ГОРЕЛКА ИНЖЕКЦИОННАЯ МНОГОСОПЛОВАЯ

Настоящая полезная модель относится к теплоэнергетике и может быть использована в горелочных устройствах промышленных печей и топок.
Известна инжекционная горелка (патент на изобретение РФ № 2379588, опубл. 20.01.2010г), содержащая центральное конфузорное воздушное сопло и, по меньшей мере, один канал для подвода газообразного топлива, при этом выходное сечение сопла сопряжено с цилиндрической камерой смешения, сопряженной на выходе с диффузором, канал подвода газообразного топлива подключен к цилиндрической камере смешения, причем эффективная площадь выходного сечения канала для подвода газообразного топлива в 17-20 раз меньше эффективной площади выходного сечения центрального конфузорного воздушного сопла, а газообразное топливо подводят в поток воздуха в цилиндрической камере смешения под давлением, составляющим от 0,46 до 0,65 от давления воздуха на входе в воздушное сопло. К недостаткам указанного устройства можно отнести необходимость дополнительного подвода воздуха под давлением для работы горелки.
Известна многопоточная инжекционная горелка (патент на изобретение РФ №2163325, опубл. 20.02.2001 г), содержащая коаксиально установленные по оси горелки внешнюю, промежуточную и внутреннюю выпускные трубы, отличающаяся тем, что внешняя и промежуточная трубы, выполненные в виде усеченных конусов, со стороны вершины обращены в сторону топочной зоны теплового агрегата, а со стороны основания подключены к четному количеству инжекторов, равнорасположенных по концентрическим окружностям, причем внутренняя труба со стороны входа подключена к соосному с ней инжектору, за которым последовательно по потоку газовоздушной смеси установлены пламяпреградитель и запальная свеча, а со стороны выхода в топочную зону - стабилизатор пламени, при этом наибольший диаметр внешней трубы, обращенной в топочную зону, должен быть не менее внутреннего диаметра топочной зоны, ограниченной боковыми экранами. . К недостаткам указанного устройства можно отнести сложность конструкции.
Технической проблемой, на решение которой направлена заявляемая полезная модель является создание инжекционной горелки, обеспечивающей оптимальные характеристики, сжигания газообразного топлива, в широком диапазоне требуемых тепловых мощностей, без привлечения дополнительных (кроме энергии газа) энергозатрат.
Технический результат при реализации заявляемой полезной модели заключается в простой технологичной конструкции с минимальным количеством составных элементов, выдержанных размерных соотношений, скомпонованных заявленным образом (Фиг. 1-3).
Указанный технический результат достигается благодаря тому, что горелка инжекционная многосопловая состоит из корпуса, к которому посредством болтовых соединений прикреплена труба инжекционная, к которой посредством шпилечных соединений прикреплен аппарат сопловой, оснащенный патрубком подвода газа и представляющий собой стальную сварную торообразную оболочку с конфузором по центру, узкой частью направленным в сторону горения, и цилиндрической наружной частью, в торцевой части аппарата соплового, обращенного в сторону горения выполнены резьбовые отверстия с концентрическим расположением для крепления сменных сопел, на аппарате сопловом посредством кронштейна прикреплен шибер регулировки первичного воздуха, к корпусу через патрубок с фланцем прикреплена горелка запальная с искровым зажиганием, таким образом, чтобы пламя горелки запальной находилось в непосредственной близости к стволу трубы инжекционной, на корпусе установлен держатель для датчика контроля пламени, оснащенный шаровым шарниром, на корпусе выполнено окно смотровое и окно для ручного розжига горелки.
Общая конструктивная концепция горелки инжекционной многосопловой поясняется чертежами, где
на фиг. 1 представлен вид горелки спереди;
на фиг. 2, 3 показаны продольный и поперечный разрезы горелки, показывающий компоновку основных составных частей.
Позициями на чертежах обозначены
1 - корпус;
2 - аппарат сопловой;
3 - труба инжекционная;
4 - горелка запальная;
5 - держатель для датчика контроля пламени;
6 - шибер регулировки первичного воздуха;
7 - кронштейн шибера регулировки первичного воздуха;
8 - окно смотровое;
9 - окно для ручного розжига;
10 - сопло.
Горелка инжекционная многосопловая состоит из корпуса 1, к которому посредством болтовых соединений прикреплена труба инжекционная 3, к которой, в свою очередь, посредством шпилечных соединений, прикреплен аппарат сопловой 2. На аппарате сопловом 2 посредством кронштейна 7 крепится шибер регулировки первичного воздуха 6.
Корпус 1 представляет собой сварную конструкцию цилиндрической формы из листового металла, обеспечивающую выполнение функций: крепления основных составных частей, наличие возможности прохождения через корпус вторичного воздуха, наличие монтажных элементов для установки на месте использования. Для крепления горелки запальной 4 с искровым зажиганием на корпусе 1 имеется патрубок с фланцем, сориентированные таким образом, чтобы пламя горелки запальной 4 находилось в непосредственной близости к стволу трубы инжекционной 3. Также на корпусе 1 установлен держатель для датчика контроля пламени 5, оснащеннный шаровым шарниром для более точной ориентации на шапку пламени горелки запальной 4. Для визуальной оценки качества горения на корпусе 1 имеется окно смотровое 8. Для ручного розжига горелки на корпусе 1 предусмотрено окно 9.
Труба инжекционная 3 представляет собой сварную конструкцию цилиндрической формы, с одной стороны оканчивающуюся стабилизатором горения, выполненного из термостойкой стали. На трубе инжекционной 3 смонтированы фланцы для крепления к корпусу 1 и крепления аппарата соплового 2.
Аппарат сопловой 2 представляет собой стальную сварную торообразную оболочку с конфузором по центру, узкой частью направленного в сторону горения, и цилиндрической наружной частью. Аппарат сопловой 2 оснащается патрубком подвода газа. В торцевой части аппарата соплового 2, обращенного в сторону горения присутствуют резьбовые отверстия с концентрическим расположением для крепления сменных сопел 10.
Заявляемое устройство работает следующим образом.
Топливный газ подводится к приемному патрубку аппарата соплового 2. Первичный воздух, подача которого регулируется шибером 6, поступает в трубу инжекционную 3 через конфузор аппарата соплового 2. Вторичный воздух поступает непосредственно в зону горения через отверстия в корпусе 1. Топливный газ, подведенный к патрубку аппарата соплового 2, поступает к соплам 10, истекая из которых, за счет энергии газовой струи, инжектирует необходимый для горения воздух, образуя с ним газовоздушную смесь. Газовоздушная смесь, проходя через корпус трубы инжекционной 3, сгорает на выходе из нее, воспламеняемая горелкой запальной 4.