленной в нем трубкой Вентури, и топливный коллектор с соплами, размещенными в зоне цилиндрического участка этой трубки, отличающееся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности при переменных режимах, на боковой поверхности конического и цилиндрического участка трубки Вентури выполнены сквозные отверстия, причем первые перекрыты поворотной дроссельной решеткой, а вторые снабжены патрубками, охватывающими указанные сопла.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3