Газовая горелка для сильного потока воздуха
GAS BURNER FOR STRONG AIR FLOW

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.