ГАЗОВАЯ ГОРЕЛКА

Полезная модель относится к энергетике, в частности к устройствам для сжигания природного газа с принудительной подачей воздуха без предварительного смешения горючей смеси, и может быть использована в промышленных печах и сушилах в качестве сжигающего устройства.
Известна факельная горелка F 23D 14/20 патент N 2033575, бюллетень N 11, 1995 г. с автоматическим управлением, которая является достаточно надежной в эксплуатации за счет стабилизации розжига с помощью электрозапальника. Горелка содержит газоподводящий ствол, воздухозаборник, обечайку для подачи воздуха, вихревую камеру и электрозапальник. Недостатком горелки является то, что она не обеспечивает функциональную необходимость ведения определенных тепло-технических режимов в печах и сушилах, а именно: высокую скорость истечения продуктов сгорания, регулирование в широких диапазонах характеристик факела и коэффициента избытка воздуха, а также изменения локализации зоны горения.
Наиболее близкой по назначению и технической сущности является газовая горелка скоростная N 15250.07.400 СБ, ПО Уралмаш, содержащая корпус с расположенной в нем камерой сгорания, сопло с отверстиями для подачи газа и центральным каналом, один конец которого соединен с камерой сгорания, а другой с запальным устройством.
В известной горелке АО Уралмаш газ через газовое сопло поступает в камеру сгорания, где смешивается с воздухом. Образовавшаяся газовоздушная смесь при открытом кране запального устройства, благодаря калиброванному отверстию, поступает в трубу запального усГАЗОВАЯ ГОРЕЛКА
тройства. Газовоздушная смесь возгорается от электроискры и горение распространяется в камеру сгорания. Наличие пламени в горелке контролируется визуально через смотровое окно.
Недостатком наиболее близкого аналога является отсутствие дистанционного розжига и контроля пламени горелки, нестабильный розжиг горелки, высокая температура (до 80 С) торцевой поверхности горелки, и как следствие разрушение защитных стекол смотрового окна
Целью полезной модели является обеспечение автоматического управления горелкой,расширение диапазона тепловой мощности и повышение эксплуатационной надежности путем стабилизации розжиТ& Г. « ч;. тг
Указанная цель достигается тем, что в газовой горелке, содержащей корпус с трубой для подачи воздуха, сопло, запальное устройство, камеру сгорания, коаксиально расположенную в корпусе и соединенную с центральным каналом газового сопла и газовой камерой; согласно полезной модели, центральный канал газового сопла соединен с газовой камерой посредством радиально расположенных отверстий, а другим концом с воздушной камерой, при этом горелка снабжена электродом контроля пламени.
Предлагаемая газовая горелка обеспечивает создание двух контуров подготовки газовоздушной смеси. Первый контур подготовки смеси предназначен для стабилизации процесса розжига горелки и образуется в центральном канале газового сопла за счет истечения воздуха из воздушной камеры и истечения газа из газовой камеры перпендикулярно потоку воздуха. Второй контур, образованный за счет истечения газа из газовой камеры в камеру сгорания через отверстия газового сопла и истечения воздуха из корпуса через отверстия камеры сгорания, обеспечивает стабильное, надежное воспламенение газовоздушной смеси во всем диапазоне регулирования горелки.
.-л v V .  Направление движения воздуха из воздушной камеры в камеру сгорания, сечение центрального канала газового сопла, соединяющего воздушную камеру с камерой сгорания, а также расположение и сечение отверстий для подачи газа в центральном канале - выбраны таким образом, что при различных нагрузках подачи газа и воздуха в горелку (с коэффициентом избытка воздуха более 1.0) в центральном канале газового сопла образуется газовоздушная смесь, способная к стабильному воспламенению от искрового разряда и полному сгоранию природного газа в камере сгорания.
Соединение центрального канала с воздушной камерой, дополнительное соединение центрального канала с газовой камерой, установка электрода контроля пламени с запорным электроклапаном подачи газа позволили в горелке с принудительной подачей воздуха без предварительного смешения горючей смеси обеспечить:
а)эксплуатационную надежность путем стабилизации розжига;
б)автоматическое управление горелкой;
в)расширение диапазона регулирования тепловой мощности горелки.
Вышеперечисленное позволяет сделать вывод, что предлагаемая горелка существенно отличается от известных.
На фиг.1 изображена газовая горелка в разрезе.
Газовая горелка содержит корпус 1, камеру сгорания 2, коаксиально расположенную в корпусе, сопло 3 для истечения продуктов сгорания, газовую камеру 4,соединенную с камерой сгорания 2 посредством отверстий 5 газового сопла 6, центральный канал 7 которого с одной стороны соединен с камерой сгорания 2, с другой стороны с воздушной камерой 8. На цилиндрической поверхности центрального канала 7 радиально расположены отверстия 9, соединяющие последний с газовой камерой 4. На поверхности камеры сгорания 2 расположены
овальные отверстия 10 с возрастающим сечением по мере удаления от газового сопла 6 и пазы 11. Корпус 1 снабжен трубой 12 для подачи воздуха. Горелка содержит смотровое окно 13, запальное устройство 14 и электрод контроля пламени 15.
Полезная модель работает следующим образом. Подают воздух в камеру сгорания 2 от вентилятора (не показан) одновременно через воздушную камеру 8 посредством центрального канала 7 газового сопла 6 и через трубу 12 и далее через отверстия 10 и пазы 11. Включают запальное устройство 14. При этом между электродом запального устройства и газовым соплом 6 образуется электрическая дуга.
Далее с помощью открытия элктроклапана (не показан) подают природный газ в газовую камеру 4, из которой он через отверстия 9 поступает в центральный канал 7 сопла 6, где смешивается с воздухом, идущим из воздушной камеры 8. Образовавшаяся газовоздушная смесь на выходе из центрального канала 7 в зоне электрической дуги воспламеняется, образуя стабильный факел. Диаметры отверстий 9 и центрального канала 7 подобраны таким образом, что при любых нагрузках диапазона регулирования работы горелки происходит надежное воспламенение. При воспламенении запальной смеси происходит мгновенный розжиг основной газовоздушной смеси, образованной при смешении газа, поступающего через отверстия 5 сопла 6 и воздуха, поступающего в отверстия 10 и пазы 11 камеры сгорания 2. Продукты горения природного газа из камеры сгорания 2 под высоким давлением за счет сужения сопла 3 горелки и, следовательно, с высокой скоростью истекают в рабочее пространство теплотехнического агрегата. В момент розжига горелки и сигнал от электрода контроля пламени 15 поступает на прибор контроля пламени (не показан), где автоматически загорается сигнал, и контроль пламени включается под сигнализацию безопасности. В случае угасания пламени горелки сигнал от электрода контроля пламени 15
прекращается, и прибор контроля пламени автоматически отключает поступление газа в горелку. Визуальное наблюдение за горением осуществляют через смотровое окно 13.
Источники известности.
1.Изобретение, F 23D 14/20, патент N 2033575, опубликованный в бюллетене N 11, 1995 г.
2.Горелка скоростная N 1525007.400 СБ ПО Уралмаш