ГАЗОВАЯ ГОРЕЛКА

Газовая горелка
Предложение относится к газогорелочным устройствам и может быть использовано в печах различного технологического назначения, сушилках и котлах.
Известна газовая горелка, содержащая корпус с размещенными в нем центральной газовой трубой подачи в зону горения и инжектором (SU 1815496 А1, 15.05.95, кл. F 24 D 14/00).
Недостатками известной газовой горелки являются
значительные металлоемкость и габариты, невысокие эффективность сжигания газа за счет неполного смешивания газа с воздухом.
Техническим результатом является высокая эксплуатационная надежность за счет установления коэффициента избытка первичного воздуха менее 0,7 для предотвращения проскока пламени к соплам, доведение общего коэффициента избытка воздуха до величины 1,05 - 1,1 путем подсасывания вторичного воздуха непосредственно к выходным кратерам инжекторов, обеспечение надежной стабилизации факела, снижение оксидов азота в уходящих продуктах сгорания, улучшение процесса теплообмена в топке котла за счет формирования короткого факела при высокой производительности.
Технический результат достигается тем, что газовая горелка содержит корпус с размещенными в нем центральной газовой трубой подачи газа в зону горения и инжектором, она снабжена дополнительными инжекторами, выполненными в виде трубок.
F 24 D 14/64 размещенных вокруг центральной трубы, что позволяет
сформировать короткий факел при высокой производительности.
Выходные участки трубок инжекторов отклонены к периферии.
Горелка снабжена установленными в корпусе перегородками, образующими распределительную газовую камеру, при этом центральная газовая труба выполнена с отверстиями для выхода газа в распределительную камеру, а инжекторы выполнены с соплами, сообщенными с распределительной камерой и предназначенными для входа газа в полость соответствующих инжекторов.
Оси сопел каждого инжектора наклонены к его оси под острым углом, верщина которого расположена со стороны выходных участков инжекторов.
Выходной участок центральной трубы выполнен с выходными соплами, оси которых наклонены к оси трубы с образованием острых углов, вершины которых обращены в сторону входа центральной трубы.
На фиг.1 представлена газовая горелка.
На фиг.2 - разрез А-А фиг.1.
На фиг.3 - выполнения сопел инжекторов.
Газовая горелка установлена в амбразуре 1 и содержит корпус 2 с размещенным на нем регулятором 3 вторичного воздуха. В корпусе 2 размещены регулятор 4 первичного воздуха, центральная газовая труба 5, распределительная газовая камера б, инжектора 7 с соплами 8. Центральная газовая труба 5 выполнена с выходными соплами 9. На регуляторе 4 первичного воздуха выполнено смотровое окно 10. Фиксация положения
2
регулятора 4 первичного воздуха осуществляется стопорным болтом 11. Газовая труба 5 снабжена фланцем 12 с прокладкой 13.
Инжекторный блок состоит из газовой камеры 6, которая образована двумя дисками и цилиндрическим корпусом. В диски вварены 10 инжекторов 7 и газовая труба 5. На боковой стенке трубы, на части которая располагается во внутреннем объеме газовой камеры, сделаны отверстия, через которые газ проходит в камеру.
На боковой стенке каждого инжектора в области газовой камеры имеются наклонные сопла 8, угол наклона оси сопла к поверхности трзбы 22°. Концевая часть инжекторов изогнута к периферийной части под углом 10°, что обеспечивает больший угол раскрытия факела с целью уменьшения его длины.
В пределах цилиндрической части амбразуры газовая труба имеет переходник по форме усеченного конуса с целью уменьшения диаметра трубы. Концевая часть трубы заканчивается соплом. Угол наклона оси сопла и оси трубы 45°.
На входной части трубы имеются фланцы 12 для соединения с другой трубой.
На газовую трубу 5 по резьбе посажен регулятор первичного воздуха 4, воздух которой всасывается в инжектор.
Регулятор представляет собой диск, поверхность которого со стороны инжекторов покрыта изоляционным слоем из каолиновой ваты.
Вата удерживается металлической сеткой, приваренной к штырям диска регулятора. Для фиксации положения регулятора имеется стопорный болт 11. Вращение регулятора воздуха осуществляется воздействием на ручки. Количество подсасываемого первичного воздуха определяется щириной цилиндрической щели между поверхностью регулятора и кромкой всасывающей части инжектора.
В диске регулятора имеется отверстие для смотрового окна 10.
Вращая диск регулятора можно просматривать каналы инжекторов 7.
Для крепления горелки к амбразуре имеется корпус 2, который состоит из цилиндрической обечайки, на боковую внещнюю поверхность которой приварены фланец и ребра жесткости.
К внутренней поверхности обечайки приварены пластинчатые перемычки.
В области корпуса имеются перемычки между инжекторами и газовой трубой (см. вид А-А фиг.2). Наличие перемычек создает требуемую жесткость конструкции .горелки при ее креплении к боковой стенке котла.
Между корпусом 2 и газовой камерой имеется цилиндрическая щель для подсоса в горелку вторичного воздуха. Количество вторичного воздуха зависит от разрежения в топочном объеме котла и заданной шириной щели. Для регулировки требуемого количества вторичного воздуха
имеется цилиндрический регулятор 3. В открытом положении
регулятор располагается на газовой камере. Как показано на фиг.1, на внешней стороне регулятора имеются две ручки, при помощи которых перемещается регулятор вторичного воздуха. К регулятору приварены две регулировочные планки 14, в которых имеются продольные пазы. В каждый паз вставлен болт, который приварен к газовой камере. Фиксация положения регулятора вторичного воздуха осуществляется затяжкой гайки 15.
Изоляционный слой на поверхности дисков газовой камеры и регулятора первичного воздуха установлен с целью снижения силы звука, выходящего из инжекторов.
Для получения сравнительно короткого пламени при номинальном расходе газа 1600  необходимо интенсивно смешивать газ и воздух на выходе из кратера горелки и создать условия для раскрытия факела.
Для выполнения этих условий наиболее подходит метод инжекции воздуха за счет энергии газовых струй.
Газ, подводимый к газовой трубе горелки, разделяется на два потока: 80% газа через отверстие трубы входит в кольцевую газовую камеру, а 20% поступают в центральную газовую трубу.
Газовые струи, истекающие из инжектора, подсасывают воздух. Образовавшаяся газовоздушная смесь при номинальном давлении газа и полностью открытом регуляторе первичного воздуха имеет на выходе из инжектора коэффициент избытка воздуха а 0,61.
5
Второй поток газа истекает из отверстий центральной газовой трубы, при этом угол раскрытия потока газа равен 90.
Этот поток газа, вытекая со скоростью не менее 300 м/сек, создает дополнительное разряжение. За счет этого разряжения в струи со стороны горелки всасывается вторичный воздух, а со стороны топочного объема - раскаленные продукты сгорания. Поток рециркуляционных раскаленных топочных газов способствует стабилизации факела и улучшению теплообмена в камере сгорания. Кроме того, поток газа от центральной трубы увеличивает угол раскрытия факела, что приводит к уменьшению длины факела и увеличению степени турбулизации в зоне сгорания газа.
При разрежении в топке 15 мм.вод.ст. и давления газа перед горелкой 2 кгм/см регулятор первичного воздуха должен быть открыт полностью, а для регулятора вторичного воздуха определяют степень открытия боковой шели, чтобы коэффициент избытка воздуха в уходяших из топки продуктах сгорания был 1,05
- 1,1.
Подбор оптимального положения регуляторов расхода воздуха в зависимости от расхода газа производится при проведении пуско-наладочных работ.
Подача в зону сгорания смеси из инжекторов с а  0,61 и наличие рециркуляции топочных газов обеспечивает содержание оксидов азота в продуктах сгорания ниже допустимых.