Горелка для работы в автоматическом режиме

 

Использование: горелка предназначена рля работы в автоматическом режиме в проышленных печах, а также для автоматического зажигания больших источников газа, Например в горелках промышленных печей, Устройств выпуска газа, установках утилизации и других. Сущность изобретения; корК 2 9 пус 1 горелки вместе, со штуцеров 2 подвода воздуха, штуцером 3 подвода топлива, воздушной камерой 4 п камерой сгорания 5, переходящей в выходное отверстие продуктов сгорания, злзктрическн изолирован при помощи фигурного изолятора 10 от цилиндрического элемента 6, ссосью расположенного внутри корпуса 1 горелки. Изолятор 10 укреплен в задней холодной части горелки. К цилиндрическому элементу 6 прикреплен электрический зажим 11, выведенный наружу корпуса 1 через пропускной изолятор 12 и соединенный со схемой 13 питания, регулирования и электрического управления. Горящая топливо-воздушная смесь з целях обнаружения и контроля пламени возбуждает соответствующие электрические сигналы , которые схемой 13 используются для целей автоматического регулирования качества горения и управления работой горелки. 3 з.п.ф-лы, 3 ,лп, fgcxzja GO

, .а@ !фф

СО!03 COBETÑIKI1Õ

CQLII АЛЫСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1 ((01, Р л

Р 2л 1-1 ! / !

К ПАТЕНТУ

ГОСУДАР СТ БЕ ННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) 21) 4614127!06

22) 24.05.89

46) 30.08.93, Бюл. 4" 32

31) Р— 272747, Р— 277716

3>) 27,05.88, 14.02.89

33) Р1

71) Бюро проектов и Достав Ужондззнь Хут !и!ых ШПШ, Спулка Ак!!и!!а (Р!.) (72) Я!! Станошзк, Ришард Келпиньски и;

Збигнев Макарзвич (I I.) (56) Патент CILIA !ч. 4632658, кл, F 23 D 1 1/44, 1986.

1 54) ГОРЕЛКЛ ДЛЯ РРАБОТЫ В ЛВТОМДТИIECKOM РЕЖИМЕ (57) Использование: горелка предназначена

Г!Омо:,и ф!1ГУ;:;БОГО изолятора 10 От цилиндpii !ескОГО зле ipH а "., :.c cl: :: :: I асположен ного внутри i;oопуcà i горел i! !И!золятор 10 укреплен в ". ãèå!. холодной части горелки, 1 цил! ! iдри 1ес кому Эл 1ен . у > и рикреплен злекTI":I i cKI1:; . -;и: ! 1. выведенн1 !Й Hdpg хгу корпуса 1 через пропускной изолятор 12 и соединенный со схемой 13 питания, регулирования и злектрического управления.

Горящая топлиго-воздушная с!весь B целях

Обнаружения и I(oiiTpoля пламени B036ó Kдает соответствуюшиа электрические сигналы, которые cxoILloi 13 исг10лhзу!Отея для целей автом;тич =.ñêo "o регулирования качесТВВ Горе illÿ и управления ра oToA Горелки.

3 зпфлы, 3 ил, 1838721

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для работы в автоматическом режиме, применяется в промышленных печах.

Сущность изобретения заключается в электрическом изолировании корпуса горелки вместе со штуцером подвода воздуха, штуцером подачи горючего, воздушной камерой и камерой сгорания, переходящей в выходное отверстие продуктов сгорания, от цилиндрического элемента, соосно установленного в корпусе горелки при помощи электрического изолятора, расположенного в ее задней холодной части, К этому центрально расположенному элементу присоединен электрический зажим, выведенный наружу корпуса горелки через проходной изолятор. Зажим соединяется со схемами питания, регулирования и управления.

В первом варианте горелки цилиндрический элемент, соосно расположенный в ее корпусе, представляет собой топливную камеру, переходящую в сопла горелки, оканчивающееся цилиндрическим наконечником. Длина цилиндрического наконечника подобрана таким образом, что ее выход находится в пламени горелки, образуя ионизирующий электрод. Ка сопле го-. релки находится завихритель горючей смеси, расположенный перед и за радиально расположенными каналами выхода топлива. По внутреннему диаметру камеры сгорания в ее передней части выполнена острая кромка, расположенная напротив острой кромки, расположенной по периметру сопла горелки, образующая периметрическую искровую щель.

Во втором варианте горелки топливную камеру образует пространство между цилиндрическим элементом, соосно установленным в цилиндре с большим диаметром.

Сужающаяся конусообразно топливная камера и таким же образом расширяющийся наконечник центрального элемента образуют у выхода периметрическое щелевое сопло горелки. Длина центрального элемента подобрана. таким образом, чтобы его конец вместе с профильным наконечником находился в пламени горелки, Завихритель смеси находится на внутренней стене воздушной камеры напротив радиально расположенных топливных каналов сопла горелки.

В третьем варианте горелки воздушная камера соединяется с воздушным трубопроводом, внутри которого соосно расположен цилиндрический элемент, одновременно выполняющий роль газо- и электропровода.

Цилиндрический элемент в нескольких местах по своей длине посредством изоляторов, предпочтительно в виде керамических валиков, расположенных по периметру в осевом или радиальном направлении, опирается на воздухопроводе, Воздухопровод оканчивается конусно-кольцевой смесительной камерой, на выходе соединяющейся с камерой сгорания, в которой находится выход цилиндрического элемента, оканчивающегося соплом горелки с наконечником.

Соединение изолированного центрального элемента с высоковольтной схемой питания, напряжением иойизации для обнаружения пламени и со схемой управления исполнительными элементами подачи газа и воздуха позволяет в автоматическом режиме выполнять зажигание, обнаружение пламени и контролировать пламя, а также качество горения топливной смеси.

В горелках большой тепловой мощно20 сти правильное распределение топлива достигается путем применения периметрического сопла горелки, как в случае второго варианта горелки.

Предлагаемый третий вариант позволя25 ет строить горелки очень большой длины, которые могут работать при очень высокой температуре среды, поскольку электрическое соединение целей. зажигания и контроля находится в безопасной зоне, удаленной

30 от источника тепла.

Благодаря отделению воздуха для горения от газа по всей длине горелки, так как их смешивание происходит лишь в камере .. сгорания, и дополнительно .охлаждению

35 корпуса горелки протекающим воздухом, возможным стало сконструирование зажигателей с повышенной тепловой мощностью, необходимых, в частности, для зажигания больших выпусков газа в факелах

40 и выпускных устройствах газа, Дополнительными достоинствами предлагаемой горелки является возможность создания ее удлиненной части в виде нескольких конструктивных модулей и про45 стота монтажа на промышленной установке.

Предлагаемые горелки отличаются простотой конструкции и отвечают требованиям к горелкам, предназначенным для работы в автоматическом режиме.

На фиг. 1 схематически изображен продольный разрез горелки согласно первому варианту, на фиг. 2 представлен продольный разрез горелки согласно второму вари55 анту, а на фиг. 3 представлен продольный разрез горелки согласно третьему варианту, предназначенной для зажигания.

Горелка согласно первому варианту состоит из корпуса 1 со штуцерами 2 подвода воздуха и 3 подвода топлива, образующего

1838721 во пе га ци то

8 ск гн р

8г

RP ля ро то эл ж, со, PQ, те эа го н

Ч хо ра, ло на об1 ро, ст во во ре ли, м р цил по р м то ш;р ра со гн

10 м н ио пр го ски душную камеру 4 и камеру сгорания 5. еходящую в выходную камеру горючих ов.

Внутри корпуса 1 соосно расположен индрический элемент 6, образующий ливную камеру 7, переходящую в сопло орелки, оканчивающееся цилиндричем наконечником 9.

В задней части корпуса 1 выполнено здо для фасонного изолятора 10, котой вместе с топливной камерой 7 и соплом релки отделяют газовое пространство от странства для горения. Фасонный изоор 10 плотно прижат разъемным штуце3 подвода топлива к корпусу 1 и к ливной камере 7.

К топливной камере 7 присоединен ктрический зажим 11, выведенный наручерез проходной изолятор 12 и свечу, диненный со схемой 13 питания, регулиания и управления.

На сопле 8 горелки установлен завихриь 14 воздушно-топливной смеси. Перед ихрителем 14 и после него в сопле 8 елки выполнены радиально расположен е выходные каналы 15 и 16 топлива, а в индрическом наконечнике 9 сопла 8 наится канал 17 топлива.

На внутреннем периметре камеры сгоия 5 выполнена острая кромка 18, распоенная напротив острой кромки 19, одящейся на периметре сопла 8 горелки, азующие вместе периметрическому искую щель.

Горелка согласно второму варианту соит из корпуса 1 со штуцерами 2 подвода духа и 3 подвода топлива, образующего душную камеру 4 и камеру сгорания 5, пе одящую в выходную камеру гончих газов.

Внутри корпуса 1 соосно умещен цидрический элемент 6. Топливной каой 7 является пространство между индрическим элементом 6, соосно расоженным в цилиндре с большим диаметКонусообразно сужающаяся ливная камера 7 и конусообразно расяющийся наконечник 9 элемента 6 обуют на выходе периметрическо-щелевое ло 8 горелки.

В задней части корпуса 1 выполнено здо для хранения фасонного изолятора к которому прикреплен элемент 6 перирическо-щелевого сопла 8. На наконечке 9 элемента 6 сформированы изирующие сегменты.

Фасонный изолятор 10 герметически креплен к задней крышке 20 корпуса 1 елки.

К элементу 6 присоединен электричей зажим 11, выведенный наружу корпуса

1 через проходной изолятор 12, соединенный со схемой 13 питания, регулирования и управления.

На внутренней стенке воздушной камеры 4 установлен завихритель 14, расположенный напротив топливных каналов 15 радиально расположенных в сопле 8 горелки.

Горелка согласно третьему варианту состоит из корпуса 1 со штуцерами 2 подвода воздуха и 3 подвода топлива, воздушной камеры 4, переходящей в воздухопровод21, оканчивающийся конусно-кольцевой смесительной камерой 22, соединяющей своим выходом с камерой сгорания 5.

Внутри корпуса 1 соосно установлен цилиндрический элемент 6, одновременно выполняющий роль газо- и электропровода, Элемент 6 оканчивается соплом 8 горелки.

В задней части корпуса 1 находится фасонный изолятор 10, электрически изолирующий корпус 1 от цилиндрического элемента

6.

К элементу 6 присоединен электрический зажим 11, выведенный наружу корпуса

1 через проходной изолятор 12, соединенный со схемой 13 питания, регулирования и управления.

В ыход элемента 6, который представляет собой сопла 8 горелки с наконечником 9 обнаружения пламени, находится в камере сгора ния 5.

На сопле 8 горелки установлены завихритель 14 воздушно-топливной смеси. Перед завихрителем 14 и после него в сопле 8 горелки выполнены радиально расположенные выходные каналы 15 и 16 топлива, а в цилиндрическом наконечнике сопла 8 находится топливный канал 17.

На внутреннем периметре камеры t:горания 5 выполнена острая кромка 18, расположенная напротив острой кромки 19, находящейся на периметре сопла 8 горелки, образующие вместе периметрическую искровую щель.

Цилиндрический элемент 6 в нескольких местах по своей длине посредством изоляторов 23 опирается на воздухопроводе

21. Изоляторы 23 в виде валиков могут располагаться как в осевом, так и радиальном направлении, Воздух в камеру 4 подается через штуцер 2, а топливо в камеру 7 — через штуцер

3. По радиальным каналом 15 и 16 и через сопла 8 горелки поступает топливо, которое смешиваясь с завихренным при помощи завихрителя 14 воздухом создает горючую смесь. Воспламенение смеси происходит за счет подвода на элемент 6 через свечу 12 и зажим 11 высокого напряжения, источни1838721

12

20 .

4 ком которого является схема питания 13.

Искра, проскакивающая между острыми кромками 18 и 19 — в случае первого и третьего вариантов, и между центральным элементом 6 и наконечником 9 сопла 8 горелки 5 — в случае второго варианта, вызывает воспламенение топливной смеси, Горящая топливная смесь возбуждает в цепи обнаружения пламени и контроля пламени соответствующие электрические сигналы, 10 используемые схемой 13 для автоматического регулирования качеством горения и работой горелки.

Формула изобретения

1. Горелка для работы в автоматическом 15 режиме, содержащая заземленный корпус со штуцерами для подвода топлива и воздуха, переходящий в камеру сгорания с отверстием для выхода продуктов сгорания, и установленную по оси корпуса цилиндриче- 20 скую топливную камеру, снабженную на выходе коническим соплом и образующую с корпусом кольцевую воздушну о камеру с завихрителем, установленный в задней части корпуса фигурный электраизолятор, 25 электрический зажим, прикрепленный к стенке топливной камеры и выведенный за пределы корпуса для соединения с системой питания, отл ич а ю ща я с я тем, что, с целью упрощения конструкции и расшире- 30 ния возможности эксплуатации, электрический зажим выведен за пределы корпуса герметически через дополнительно установленный в последнем пропускной изолятор и дополнительно соединен с системой 35 электрического управления и регулиравания, корпус со штуцерами и камерой сгорания при помощи упомянутого фигурного электроизолятора электрически изолированы от цилиндрической топливной камеры, коническое сопла которой выполнено с последней заодно, как ее продал>кение, и снабжено на выходе цилиндрическим наконечником, заведенным.в зону сгорания.

2. Горелка по и. 1, отличающаяся тем, что цилиндрическая топливная камера с соплом и наконечником выполнены в виде ионизационнога электрода, снаружи сопла и на внутренней поверхности корпуса выполнены периметральные ответные острые кромки, образующие между собой кольцевую искровую щель, а упомянутый завихритель установлен на сопле.

3. Горелка по и, 1, отличающаяся тем, что топливная камера выполнена в виде кольцевой полости, обрамленной внешней и внутренней стенками, последняя из которых выполнена с расширяющимся конусным наконечником, образующим конусообразное сужение сопла, а во внешней стенке топливной камеры в зоне последнего выполнены радиальные топливные каналы, против которых на внутренней поверхности корпуса расположен упомянутый завихритель, 4. Горелка по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что в воздушной камере по длине корпуса в нескольких местах дополнительно установлены опорные валики, контактирующие са стенкой топливной камерой и выполненные из электроизоляционной керамики.

1838721

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

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