УСТРОЙСТВО ГАЗОГОРЕЛОЧНОЕ

Полезная модель относится к тепловой технике и может быть использована для периодического сжигания горючего газа в бытовых отопительных печах, оборудованных под газ.
За аналог заявляемой полезной модели принято техническое решение того же назначения - устройство газогорелочное для периодического сжигания природного газа в бытовых отопительных печах, общими признаками которого с заявляемой полезной моделью являются устройство газогорелочное, состоящее из щитка фронтального с тепловым отражателем, со смонтированными на нем инжекционными горелками низкого давления, каждая, из которых включает в себя газогорелочную головку и смесительное устройство, в торцевой части которого установлено сопло для подачи горючего газа с кольцевым регулятором первичного воздуха; системы автоматической безопасности; щитка фронтального, изготовленного из листовой стали; в нижней части щитка выполнен ряд отверстий, обеспечивающих дозированную подачу вторичного воздуха к газогорелочным головкам в зону сгорания газовоздушной смеси (описание полезной модели к патенту РФ №37545 МКП 7 F23D 14/02, 01.12.03 г.).
Наиболее близким аналогом того же назначения, что и заявляемая полезная модель, является техническое решение того же назначения - устройство газогорелочное, в котором общими признаками с заявляемой полезной моделью являются щиток фронтальный из листовой стали, в нижней части которого выполнен регулятор подачи вторичного воздуха к газогорелочным головкам в зону сгорания газовоздушной смеси, кран запорный и клапан газовый выполнены в общем корпусе, в систему газоснабжения введен распределительный коллектор (описание полезной модели к патенту РФ №70345 МКП 7 F23D 14/02, 28.09.07 г.).
К недостаткам известных технических решений, как аналога, так и прототипа, относятся невысокие потребительские и эксплуатационные свойства устройства газогорелочного:
- невысокая надежность системы автоматической безопасности вследствие сложности ее конструкции, избыточности узлов и деталей, необходимости проведения дополнительных регулировок;
- неудобство эксплуатации при розжиге устройства газогорелочного.
Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является повышение потребительских и эксплуатационных свойств устройства газогорелочного.
Технический результат, который может быть получен при осуществлении полезной модели заключается в повышении надежности устройства газогорелочного за счет упрощения конструкции автоматики безопасности и исключения необходимости регулировочных работ, а так же повышение безопасности и удобства при розжиге устройства газогорелочного.
Сущность полезной модели - устройство газогорелочное для периодического сжигания природного газа в бытовых отопительных печах, состоящее из щитка фронтального, изготовленного из листовой стали с тепловым отражателем, в нижней части щитка фронтального выполнен ряд отверстий, обеспечивающих дозированную подачу вторичного воздуха в зону сгорания газовоздушной смеси к инжекционным горелкам, каждая из которых включает горелочную головку и смесительное устройство, в торцевой части которых установлены сопла для подачи горючего газа, установленные в распределительном коллекторе; инжекционной запальной горелки; системы автоматической безопасности, состоит в том, что запальная инжекционная горелка состоит из запальника, термопары, искрового электрода, а термоэдс, вырабатываемая термопарой, является источником электрической энергии, необходимой для работы системы автоматической безопасности.
Решению поставленной задачи способствуют признаки, характеризующую полезную модель в частных случаях ее выполнения или использования.
Количество инжекционных горелок зависит от мощности устройства газогорелочного и может быть по меньшей мере одна, при этом запальная горелка поджигает газовоздушную смесь на одной или двух соседних инжекционных горелках, на остальных инжекционных горелках газовоздушная смесь воспламеняется от соседней инжекционной горелки.
Система автоматической безопасности включает в себя датчик тяги, электромагнитный клапан, кран газовый, причем электромагнитный клапан и кран газовый могут быть объединены в одном корпусе.
На сопло для подачи горючего газа установлен кольцевой регулятор первичного воздуха.
На щиток фронтальный установлен регулятор подачи вторичного воздуха в топочное пространство печи.
Щиток фронтальный не имеет отверстий для подачи вторичного воздуха, а подача вторичного воздуха обеспечивается конструкцией печи через ее днище.
Из уровня техники неизвестно техническое решение с заявляемой совокупностью существенных, признаков независимого пункта формулы полезной модели, что подтверждает ее соответствие условию патентоспособности - новизна.
Существенные отличительные признаки независимого пункта формулы заявляемой полезной модели для специалиста явным образом не следуют из уровня техники, что подтверждает соответствие полезной модели условию патентоспособности изобретательский уровень.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где:
на фиг.1 - общий вид устройства газогорелочного;
на фиг.2 - то же поперечный разрез;
на фиг.3 - схема устройства клапана безопасности.
Пример осуществления полезной модели с реализацией указанного назначения.
Устройство газогорелочное содержит щиток фронтальный 1. На щитке фронтальном закреплены инжекционная горелка 2, инжекционная запальная горелка 3, блок автоматики 4, датчик тяги 5. Между инжекционной горелкой 2 и блоком автоматики 4 находится распределительный коллектор 6.
Щиток фронтальный 1 со стороны топочного пространства снабжен тепловым отражателем 7 для уменьшения теплового воздействия на детали и узлы устройства газогорелочного. Для наблюдения за процессом горения в щитке фронтальном и тепловом отражателе 7 имеются отверстия, закрываемые смотровой заслонкой 8. В нижней части щитка фронтального имеются отверстия 9 для подачи вторичного воздуха в топку печи.
Инжекционная запальная горелка 3 состоит из искрового электрода 10, запальника 11 и термопары 12. Искровой электрод предназначен для розжига запальника 11. Запальник 11 предназначен для поджига газовоздушной смеси на инжекционной горелке 2 и нагрева термопары 12. Термопара 12 изготовлена из двух спаянных сплавов (например хромель-копель) и вырабатывает термоэдс, необходимую для работы блока автоматики 4.
Блок автоматики 4 состоит из корпуса 13 с верхней седловиной 14, нижней седловиной 15, седловиной крана 16, перепускного отверстия 17, отверстия подвода природного газа к газогорелочному устройству 18, отверстия подвода природного газа к запальной горелке 19, отверстия подвода природного газа к распределительному коллектору 20. Внутри корпуса расположен шток пусковой 21 с пусковой кнопкой 22 и возвратной пружиной 23, шток рабочий 24 с возвратной пружиной 25, шток газового крана 26 с рукояткой управления 27, электромагнит 28. На корпусе 13 смонтировано устройство пьезорозжига 29, работающее с использованием пьезоэффекта и предназначенное для выработки высокого напряжения и получения искры на искровом электроде 10 при розжиге устройства газогорелочного. Устройство пьзорозжига 29 соединено с искровым электродом силовым кабелем (позицией не обозначен).
Датчик тяги 5 предназначен для размыкания электрической цепи между термопарой 12 и электромагнитом 28 при нарушении тяги в печи. Основным узлом датчика тяги 5 является изгибающаяся при нагревании биметаллическая пластина (на фигурах не изображена), которая управляет электрическими контактами цепи.
Распределительный коллектор 6 предназначен для подачи природного газа от блока автоматики к инжекционной горелке 2 через сменную форсунку 30. На сменной форсунке 30 установлен кольцевой регулятор первичного воздуха 31.
Газогорелочное устройство работает следующим образом. Проверяют наличие тяги в печи. Закрывают шток газового крана 26 поворотом рукоятки управления 27. Открывают газовый кран на газопроводе (на фигурах не изображен), установленный перед блоком автоматики 4. Нажимают пусковую кнопку 22 до упора. При этом шток пусковой 21 прижимается к верхней седловине 14, а шток рабочий 24 перемещается от нижней седловины 15 к опорной поверхности электромагнита 28 (позицией не обозначена). Природный газ через отверстие подвода природного газа к устройству газогорелочному 18 поступает в отверстие подвода природного газа к запальной горелке 19. Через газопровод (позицией не обозначен) природный газ поступает к запальной горелке, где, используя эффект инжекции, образуется газовоздушная смесь.
Одновременно с этим происходит срабатывание устройства пьезорозжига 29 и через силовой кабель (позицией не обозначен) высокое напряжение подается на искровой электрод 10. Возникает искровой разряд между искровым электродом 10 и запальником 11, который поджигает газовоздушную смесь на запальнике.
Пламя на запальнике 11 нагревает термопару 12, которая вырабатывает термоэдс. Термоэдс по электрическим кабелям (позицией не обозначены) через последовательно соединенный датчик тяги 5 поступает в электромагнит 28, который удерживает шток рабочий 24 в крайнем нижнем положении, преодолевая сопротивление возвратной пружины 25.
После получения устойчивого пламени на инжекционной запальной горелке 3 отпускается пусковая кнопка 22, которая под воздействием возвратной пружины 23 возвращается в крайнее верхнее положение. При этом шток пусковой 21 отжимается от верхней седловины 14, давая возможность природному газу через перепускное отверстие 17 поступить к седловине крана 16. Поворачивая рукоятку управления 27, перемещаем шток газового крана 26 от седловины крана 16. Природный газ через отверстие подвода природного газа к распределительному коллектору 20 поступает в распределительный коллектор 6, форсунку 30, инжектирует воздух у основания (позицией не обозначено) инжекционной горелки 2 и поджигается пламенем запальной горелки 3.
Количество инжекционных горелок 2 зависит от мощности устройства газогорелочного и может быть по меньшей мере одна. При этом запальная инжекционная горелка 3 поджигает газовоздушную смесь на одной или двух соседних инжекционных горелках 2. На остальных инжекционных горелках газовоздушная смесь воспламеняется от соседней инжекционной горелки. При установленном количестве инжекционных горелок 2 изменять мощность газогорелочного устройства можно заменой сменной форсунки 30 с различным диаметром выходных отверстий или поворотом рукоятки управления 27, изменяя зазор между седловиной крана 16 и штоком газового крана 26.
Для обеспечения наилучших условий сжигания устройство газогорелочное может быть оснащено кольцевым регулятором первичного воздуха 31. Регулировка первичного воздуха кольцевым регулятором первичного воздуха 31 осуществляется перемещением регулятора вдоль оси сменной форсунки 30 до появления на инжекционной горелке 2 устойчивого сине-голубого пламени. При этом количество вторичного воздуха задается отверстиями для подачи вторичного воздуха 9, которые могут быть калиброванными, регулируемыми или отсутствовать. В последнем случае подача вторичного воздуха в топочное пространство печи обеспечивается конструкцией печи или осуществляется через ее днище.
В случае нарушения тяги в печи продукты сгорания топлива, не имея возможности полного удаления через дымоход печи, будут частично удаляться через все отверстия в щитке фронтальном 1, нагреют датчик тяги 5, который разомкнет контакты электрической цепи (позицией не обозначена), соединяющей термопару 12 с электромагнитом 28. Термоэдс, вырабатываемая термопарой 12, не будет поступать в электромагнит 28. Шток рабочий 24 не будет удерживаться электромагнитом 28 в крайнем нижнем положении, под воздействием возвратной пружины 25 прижмется к нижней седловине 15 и перекроет подачу газа в газогорелочное устройство.
Аналогичная ситуация произойдет и при внезапном отключении подачи природного газа в устройство газогорелочное, когда на запальнике 11 будет отсутствовать пламя, нагревающее термопару 12.
Повторный розжиг устройства газогорелочного производится после устранения выявленных неисправностей.
По окончании топки закрывается газовый кран на газопроводе (на фигурах не изображен), установленный перед блоком автоматики 4.
Описанные средства и методы, с помощью которых возможно осуществление полезной модели, с реализацией указанного ее назначения, подтверждают соответствие полезной модели условию патентоспособности - промышленная применимость.
Устройство газогорелочное.
Перечень позиций элементов чертежей газогорелочного устройства:
1. - щиток фронтальный;
2. - инжекционная горелка;
3. - инжекционная запальная горелка;
4. - блок автоматики;
5. - датчик тяги;
6. - распределительный коллектор;
7. - тепловой отражатель;
8. - смотровая заслонка;
9. - отверстия для подачи вторичного воздуха;
10. - искровой электрод;
11. - запальник;
12. - термопара;
13. - корпус;
14 - верхняя седловина;
15. - нижняя седловина;
16. - седловина крана;
17. - перепускное отверстие;
18. - отверстие подвода природного газа к устройству газогорелочному;
19. - отверстие подвода природного газа к запальной горелке;
20. - отверстие подвода природного газа к распределительному коллектору;
21. - шток пусковой;
22  - кнопка пусковая;
23. - возвратная пружина;
24. - шток рабочий;
25. - возвратная пружина;
26. - шток газового крана;
27. - рукоятка управления;
28. - электромагнит;
29. - устройство пьезорозжига;
30. - сменная форсунка;
31. - кольцевой регулятор первичного воздуха.