Газовая горелка для сильного потока воздуха

Изобретение относится к области энергетики. Газовая горелка (1) содержит трубку горелки (2), по которой подается газ и которая снабжена рядом линейно размещенных перфораций (3), которые подают газ через камеру горелки (4), и механизм поджига (5) для электрического поджига газа, трубка горелки (2) обеспечена изнутри газораспределительной трубкой (6) для равномерного распределения подачи газа по всему ряду перфораций (3), и что камера горелки (4) окружена предварительно смонтированной воздушной камерой (7), которая связана с камерой горелки (4) посредством воздушных пазов (9), при этом воздушные пазы наклонены относительно продольной оси трубки горелки (2) под углом между 10° и 80°, а подачей воздуха через воздушные пазы (9) управляет устройство, которое вдувает или втягивает воздух через предварительно смонтированную воздушную камеру (7). Изобретение обеспечивает работу горелки при сильном ветре. 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

Настоящее изобретение относится к газовой горелке для применения в сильном потоке воздуха, который создается, например, вентилятором или всасывающей установкой.

Более конкретно, изобретение предназначено для получения газовой горелки, которая без проблем зажигается и при низкой, и при высокой скорости подачи или вдувания воздуха в поток и гарантирует оптимальное горение.

До настоящего времени было известно, что для газовой горелки, работающей в сильном потоке воздуха, например, нужно было значительно снижать поток воздуха до или сразу после вентилятора, чтобы можно было зажечь горелку. Это могло осуществляться путем значительного уменьшения скорости вентилятора или его остановки.

В применениях, где горелка должна зажигаться часто, это создает досадные помехи и приводит к потере времени и дополнительным операциям с последующими сложностями.

Как правило, газовая горелка может быть зажжена только в определенном диапазоне скоростей воздуха, потому что изменение скорости воздуха также изменяет соотношение газ/кислород, и горелка больше не будет загораться, если это отношение не будет находиться в определенных пределах. Кроме того, эффективность горения зависит от скорости воздуха.

Цель данного изобретения состоит в том, чтобы обеспечить возможность устранения вышеупомянутых и других недостатков.

С этой целью изобретение относится к газовой горелке, состоящей из трубки горелки, по которой подается газ и которая снабжена рядом линейно размещенных перфораций, которые подают газ через камеру горелки, и механизмом поджига для электрического поджига газа, при этом трубка горелки обеспечена изнутри газораспределительной трубкой для равномерного распределения подачи газа по всему ряду перфораций, камера горелки окружена предварительно смонтированной воздушной камерой, которая связана с камерой горелки посредством воздушных пазов, при этом эти воздушные пазы наклонены относительно продольной оси трубки горелки под углом между 10° и 80°, при этом подачей воздуха через воздушные пазы управляет устройство, которое вдувает или втягивает воздух через предварительно смонтированную воздушную камеру.

В дополнение к более простому зажиганию при различных скоростях воздуха и лучшему горению при различных скоростях воздуха, так что потребление падает, дополнительное преимущество состоит в том, что снижается уровень шума.

Предпочтительно перфорации в трубке горелки расположены на расстоянии от 6 до 20 мм друг от друга и имеют диаметр от 1,5 до 6 мм, а сама трубка горелки имеет длину 50-100 мм. Перфорации в газораспределительной трубке расположены на расстоянии между собой, которое больше, чем расстояние перфораций в трубке горелки, но сама газораспределительная трубка имеет такую же длину как трубка горелки и меньший диаметр так, чтобы газораспределительная трубка могла располагаться в трубке горелки.

Преимущество такой трубки горелки с газораспределительной трубкой состоит в том, что подача газа к трубке горелки распределяется равномерно по всей длине трубки горелки. Более того, газораспределительная трубка гарантирует равномерный эффект всасывания новому газу, поступающему для замены сгоревшего газа.

После того, как подача газа открыта, механизм поджига гарантирует, что смесь газ - кислород загорится. Взрыв вызывает волну сверхдавления, которая распространяется к открытой стороне камеры горелки и, в конце концов, рассеивается в окружающую среду на открытом конце.

Из-за взрыва возникает ускорение горячего воздуха к внешней стороне, приводящее к образованию силы всасывания на перфорациях трубки горелки. Только что поступивший втянутый газ входит в контакт с воздухом и затем загорается. Этот процесс повторяется так долго, сколько подается газ, и он называется автопульсацией.

Эта автопульсация имеет место в каждой перфорации трубки горелки, которая отстоит только на 6-20 мм от последующей перфорации. Смесь газ - кислород таким образом каждый раз зажигается пламенем соседней перфорации. Глубина камеры горелки играет роль и гарантирует, что весь цикл постоянно повторяется со своей собственной частотой так, что горелка производит характерный гудящий звук.

Автопульсация вызывает эффект всасывания на входных отверстиях для газа, так что возможно работать ниже давления газа только 10-30 мб.

Воздушные пазы расположены между предварительно смонтированной воздушной камерой и камерой горелки, чтобы гарантировать подачу кислорода в камеру горелки. Ширина воздушных пазов составляет между 3 и 12 мм, длина - между 20 и 80 мм, и воздушные пазы расположены относительно продольной оси трубки горелки под углом между 10° и 80°. Именно эти воздушные пазы и их расположение гарантируют, что отношение газ/кислород является соответствующим при низкой и высокой скоростях воздуха для легкого поджига, и горелка может работать и зажигаться в большом диапазоне скоростей воздуха.

В альтернативном воплощении воздушный паз может принимать форму серии отверстий, размещенных друг за другом, любой формы, таких как овальные, прямоугольные или круглые отверстия, например, диаметр которых составляет между 3 и 12 мм, при этом каждая серия отверстий, размещенных друг за другом, имеет длину между 20 мм и 80 мм, и при этом этот список форм не является исчерпывающим.

Выбранный размер воздушных пазов или серий отверстий определяется:

- скоростью и давлением воздуха;

- мощностью горелки;

- размерами воздушной камеры, действующей как камера обдува или камера всасывания.

С целью лучшего показа характеристик изобретения предпочтительное воплощение газовой горелки для сильного потока воздуха согласно изобретению описано в дальнейшем посредством примера без какого бы то ни было ограничения, со ссылками на сопроводительные Фигуры чертежей, на которых:

Фиг. 1 схематично показывает поперечное сечение газовой горелки согласно изобретению, перпендикулярное продольной оси;

Фиг. 2 показывает перспективный вид в разрезе газовой горелки согласно изобретению;

Фиг. 3 показывает секцию, обозначенную F3 на Фиг. 2 в более крупном масштабе;

Фиг. 4 показывает другой вариант воплощения Фиг. 3;

Фиг. 5 показывает более подробно трубку горелки с распределительной трубкой согласно изобретению;

Фиг. 6 показывает более подробно электрическое зажигание газовой горелки в камере горелки.

Фиг. 1 схематично показывает поперечное сечение газовой горелки 1 для сильного потока воздуха согласно изобретению. Газовая горелка состоит из трубки горелки 2, которая снабжена рядом линейно расположенных перфораций 3, которые пропускают газ через камеру горелки 4, и механизма поджига 5 для поджига газа, при этом трубка горелки 2 снабжена на внутренней части газораспределительной трубкой 6 для равномерного распределения подачи газа по всему ряду перфораций 3, а камера горелки 4 окружена предварительно смонтированной воздушной камерой 7, которая связана с экраном 8 и которая соединена с камерой горелки 4 посредством воздушных пазов 9.

Фиг. 2 показывает перспективный вид в разрезе газовой горелки согласно изобретению, на котором видно относительное расположение трубки горелки 2 с перфорациями 3, камеры горелки 4, воздушной камеры 7, теперь разделенной на верхнюю часть 7а и нижнюю часть 7b, при этом камера горелки 4 снабжена воздушными пазами 9, которые соединяют камеру 4 горелки с воздушной камерой 7.

Воспламенитель газа является электрическим зажиганием со свечой поджига 10, которая может поджигать смесь газа/воздуха на уровне воздушных пазов 9 у перфораций 3 в трубке горелки. Необходимый газ подается подающей трубкой 11.

Фиг. 3 показывает деталь, обозначенную F3 на Фиг. 2, в более крупном масштабе, при этом воздушные пазы 9 могут быть более отчетливо видны в одном углу камеры горелки 4, и их наклонное расположение относительно продольной оси трубки горелки 2, обозначенное углом С, также может быть увидено. Длина одного воздушного паза обозначена расстоянием А, и его ширина расстоянием В.

Фиг. 4 показывает другой вариант воплощение воздушных пазов 9, при этом один воздушный паз 9 теперь заменяется линейной серией круглых отверстий 9', в данном случае состоящей из четырех круглых отверстий, распределенных по длине одного воздушного паза, и чей диаметр соответствует ширине В одного воздушного паза 9.

Фиг. 5 показывает трубку горелки 2 более подробно, с газораспределительной трубкой 6 меньшего диаметра, скользящей в ней, и концевыми соединительными частями 12, 13 на трубке горелки 2.

Фиг. 6 показывает более подробно расположение воспламенителя 5 со свечой поджига 10, показанного в камере горелки с его дуговыми контактами 14, 15 на уровне воздушных пазов 9 в верхней части и в нижней части камеры горелки 4.

Работа газовой горелки 1 согласно изобретению очень проста и осуществляется следующим образом.

Газовая горелка может быть использована, например, в нагревательных установках горячего воздуха, при этом поток нагретого воздуха направляется в окружающее пространство, которое должно быть нагрето. С этой целью используется воздуходувная установка, например, вентилятор, подающий поток воздуха с требуемой скоростью через воздушную камеру 7, из которой поток воздуха течет через воздушные пазы 9 в камеру горелки 4.

Газ подается посредством подающей трубки 11 к распределительной трубке 6, которая окружена трубкой горелки 2 и которая подает газ равномерно к каждой из перфораций 3 в трубке горелки, вдоль которой газ течет, и смешивается с воздухом в камере горелки 4.

Газовая горелка может быть зажжена при любой скорости воздуха электрическим устройством поджига 5 со свечой поджига 10, которая зажигает смесь газа/воздуха у перфораций 3 трубки горелки 2, с использованием дуговых контактов 14, 15.

Горение инициируется взрывом в перфорациях 3, которые обладают эффектом всасывания на газораспределительной трубке 6 и затягивают новый газ, взорванный соседним пламенем так, чтобы возникала система автопульсации.

Горение является самоподдерживающимся и также может поддерживаться небольшим напором газа или высокой скоростью воздуха столько, сколько существует подача газа. Также, если горение прерывается, горелка немедленно может быть зажжена, даже при высокой скорости воздуха, без необходимости выключения вентилятора или остановки скорости всасывания для того, чтобы запустить горелку снова, при условии, что воздушные пазы, соединяющие воздушную камеру с камерой горелки, ориентированы наклонно относительно продольной оси трубки горелки 2.

Горелка применяется в нагревающей установке для борьбы с опасностью ночных заморозков в садоводстве, например.

Само собой разумеется, что такая газовая горелка может также использоваться в других областях.

Данное изобретение ни в коем случае не ограничивается воплощением, описанным как пример и показанным на Фиг. чертежей, но газовая горелка согласно изобретению может быть реализована во всех видах форм и размеров, не отступая от объема изобретения, как описано в последующих пунктах формулы изобретения.

1. Газовая горелка (1), состоящая из трубки горелки (2), в которую подается газ и которая снабжена рядом линейно размещенных перфораций (3), которые подают газ через камеру горелки (4), и механизмом поджига (5) для электрического поджига газа, отличающаяся тем, что трубка горелки (2) снабжена на внутренней части газораспределительной трубкой (6) для равномерного распределения подачи газа по всему ряду перфораций (3), и тем, что камера горелки (4) окружена предварительно смонтированной воздушной камерой (7), которая связана с камерой горелки (4) посредством воздушных пазов (9), при этом воздушные пазы (9) наклонены относительно продольной оси трубки горелки (2) под углом между 10° и 80°, и при этом подача воздуха через воздушные пазы (9) контролируется устройством, которое вдувает или затягивает воздух внутрь через предварительно смонтированную воздушную камеру (7).

2. Газовая горелка по п. 1, отличающаяся тем, что перфорации (3) в трубке горелки (2) расположены на расстоянии от 6 мм до 20 мм друг от друга и имеют диаметр от 1,5 мм до 6 мм, а длина самой трубки горелки (2) составляет 50-100 мм.

3. Газовая горелка по п. 1, отличающаяся тем, что газораспределительная трубка (6) имеет такую же длину, как трубка горелки (2), но меньший диаметр так, чтобы газораспределительная трубка (6) располагалась в трубке горелки.

4. Газовая горелка по п. 1, отличающаяся тем, что ширина воздушных пазов (9) составляет между 3 мм и 12 мм, а их длина составляет между 20 и 80 мм.

5. Газовая горелка по п. 4, отличающаяся тем, что каждый воздушный паз (9) приобретает вид одной серии отверстий, размещенных друг за другом, любой формы (9°), при этом диаметр отверстий составляет между 3 мм и 12 мм, и при этом каждая серия отверстий, размещенных друг за другом, имеет длину между 20 мм и 80 мм.

6. Газовая горелка по п. 1, отличающаяся тем, что механизм поджига (5) включает электрическую свечу поджига (10), которая соединена двумя дуговыми контактами 14, 15 на уровне воздушных пазов 9 в верхней части 7а и в нижней части 7b камеры горелки 4, которая имеет возможность поджига смеси газа/воздуха у перфораций 3 трубки горелки 2.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к газогорелочным устройствам, может быть использовано как испытательное оборудование для воспроизводства факельного горения прорыва газопровода в лабораторных и полевых условиях.

Изобретение относится к энергетике, может быть использовано в черной и цветной металлургии при подготовке руд и концентратов методом агломерации и обжига, а именно в горнах агломерационных и обжиговых машин конвейерного типа.

Изобретение относится к области энергетики. Изобретение может быть использовано для термообработки металлов, ремонта и изготовления ювелирных изделий, стоматологических протезов, пайки проводов, декоративного обжига столярных изделий, отжига старой краски.

Изобретение относится к области энергетики. Способ стабилизации диффузионного горения водорода в газовой микрогорелке включает генерацию микроструи водорода в коническом сопле горелки с дозвуковой скоростью истечения, струю водорода генерируют в сопле с диаметром на срезе от 0,02 до 0,06 мм, затем поджиг осуществляют непосредственно на срезе сопла, обеспечивая тем самым устойчивую зону перемешивания струи водорода с воздухом и горение в виде присоединенного факела, при этом временный прогрев среза сопла обеспечивает стабильное дозвуковое ламинарное горение как на срезе сопла, так и по всей длине рабочей области факела.

Изобретение относится к газогорелочным устройствам и может быть применено в газовой промышленности для сжигания попутных и продувочных газов, особенно содержащих конденсат и сероводородные соединения.

Изобретение относится к области энергетики. Блок горелки (100) для сжигания низкокалорийных газов, протекающих через первую цилиндрическую трубу, содержит трубу (102) горелки, расположенную вдоль по оси (104) трубы горелки, причем труба (102) горелки содержит расширительную трубу (112), соединенную с первой трубой, причем площадь поперечного сечения расширительной трубы, проходящая по существу перпендикулярно оси (104) трубы горелки, больше площади поперечного сечения первой трубы; распределительный узел (120), расположенный внутри нижней по потоку части расширительной трубы (112), распределительный узел (120) имеет верхний по потоку конец (122), обращенный к верхней по потоку части расширительной трубы (112) и нижний по потоку конец (124) распределительного узла, причем распределительный узел (120) определяет максимальную площадь поперечного сечения распределительного узла, проходящую по существу перпендикулярно к оси (104) трубы горелки, причем максимальная площадь поперечного сечения распределительного узла составляет приблизительно от 30% до 50% площади поперечного сечения расширительной трубы; множество направляющих лопаток (130), соединяющих расширительную трубу (112) и распределительный узел (120), каждая из множества направляющих лопаток (130) содержит верхнюю по потоку поверхность (132), обращенную к верхней по потоку части расширительной трубы (112), и ориентированную под углом направляющей лопатки, который составляет приблизительно от 20 до 45 градусов, относительно оси (104) трубы горелки; и дефлектор (140) соединенный с распределительным узлом (120), причем внешняя поверхность дефлектора (146) имеет по существу форму усеченного конуса, проходящую радиально наружу от оси (104) трубы горелки и в осевом направлении ниже по потоку от нижнего по потоку конца (124) распределительного узла, внешняя поверхность (146) дефлектора ориентирована под углом, который составляет приблизительно от 20 до 45 градусов, относительно оси (104) трубы горелки.

Изобретение относится к горелочным устройствам, предназначенным для сжигания топлива в печах и других теплотехнических устройствах различного назначения. Горелка факельная содержит цилиндрический корпус с патрубком для устройства розжига и контроля факела пилотной горелки, установленный в полости корпуса коаксиально и защищенный экраном кольцевой газовый коллектор со сменными соплами, оси каналов трубок которых направлены под острым углом к плоскости оси горелки, трубопровод подачи газа, регулируемый воздуховод, образованный центральным отверстием кольцевого газового коллектора и управляемым завихрителем в нем, в цилиндрическом корпусе, в месте расположения запального патрубка, установлен дополнительный патрубок, соединенный с контролирующим соплом, корпус которого соединен трубкой через игольчатый вентиль с кольцевым газовым коллектором и трубопроводом подачи газа, а на выходе из торцевого отверстия корпуса контролирующего сопла, размещенного в дополнительном патрубке, установлен датчик контроля пламени, не реагирующий на факел пилотной горелки, причем на боковой поверхности корпуса контролирующего сопла выполнены инжекционные отверстия для воздуха и установлена поворотная заслонка.

Изобретение относится к двухтрубным щелевым горелкам с принудительной подачей воздуха, предназначенным для сжигания газа. Щелевая горелка с принудительной подачей воздуха содержит воздухораспределительный короб с воздухоподающим патрубком, соединенным с дутьевым вентилятором, щелевой канал, образованный блоками из огнеупорного материала и соединенный с воздухоподводящим каналом, направляющие стенки, установленные в воздухоподводящем канале, и двухтрубный коллектор, расположенный в воздухоподводящем канале под блоками из огнеупорных материалов, каждая трубка которого содержит один ряд газовыпускных отверстий, каждый из которых повернут под углом 45° по отношению к поперечному потоку воздуха, дополнительно снабжена щелевым коробом с параллельными направляющими стенками, облицованными внутри монолитными плитами из огнеупорного материала, на выходе воздухораспределительного короба установлена стальная воздухораспределительная решетка, вставленная между двумя стальными пластинами, расстояние между которыми равно ширине щелевого канала, причем площадь живого сечения отверстий воздухораспределительной решетки больше площади сечения воздухоподающего патрубка воздухораспределительного короба в 0,4-0,7 раз, а боковые поверхности воздухораспределительного короба выполнены клиновидными.

Изобретение относится к области энергетики, в частности к агрегатам для увлажнения снежной массы при поточном строительстве снеголедовых дорог и грунтовых аэродромов в Северных районах.

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для сжигания сбросных газов с целью их утилизации. Факельный оголовок содержит газоподводящий патрубок, установленный на входе в смеситель, представляющий собой полую обечайку с профилированным входом и выходом, при этом на смесителе закреплены два кольцевых коллектора, расположенных на одной оси и соединенных между собой с помощью пневматических форсунок, расположенных равномерно по окружности, причем один коллектор соединен с системой подачи сбросного газа, а другой коллектор соединен с системой подачи воды, в варианте исполнения пневматические форсунки расположены под углом к оси смесителя.

Изобретение относится к области энергетики. Газовая горелка содержит трубку горелки, по которой подается газ и которая снабжена рядом линейно размещенных перфораций, которые подают газ через камеру горелки, и механизм поджига для электрического поджига газа, трубка горелки обеспечена изнутри газораспределительной трубкой для равномерного распределения подачи газа по всему ряду перфораций, и что камера горелки окружена предварительно смонтированной воздушной камерой, которая связана с камерой горелки посредством воздушных пазов, при этом воздушные пазы наклонены относительно продольной оси трубки горелки под углом между 10° и 80°, а подачей воздуха через воздушные пазы управляет устройство, которое вдувает или втягивает воздух через предварительно смонтированную воздушную камеру. Изобретение обеспечивает работу горелки при сильном ветре. 5 з.п. ф-лы, 6 ил.

Наверх