ЗАПАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

Полезная модель относится к теплоэнергетике, преимущественно к устройствам для розжига газовых и жидкотопливных горелок топочных устройств водогрейных и паровых котлов.
Известно запальное устройство, содержащее цилиндрический корпус с воздушным патрубком, газовод с эжектором, газоперепускную трубу и запальный элемент (патент RU №53411, опуб. 10.05.2006 г.)
В этом запальном устройстве, наиболее близком к предлагаемому, вследствие нестабильности розжига газовоздушной смеси из-за колебания параметров давления и разрежения в топочном пространстве, которые влияют на количество подсасываемого воздуха, необходимого для обеспечения стабильного горения, приводящего к снижению надежности и безопасности работы запального устройства.
Технический результат, на достижение которого направлена полезная модель, заключается в повышении надежности и безопасности работы запального устройства, а также возможности применения его для любого типа топочных устройств и любого типа котлов, не зависимо от изменения параметров давления и разрежения в топочном пространстве.
Для достижения этого технического результата запальное устройство, содержащее цилиндрический корпус с воздушным патрубком, газовод с эжектором, газоперепускную трубу и запальный элемент, снабжено коллектором, соединенным с газоводом, вторым эжектором, при этом первый и второй эжекторы расположены на расстоянии друг от друга и установлены на выходе из коллектора, причем диаметр сопла второго эжектора на 20-30% больше диаметра сопла первого эжектора, двумя эжекционными камерами, расположенными за эжекторами, при этом эжекционная камера, расположенная за вторым эжектором выполнена с большим диаметром, но меньшей длины, а эжекционная камера, расположенная за первым эжектором выполнена с меньшим диаметром, но большей длины чем предыдущая, необтекаемым телом, выполненным из тонкой пластины сегментной формы, расположенным за эжекционными камерами, ионизационным датчиком контроля пламени, расположенным над газоперепускной трубой, а в корпусе перед коллектором выполнены по окружности сквозные отверстия для подсоса воздуха, при этом корпус имеет крышку с отверстиями для газовода, ионизационного датчика контроля пламени и запального элемента, в качестве которого использован высоковольтный токопровод с керамической изоляцией, при этом у газоперепускной трубы один конец ее соединен с коллектором, а второй - размещен внутри корпуса и заглублен относительно открытого его торца.
Признаки, отличающие предлагаемое запальное устройство от наиболее близкого (прототипа), характеризуют наличие коллектора, соединенного с газоводом, второго эжектора, расположения первого и второго эжекторов на расстоянии друг от друга и установку их на выходе из коллектора, выполнение диаметра сопла второго эжектора на 20-30% больше диаметра сопла первого, наличие двух эжекционных камер, и их расположение за эжекторами, выполнение эжекционной камеры, расположенной за вторым эжектором с большим диаметром, но с меньшей длиной, выполнение эжекционной камеры, расположенной за первым эжектором с меньшим диаметром, но с большей длиной чем у предыдущей, наличие необтекаемого тела и выполнение его из тонкой пластины сегментной формы и расположение необтекаемого тела за эжекционными камерами, наличие ионизационного датчика контроля пламени и расположения его над газоперепускной трубой, выполнение в корпусе перед коллектором по окружности сквозных отверстий для подсоса воздуха, наличие у корпуса крышки отверстий для газовода, ионизационного датчика контроля пламени и запального элемента, использование в качестве запального элемента высоковольтного токопровода с керамической изоляцией, соединение одного конца газоперепускной трубы с коллектором, и размещения ее второго конца - внутри корпуса и заглубления ее относительно открытого его торца, обуславливают формирование газовоздушной смеси на двух эжекторах, разной по составу и гарантирующей стабильный розжиг при любых колебаниях давления и разрежения, происходящих в широком диапазоне в топочном пространстве, а также благодаря необтекаемому телу, выполненному из тонкой пластины сегментной формы, образуется область пониженного давления, которая способствует устойчивому розжигу, что позволяет повысить надежность и безопасность работы запального устройства.
Предлагаемое запальное устройство иллюстрируется чертежами
На фиг.1 показан продольный разрез запального устройства;
На фиг.2 - сечение А-А фиг.1;
На фиг.3 - сечение Б-Б фиг.1.
Запальное устройство (фиг.1) содержит цилиндрический корпус 1 с воздушным патрубком 2, газовод 3 с эжектором 4, газоперепускную трубу 5 и запальный элемент 6, коллектор 7, соединенный с газоводом 3, второй эжектор 8 (фиг.2). Первый эжектор 4 и второй эжектор 8 расположены на расстоянии друг от друга и установлены на выходе из коллектора 7, при этом диаметр сопла второго эжектора 8 на 20-30% больше диаметра сопла первого эжектора 4. Запальное устройство содержит также две эжекционные камеры 9 и 10, расположенные за эжекторами 4 и 8, при этом эжекционная камера 10, расположенная за вторым эжектором 8 выполнена с большим диаметром, но с меньшей длиной, а эжекторная камера 9, расположенная за первым эжектором 4 выполнена с меньшим диаметром и большей длиной чем эжекционная камера 10, необтекамеое тело 11 (фиг.3), выполненное из тонкой пластины сегментной формы и распложенное за эжекционными камерами 9 и 10, ионизационный датчик контроля пламени 12, расположенный над газоперепускной трубой 5. В корпусе 1 перед коллектором 7 выполнены по окружности сквозные отверстия 13 для подсоса воздуха, корпус имеет крышку 14 с отверстиями (на чертеже условно не показаны) для газовода 3, ионизационного датчика контроля пламени 12 и запального элемента 6, в качестве которого использован высоковольтный токопровод 15 с керамически изоляцией 16, а одни конец газоперепускной трубы 5 соединен с коллектором 7, а второй размещен внутри корпуса 1 и заглублен относительно открытого его торца.
Запальное устройство работает следующим образом.
Газ на запальное устройство подают через штуцер 17 по газоводу 3 на коллектор 7, где он поступает на первый по ходу движения газа эжектор 4, затем на газоперепускную трубу 5 и на эжектор 8, при этом максимальное давление и максимальный расход газа будет на эжекторе 4, а на эжекторе 8 минимальным, таким образом газ, выходящий из эжекторов имеет различные динамические характеристики. Воздух для образования газовоздушной смеси подают через воздушный патрубок 2, для дополнительного подсоса воздуха и уравновешивания давления и разрежения как на эжекторах 4 и 8, так и и в топочном пространстве, основная часть воздуха подсасывается через сквозные отверстия 13. Разные диаметры эжекторов 4 и 8, а так же эжекцоинных камер 9 и 10 приводит к образованию разных по составу газовоздушных смесей, одна из которых обеспечит гарантирование возгарание. Необтекамое тело 11, выполненное из тонкой пластины сегментной формы и распложенное за эжекционными камерами 9 и 10 на пути газовоздушной смеси, частично перекрывает поток газовоздушной смеси, что способствует образованию зоны пониженного давления и зоны рециркуляционных потоков в области искрового розжига, где происходит первичное воспламенение, при этом газ, поступающий из коллектора 7 по газоперепускной трубе 5, воспламеняется и образует вторичную область горения.
Таким образом, при колебаниях давления газа в газоводе и изменении давления и разрежения в топочном пространстве газовоздушная смесь одной из эжекционных камер и скорость истечения газа одного из эжекторов будет достаточной для образования необходимой по составу газовоздушной смеси для надежного розжига первичного пламени, а вторичная область горения обеспечивает поддержание и стабильность горения.
Таким образом, предлагаемое запальное устройство позволяет повысить надежность и безопасность работы.
Был изготовлен образец, прошедший испытания на Чебоксарской ТЭЦ-2 и Ижевской ТЭЦ, которые подтвердили надежность и безотказную работу на водогрейных и паровых котлах различных типов, работающих как под давлением, так и разрежением с различными параметрами давления газа, что расширило возможность использования предлагаемого запального устройства.