Горелка

 

Использование: энергетика, в частности для сжигания газа в топочных устройствах различного назначения. Сущность изобретения: горелка дополнительно снабжена аксиальным завихрителем 5 и второй группой газовых трубок 6 с распределителями газа, выполненными в виде пластин 7 с выпускными отверстиями. При этом плоскость расположения пластин 7 размещена перпендикулярно продольной оси воздушного канала 1. Трубки 2 и 6 первой и второй групп расположены вокруг аксиального завихрителя 5 по окружности с зазором одна относительно другой в чередующемся порядке и парами, симметричными продольной оси воздушного канала 1. Пластины 3 первой группы трубок 2 наклонены к продольной оси канала 1 в направлении, противоположном движению потока. Оси выпускных отверстий второй группы расположены параллельно оси воздушного канала 1, оси выпускных отверстий первой группы расположены под углом 30 - 60^o к плоскости его поперечного сечения. Площадь проходного сечения отверстий в наклонных пластинах 3 газовых трубок 2 составляет 30 - 70% от общей площади проходных сечений всех выпускных отверстий трубок 2 и 6. 1 з. п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано для сжигания газа в топочных устройствах различного назначения.

Известна горелка, содержащая воздушный канал, аксиальный завихритель, газовые трубки, расположенные вокруг последнего симметрично продольной оси канала и имеющего на выходе распределители газа с выпускными отверстиями, оси которых направлены наклонно к оси канала по направлению движения потока [1] Недостатком этой горелки является низкое снижение оксидов азота (NO_x) в продуктах сгорания.

Наиболее близкой к предлагаемой является горелка, содержащая воздушный канал, группу газовых трубок, расположенных симметрично продольной оси воздушного канала и имеющих на выходе распределители газа, выполненные в виде пластин с выпускными газовыми отверстиями, плоскость расположения пластин размещена под наклоном к продольной оси воздушного канала [2] Недостатками известной горелки являются: недостаточное снижение оксидов азота (NO_x), низкая эксплуатационная надежность.

Техническим результатом является снижение содержания оксидов азота в продуктах сгорания с одновременным повышением эксплуатационной надежности и качества сжигания газа.

Технический результат достигается тем, что горелка снабжена аксиальным завихрителем и второй группой газовых трубок с распределителями газа, выполненными в виде пластин с выпускными отверстиями, плоскость расположения пластин размещена перпендикулярно продольной оси воздушного канала, трубки первой и второй групп расположены вокруг аксиального завихрителя по окружности с зазорами одна относительно другой в чередующемся порядке с парами, симметричными продольной оси воздушного канала, распределители первой группы трубок наклонены к продольной оси канала в направлении, противоположном движению потока, при этом оси выпускных отверстий второй группы расположены параллельно оси воздушного канала, а первой группы под прямым углом 30 - 60^o к плоскости его поперечного сечения, причем площадь проходного сечения отверстий в наклонных пластинах газовых трубок составляет 30 70% от общей площади проходных сечений всех выпускных отверстий трубок. По периферии воздушного канала дополнительно установлен закручивающий аппарат.

На фиг. 1 изображена горелка, продольный разрез; на фиг. 2 вид A на фиг. 1; на фиг. 3 вариант горелки, продольный разрез.

Горелка содержит воздушный канал 1, группу газовых трубок 2, расположенных симметрично продольной оси воздушного канала 1 и имеющих на выходе распределители газа, выполненные в виде пластин 3 с выпускными газовыми отверстиями 4. При этом плоскость расположения пластин 3 размещена под наклоном к продольной оси воздушного канала 1. Горелка дополнительно снабжена аксиальным завихрителем 5 и второй группой газовых трубок 6 с распределителями газа, выполненными в виде пластин 7 с выпускными отверстиями 8. При этом плоскость расположения пластин 7 размещена перпендикулярно продольной оси воздушного канала 1, трубки 2 и 6 первой и второй групп расположены вокруг аксиального завихрителя 5 по окружности с зазорами одна относительно другой в чередующемся порядке и парами, симметричными продольной оси воздушного канала 1. Пластины 3 первой группы трубок 2 наклонены к продольной оси канала 1 в направлении, противоположном движению потока. Оси выпускных отверстий 8 второй группы расположены параллельно оси воздушного канала 1, а оси выпускных отверстий 4 первой группы расположены под углом α 30 60^o к плоскости его поперечного сечения. Площадь проходного сечения отверстий 4 в наклонных пластинах 3 газовых трубок 2 составляет 30 70% от общей площади проходных сечений всех выпускных отверстий 4 и 8 трубок 2 и 6.

По периферии воздушного канала 1 может быть дополнительно установлен закручивающий аппарат 9. Количество отверстий 4 и 8 в пластинах 3 и 7 может быть любое, от одного в каждой до любого заданного их количества. Горелки могут также устанавливаться блоками или в виде блоков (см. фиг. 4).

Горелка работает следующим образом.

Воздух, поступающий в канал 1, делится на два потока центральный и периферийный. Центральный поток закручивается аксиальным завихрителем 5, а периферийный поток подается или прямотоком, или закручивается аппаратом 9 (см. фиг. 3). Газ подается через газовые трубки 2 и 6 первой и второй групп и поступает в соответствующие распределители газа (пластины 3 и 7). Каждый распределитель посредством пластин 3 и 7 распределяет газовый поток в двух чередующихся по окружности направлениях. Газовые струи, выходящие из отверстий 4 пластины 3 и направленные под углом a 30 60^o к продольной оси канала 1, взаимодействуют с центральным закрученным потоком воздуха. Газовые струи, выходящие из отверстий 8 пластин 7, направлены параллельно продольной оси канала 1.

Технический результат достигается за счет оптимального направления газовых струй, что обеспечивает интенсивное смесеобразование, повышение качества сжигания топлива, что ведет к снижению недожога и сажеобразования, а также повышению эксплуатационной надежности. 2 Предложенное изобретение позволит снизить экологический ущерб окружающей среде за счет снижения токсичных выбросов (NO_x) в продуктах сгорания.

Источники информации 1. Заявка ФРГ N 3327597, кл. F 23C 7/02, опубл. 1985 г.

2. Патент Великобритании N 1015075, кл. F 23D 17/00, опубл. 1965.

Формула изобретения

1. Горелка, содержащая воздушный канал, группу газовых трубок, расположенных симметрично продольной оси воздушного канала и имеющих на выходе распределители газа, выполненные в виде пластин с выпускными газовыми отверстиями, плоскость расположения пластин размещена под наклоном к продольной оси воздушного канала, отличающаяся тем, что горелка дополнительно снабжена аксиальным завихрителем и второй группой газовых трубок с распределителями газа, выполненными в виде пластин с выпускными отверстиями, плоскость расположения пластин размещена перпендикулярно продольной оси воздушного канала, трубки первой и второй групп расположены вокруг аксиального завихрителя по окружности с зазорами одна относительно другой в чередующемся порядке и парами, симметричными продольной оси воздушного канала, распределители первой группы трубок наклонены к продольной оси канала в направлении, противоположном движению потока, при этом оси выпускных отверстий второй группы расположены параллельно оси воздушного канала, а первой группы - под углом 30-60^o к плоскости его поперечного сечения, причем площадь проходного сечения отверстий в наклонных пластинах газовых трубок составляет 30-70% от общей площади проходных сечений всех выпускных отверстий трубок.

2. Горелка по п.1, отличающаяся тем, что по периферии воздушного канала дополнительно установлен закручивающий аппарат.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4