Газовая горелка с регулируемой длиной факела

 

Использование: в черной металлургии, в частности для зажигания агломерационной шихты s горнах агломашин с боковыми отоплением. Сущность изобретения: на выходном срезе газолодводящей трубы дополнительно установлена насадка в виде полусферы с щелевыми отверстиями в виде секторов, равномерно расположенными на боковой поверхности полусферы и радиально направленными к ее центру под углом при упте раскрытия 30°. Зил.

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 5027103/06 (22) 16.0192 . (46} 3011.93 Бюл. Йя 43И (71) Череповецкий металлургический комбинат (72) Грабовой Ю.M.; Дегтяренко ИА; Невраев В.П.;

Агарышев AN (УЗ) Череповецкий металлургический комбинат (54) ГАЗОВАЯ ГОРЕЛКА С РЕГУЛИРУЕМОЙ

ДЛИНОЙ ФАКЕЛА (57) Использование: в черной металлургии, в част(19) RQ (11) 2ОО3924 СХ (51) 5 F23914 Î2 ности для зажигания агломерационной шихты в горнах агломашин с боковыми отоплением. Сущ— ность изобретения: на выходном срезе газоподводящей трубы дополнительно установлена насадка в виде полусферы с щелевыми отверстиями в виде секторов, равномерно расположенными на боковой поверхности полусферы и радиально направленными к ее центру под углом ЗО 60 при yrne раскрытияЗО . 3 ил.

2003924

Изобретение относится к устройствам для сжигания газообразных видов топлива и может быть использовано в черной металлургии, в частности, для зажигания агломерацианной шихты в горнах агломашин с боковым отоплением.

Известна газовая горелка с регулируемой длиной факела, содержащая воздухоподводящий корпус и размещенную в нем соосна газоподводящую трубу с выходным соплом и лопаточным завихрителем, который установлен на трубе с возможностью синхронного регулирования угла поворота лопаток по отношению к продольной оси горелки(1), Недостатком работы данной горелки является то, что в случае перехода на низкие номинальные давления газа или в случае использования газа с низкой теплотой сгорания происходит ухудшение контакта газовага потока, истекающего сплошными параллельными струями иэ круглого отверстия газового сопла.с пОтоком воздуха, поступающего через лопатачный завихритель к устью горелки. Эта приводит к нестабильности зажигания газовоздушной смеси, ухудшению условий смесеабразования и, как следствие, к снижению устойчивости горения.

Известны также горелки типа БГК, получившие широкое распространение в типо Орнах 8 НИИМТ для баковага зажигания слоя агпошихты. Эти горелки оборудованы двумя видами цилиндрических газовых насадок: для сжигания природного газа и смешанного с теплотой сгорания

О = 10,47 МДж/м, которые отличаются

Р з количеством, размерами и располо>кениЕМ радиальных выпускных отверстий (2).

Недостатком таких горелок является то, чта они очень чувствительны на изменение теплоты сгорания сжигаемого газа. Если теплота сгорания газа, на который рассчитана насадка. по тем или иным причинам в процессе. работы горелки ВГК меняется (например, при сжигании коксодоменной смеси), то снижается устойчивость горения и в целом эксплуатационная надежность работы горелки. .Целью изобретения является повышение надежности воспламенения, улучшение качества смешения газа с воздухом и повышение устойчивости горения.

Цель достигается тем, что горелка оборудуется полой газовой насадкой, которая своей цилиндрической частью с помощью реэьбовога соединения устанавливается на торец сопла, а в сферической части по ее секториально образующим выполнены сквозные отверстия щелевой 4>ормы с равномерным шагом между собой и направленными в сторону подачи закручиваемаго патака воздуха таким образом, что угол атаки истекающих в закручиваемый поток воздуха плоских струй газа составляет 30, при этом угол наклона их по радиусу к центральной оси насадки и продольной оси горелки изменяется от 30 до 60, Авторам не известны технические ре10 шения, имеющие признаки, сходные с признаками, отличающими заявленное техническое решение от прототипа.

На фиг. 1 изображена предлагаемая горелка, продольный разрез; на фиг. 2 — проф15 иль газовой насадки; на фиг. 3 — вид А на фиг. 2;

Газовая горелка содержит трубу 1, оканчивающуюся соплом 2, по которой подается газ для сжигания, Труба 1 с помощью болтов

20 3 центрируется в трубе 4, по которой поступает воздух для горения, Между газоподводящей и воздухопадводящей трубами установлен эавихритель, состоящий иэ нескольких радиальных лопастей 5, способ25 ных синхронно менять угол поворота по отношению к продольной оси горелки с по мощью поворотного механизма. На газовое сопла установлена полая насадка 6 с выпускными щелевыми отверстиями 7, которая навинчивается на сопла с помощью резьбовога соединения 8, Продольные сквозные отверстия 7, расположенные по образующим, в сферической части насадки имеют длину 1/бл, внутренние крОмки скруглены. Ширина отверстий определяется конструктивна в зависимости От размера R насадки и общего их количества, однако она не должна быть более 1/18 г R (на фиг. 3 условно показано

12. отверстий).

Предлагаемая горелка работает следующим образам.

Газ поступает в газоподводящую трубу

1 и через сопла 2 проходит внутрь газовой

45 насадки 6, Воздух поступает в воздухоподводящую трубу и, проходя через полости 5 воздушного завихрителя, получает вращательное движение, Б зависимости от угла поворота лопастей 5 по отношению к про50 дальной аси горелки, создаваемого при помощи поворотного механизма, можно получить различную степень закручивания воздушного потока. Из газовой насадки 6 через газовыпускные щелевые отверстия 7 газ в виде плоских струй с углом раскрытия (атаки) 30 поступает в закрученный поток воздуха. Газовые струи в эакручиваемый поток воздуха врезаются под углом 30...60О, благодаря чему значительно увеличивается

2003924 поверхность контакта и глубина взаимного проникновения газовоздушных струй и повышается турбулентность потока, в результате чего интенсифицируются процессы смесеобразования и горения газа. 5

Предложенный интервал углов наклона истекающих из щелевых отверстий в насадки 6 газовых струй, равный 30...60, а с углом атаки по отношению к потоку воздуха — 300. является оптимальным. 10

При угле наклона меньше 30 увеличивается длина зоны горения зэ счет снижения интенсивности перемешивания воздуха с газами. В этом случае при практически неизменном гидравлическом сапротивле- 15 нии снижается равномерность распределения продуктов пиролиза в факеле и несколько увеличивается содержание окиси углерода в продуктах сгорания.

Увеличение угла наклона сверх 60 приводит к повышению гидравлического сопротивления, так как газовые струи, проходящие на большую глубину, нарушают зону оборотных токов и создают значи- 25 тельный подпор фронту распространения пламени, Кроме того. возникает опасность перегрева поверхности горелачной амбразуры. кромок устья горелочнога устройства, Увеличение угла истечения плоских 30 струй газа из щелевых отверстий насадки более 30 способствует приближению зоны смесеобразования к устью горелки, поэтому для полного сжигания топлива необходимо увеличивать коэффициент расхода воздуха, 35 что отрицательно сказывается на КПД тептем, что нв выходном срезе гаэоподводя40 щей трубы дополнительно установлена насадка в форме полусферы с щелевыми отверстиями в виде секторов, равномерно расположенными нэ боковой поверхности полусферы и радиально направленными к

45 ее центру под углом 30 - 60 при угле раскрытия 30, Формула изобретения

ГАЗОВАЯ ГОРЕЛКА С РЕГУЛИРУЕМОЙ ДДИНОЙ ФАКЕЛА, содержащая ко. аксиэльно установленные газоподводящую и воздухоподводящую трубы, образующие кольцевой зазор, и установленный в нем воздушный завихритель с радиальными поворотными лопатками, отличающаяся лаагрегата, так как увеличиваются потери с уход я щи ми газа м и.

Уменьшение угла ниже 30 снижает общую поверхность контакта газовых струй с потоком воздуха, уменьшает степень его турбулизации, в-результате чего качество и роцесса смесео бра эов а н и я ухудшается, снижается устойчивость воспламенения и горения факела.

Были проведены предварительные испытания опытного образца горелки с предложенным сферическим газовым насадкам.

Испытания проводились на природном газе, коксовом газе и коксодоменной смеси, при этом расход топлива изменяли в широком интервале. Полученные результаты испытаний показали эксплуатационную надежность горелки при различных режимах ее работы, при этом воспламенение, смесеобразование и устойчивость факела были достаточно удовлетварител ьными.

После изготовления партии горелок предложенной конструкции в заводских условиях предполагается установить их на горне одной из агломашин ЧерМК, В настоящее время для всесторонней проверки в промышленных условиях заявленная горелка установлена на барабанном окамковэтеле типа 065-3,2х12,5 для подогрева аглошихты перед подачей ее в горн эгламашины. (56) Авторское свидетельство СССР

N 195017, кл, F 23 0 14/02, 1967.

Чертеж сборочный М 1-96138С6, ЮУМЗ, г. Орск, 1986.

200:3924

Х

rq !

2003924

Заказ 3320

Тиоаж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

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

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

Составитель 8.Тишков

Редактор Т.Лошкарева Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор < Н.Ревская