Цилиндр сгорания нагнетательных горелок с предварительным смешением для газовых отопительных устройств

 

Использование: в газовых горелках. Сущность изобретения: цилиндр сгорания содержит между присоединительным фланцем, имеющим входное отверстие, и закрытой крышкой с концентричным расположением друг относительно друга наружный цилиндр поддержания пламени, средний распределительный цилиндр и внутренний дроссельный цилиндр. Крышка состоит из двух частей, из внутренней пластины крышки и наружной пластины крышки. Присоединительный фланец и крышка удерживаются вместе за счет среднего распределительного цилиндра, соединенного на обоих краях неподвижно и с уплотнением с присоединительным фланцем и с внутренней пластиной крышки. Внутренний дроссельный цилиндр в цилиндре сгорания закреплен на одном краю и не закреплен на другом краю. Наружный цилиндр поддержания пламени является подвижным на обоих краях в осевом и радиальном направлениях и удерживается с уплотнением в держателях присоединительного фланца и наружной пластины крышки в виде кольцевой канавки. Обе пластины крышки удерживаются вместе за счет соединения, с помощью которого наружная пластина крышки пружинно податливо может отжиматься от внутренней пластины крышки. З з.п.ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к цилиндру сгорания для производящих предварительное смешивание нагнетательных горелок газовых отопительных устройств согласно ограничительной части основного пункта формулы изобретения.

Например, в случае газовых отопительных котлов для установок водяного отопления находят применение нагнетательные горелки, в которых смесь из горючего газа и воздуха, в большинстве случаев избыточно стехометрически предварительно смешанную перед образованием пламени, подводят к расположенному в газовом отопительном устройстве преимущественно в подвешенном состоянии цилиндру сгорания, имеющему в качестве наружной стенки цилиндр поддержания пламени из перфорированного жаропрочного листового материала, на котором происходит образование пламени. Для достижения как можно более равномерного гомогенного распределения смеси по всей цилиндрической поверхности цилиндра сгорания и для достижения сгорания смеси с возможно меньшими величинами окиси азота при одновременно экстремально низком образовании окиси углерода современная дальнейшая разработка названного цилиндра сгорания имеет еще два следующих цилиндра, также состоящих из перфорированного жаропрочного листового материала, а именно в цилиндре поддержания пламени с радиальным интервалом распределительный цилиндр и в нем с радиальным интервалом дроссельный цилиндр. Эти три цилиндра расположены между присоединительным фланцем, содержащим отверстие для входа смеси в цилиндр сгорания, и крышкой, закрывающей противополежащий конец цилиндра сгорания, причем присоединительный фланец и крышка выполнены с тремя концентричными кольцевыми канавками, в которые вставлены три цилиндра их краями. Наружный цилиндр поддерживания пламени закреплен на обоих краях в кольцевой канавке присоединительного фланца и крышки с помощью нескольких радиальных пальцев с резьбой для того, чтобы удерживать в сборе присоединительный фланец и крышку и тем самым весь цилиндр сгорания. Распределительный цилиндр и дроссельный цилиндр, напротив, при обычном в большинстве случаев подвешенном расположении цилиндра сгорания с находящейся внизу крышкой закреплены лишь на их нижнем краю в кольцевых канавках крышки с помощью радиальных пальцев с резьбой и являются подвижными в осевом направлении на верхнем краю в кольцевых канавках присоединительного фланца для того, чтобы могло изменяться расстояние между присоединительным фланцем и крышкой тогда, когда наружный цилиндр поддержания пламени, сильнее всего нагруженный за счет смены температур, изменяет его осевую длину. Требуется также уплотнять края цилиндра поддержания пламени, закрепленные в кольцевых канавках присоединительного фланца и крышки, за счет вложенных, высокожаропрочных специальных уплотнений, так как неплотности в отношении газа на вставленных в канавки краях цилиндра поддержания пламени существенно нарушали бы рисунок пламени и сгорание. В случае описанного известного цилиндра сгорания выявилось то, что для достижения желаемого равномерного образования пламени и сгорания смеси с малым выделением вредных веществ также является важным вставление распределительного цилиндра на обоих краях в принимающие края кольцевые канавки газонепроницаемым образом, так как неплотности на краях цилиндров нарушали бы желаемую и необходимую функцию распределения смеси распределительного цилиндра. Из-за постоянно возникающих за счет периодического режима эксплуатации горелки больших изменений длины цилиндра поддержания пламени, нагревающегося до раскаленного состояния в фазе включения горелки, и вследствие тем самым соответственно большого в известном цилиндре сгорания изменения расстояния между присоединительным фланцем и крышкой, которые при больших размерах цилиндра сгорания для больших мощностей газовых отопительных устройств, превышающих примерно 40 кВт, становится особенно сильным, в случае известного цилиндра сгорания является сложной проблемой долговечное и надежное вставление в кольцевую канавку газонепроницаемым образом края распределительного цилиндра, принимаемого канавкой с обеспечением осевой подвижности, так как этот цилиндр существенно меньше по сравнению с цилиндром поддержания пламени нагревается и изменяется по длине. Кроме того конструкция и монтаж известного цилиндра сгорания являются требующими сравнительно больших затрат за счет выполнения состоящего из литья присоединительного фланца и состоящей из литья крышки с тремя концентричными приемными кольцевыми канавками для всех трех цилиндров из листового материала, а также за счет закрепления цилиндров из листового материала в приемных канавках с помощью нескольких радиальных пальцев с резьбой.

Поэтому задачей изобретения является выполнение цилиндра сгорания названного вначале таким образом, чтобы как цилиндр поддержания пламени, так и распределительный цилиндр были присоединены на обоих краях с помощью надежного газонепроницаемого соединения, которое не должно обязательно также обладать осевой подвижностью краев цилиндров, к присоединительному фланцу и к крышке, и тем не менее сильно нагреваемый цилиндр поддержания пламени для предупреждения трещин от механических напряжений мог осуществлять достойное осевое линейное расширение. Кроме того должны быть выполнены более просто изготовление и монтаж цилиндра сгорания. Эта задача решается согласно изобретению за счет признаков выполнения цилиндра сгорания, приведенных в отличительной части основного пункта формулы изобретения. Предпочтительные дальнейшие осуществления приведены в дополнительных пунктах формулы изобретения.

На чертеже показано выполнение цилиндра сгорания согласно изобретению в осевом продольном разрезе.

Цилиндр сгорания для расположения в подвешенном состоянии в газовом отопительном устройстве имеет на его верхнем конце конический присоединительный фланец 1, содержащий отверстие 14 для входа горючей смеси в цилиндр сгорания, и на его нижнем конце закрытую крышку 2. Между присоединительными фланцам 1 и крышкой 2 расположены наружный цилиндр поддержания пламени 3, средний распределительный цилиндр 4 и внутренний дроссельный цилиндр 5. Эти три цилиндра состоят из перфорированного жаропрочного листового материала и расположены концентрично на радиальном расстоянии друг от друга. Присоединительный фланец 1 и крышка 2 не являются литыми деталями, как в описанных вначале обычных цилиндрах сгорания, а также выполнены из жаропрочного листового материала и отформованы за счет листовой вытяжки, что является существенно более простым и дешевым по сравнению с обычным изготовлением обеих этих деталей цилиндра сгорания из литья. Кроме того за счет этого также становятся существенно меньшей масса цилиндра сгорания. Крышка 2 состоит из двух частей, из внутренней пластины крышки 7 и наружной пластины крышки 8. Удержание в сборе комплектного цилиндра сгорания осуществляется за счет среднего распределительного цилиндра 4, соединенного на обоих концах неподвижно и в основном с уплотнением с присоединительным фланцем 1 и внутренней пластиной крышки 7. На нижнем краю распределительный цилиндр 4 закреплен на направленной вверх краевой отбортовке 15 внутренней пластины крышки 7 за счет точечной сварки. Нижний край внутреннего дроссельного цилиндра 5 примыкает незакрепленным образом к внутренней пластине крышки 7. На верхнем краю распределительный цилиндр 4 и дроссельный цилиндр 5 совместно закреплены за счет точечной сварки на пальцах 12, пропускаемых в осевом направлении цилиндра сгорания через отверстия для пальцев присоединительного фланца 1 и свинчиваемых с присоединительным фланцем. С помощью этих осевых пальцев с резьбой 12 оба цилиндра 4 и 5 при монтаже цилиндра сгорания могут удобно соединяться с присоединительным фланцем 1 и за счет простого притягивания их краев к присоединительному фланцу 1 приводиться в достаточно газонепроницаемый контакт с присоединительным фланцем 1. Нагрев и осевое расширение распределительного цилиндра 4 при эксплуатации горелки являются существенно меньшими по сравнению с приходящим в раскаленное состояние цилиндром поддержания пламени 3, так что также изменение расстояния между присоединительным фланцем 1 и крышкой 2 удерживается соответственно меньшим, и образование зазора, возникающего между нижним краем дроссельного цилиндра, менее разогревающегося и расширяющегося в осевом направлении, чем распределительный цилиндр, и внутренний пластиной крышки 7, не влияет в заметной степени на функцию дросселирования дроссельного цилиндра 5. Исключительно сильно разогревающийся цилиндр поддержания пламени 3 принимается на обоих краях держателями 6 присоединительного фланца 1 и крышки 2 в форме кольцевой канавки, в которых цилиндр поддержания пламени 3 является подвижным в осевом направлении и вследствие происходящих также при изменениях температуры изменениях диаметра также подвижным в радиальном направлении. С помощью высоко-жаропрочных уплотнительных манжет 16, охватывающих края цилиндра поддержания пламени 3, края цилиндра поддержания пламени в основном уплотнены в держателях 6 в форме кольцевой канавки. Держатели 6 в форме кольцевой канавки образуются U-образными краевыми отбортовками 13, просто изготавливаемыми за счет листовой вытяжки на состоящем из листового материала присоединительном фланце 1 и на состоящей из листового материала наружной пластине крышки 8. Для того, чтобы также, в частности, при больших размерах цилиндра сгорания для газовых отопительных устройств с большими отопительными мощностями цилиндр поддержания пламени 3 мог свободно расширяться в осевом направлении и не возникали трещины от напряжения или разрывы цилиндра сгорания, закрепленная на распределительном цилиндре 4 внутренняя пластина крышки 7 и удерживающая цилиндр поддержания пламени 3 наружная пластина крышки 8 удерживаются вместе за счет соединения, состоящего при изображенном примере осуществления из расположенного на центре крышки винта с пружиной сжатия, с помощью которого наружная пластина 8 пружинно-податливо может отжиматься от внутренней пластины 7. Само собой разумеется также является возможным соединить часть крышки 2, удерживающую цилиндр пламени 3 в приемном элементе в виде кольцевой канавки, внутри цилиндра сгорания непосредственно с присоединительным фланцем 1 таким образом, чтобы эта часть крышки пружинно-эластично могла изменять свое расстояние по оси от присоединительного фланца 1. При изображенном примере осуществления пружинно-податливое в осевом направлении соединение обеих пластин крышки 7 и 8 ввиду целесообразности содержит еще предохранитель от проворота, состоящий из цапф 11, закрепленных на внутренней пластине крышки 7 и входящих при обеспечении осевой подвижности в направляющие отверстия наружной пластины крышки 8.

Формула изобретения

1. Цилиндр сгорания нагревательных горелок с предварительным смешением для газовых отопительных устройств с присоединительным фланцем, расположенным на одном конце цилиндра в виде торцевой стенки и содержащим входное отверстие цилиндра сгорания для смеси горючий газ воздух с закрытой крышкой, расположенной на другом конце цилиндра, в виде торцевой стенки, и с расположенным между обеими торцевыми стенками наружным цилиндром поддержания пламени и внутренним дроссельным цилиндром, установленным коаксиально на радиальном расстоянии от наружного цилиндра, причем оба цилиндра выполнены из жаропрочного материала, а внутренний цилиндр, кроме того, выполнен перфорированным, отличающийся тем, что на радиальном расстоянии между наружным и внутренним цилиндрами дополнительно установлен средний распределительный цилиндр, расположенный между обеими торцевыми стенками и выполненный перфорированным из жаропрочного материала, наружный цилиндр также выполнен перфорированным, а все три цилиндра выполнены из листового материала, причем крышка состоит из двух частей, из внутренней пластины крышки и наружной пластины крышки, а присоединительный фланец и крышка удерживаются вместе за счет среднего распределительного цилиндра, соединенного на обоих краях неподвижно, и, в основном, с уплотнением с присоединительным фланцем и внутренней пластиной крышки, при этом внутренний дроссельный цилиндр в цилиндре сгорания закреплен только на одном краю и наружный цилиндр поддержания пламени удерживается на обоих краях с обеспечением подвижности в осевом и радиальном направлениях и, в основном, с уплотнением в держателях присоединительного фланца и наружной пластины крышки в форме кольцевой канавки, причем обе пластины крышки удерживаются вместе за счет соединения, с помощью которого наружная пластина может пружинно податливо отжиматься от внутренней пластины.

2. Цилиндр по п. 1, отличающийся тем, что пружинно податливое в осевом направлении соединение обеих пластин крышки дополнительно содержит предохранитель против проворота.

3. Цилиндр по п. 1, отличающийся тем, что распределительный цилиндр и дроссельный цилиндр преимущественно на их обращенном к присоединительному фланцу краю совместно закреплены на пальцах, свинчиваемых в осевом направлении цилиндра сгорания с присоединительным фланцем и при этом притягивающих края обоих цилиндров с обеспечением уплотнения к присоединительному фланцу.

4. Цилиндр по п. 1, отличающийся тем, что присоединительный фланец и наружная пластина крышки состоят из листового материала, а их держатели в виде кольцевой канавки для наружного цилиндра поддержания пламени образованы за счет U-образных краевых отбортовок обеих листовых деталей.

РИСУНКИ

Рисунок 1