ГАЗОВАЯ ГОРЕЛКА

Полезная модель относится к области энергетики и предназначена для сжигания газа в бытовых газовых плитах.
Известна газовая горелка [Патент RU на полезную модель №73448 U1; МПК F23D 14/04 (2006.01) опубликован: 20.05.2008 Бюл. №14], которая содержит сопло, чашеобразный корпус, головку с огневыми отверстиями крышкой и смеситель. Забор атмосферного воздуха первичного и вторичного осуществляется из объема над рабочим столом плиты, из-под пламени горелок.
Известна конфорочная инжекционная горелка низкого давления частично предварительного смешения унифицированной газовой плиты [Иссерлин А.С. Газовые горелки / А.С. Иссерлин. - М.: «Недра». Ленинград, 1973, 186 с.]. Известная горелка состоит из газового сопла, диффузора (смесителя), крышки. Шибер (регулятор) регулировки первичного воздуха находится на корпусе сопла. Горелка рассчитана на сжигание газов с различной теплотой сгорания при соответствующей замене газового сопла.
Недостатком известных горелок является низкая эффективность работы и повышенное содержание вредных веществ в продуктах сгорания. Это обусловлено наличием под крышкой области завихрений газовоздушной смеси, препятствующей передаче тепла от крышки, нагреваемой пламенем, к газовоздушной смеси.
Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является газовая горелка [Патент RU на полезную модель №177321 U1; МПК F23D 14/06 (2006.01), опубликовано: 15.02.2018 Бюл. №5], [Кущев Л.А., Суслов Д.Ю., Рамазанов Р.С., Швыдкая М.А. Интенсификация процесса сжигания природного газа в системах газоснабжения ЖКХ // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2017. №11. С. 95-99], которая содержит корпус смесителя с установленным на входе газовым соплом с аксиальным выходным отверстием, крышку, образующую с выходным торцом смесителя огневые отверстия. С внутренней стороны крышки в центре расположен рассекатель, выполненный в виде заостренного цилиндра, обращенный в сторону газового сопла.
С существенными признаками полезной модели совпадает следующая совокупность признаков прототипа: корпус смесителя с установленным на входе газовым соплом с аксиальным выходным отверстием, крышка, образующая с выходным торцом смесителя огневые отверстия. С внутренней стороны крышки в центре расположен рассекатель, выполненный в виде заостренного цилиндра, обращенный в сторону газового сопла.
Несмотря на то, что рассекатель газовой горелки позволяет осуществить предварительный подогрев газовоздушной смеси, недостатком прототипа является его низкая эффективность работы, вызванная неравномерным перемешиванием газа с воздухом внутри смесителя горелки и как следствие неравномерный предварительный подогрев в области контакта газовоздушной смеси с коническим рассекателем из-за наличия только одного отверстия для подачи первичного воздуха, положение которого способствует смещению потока газовоздушной смеси относительно оси смесителя, кроме того недостатком является отсутствие конструктивной возможности регулирования смешения газа с воздухом, что приводит к невозможности применения в качестве топлива газов различных составов.
Полезная модель направлена на повышение эффективности работы газовой горелки при сжигании газов различного состава за счет осуществления стабилизации потока газовоздушной смеси в области предварительного подогрева.
Это достигается тем, что газовая горелка содержит корпус смесителя с установленным на входе газовым соплом с аксиальным выходным отверстием, крышку, образующую с выходным торцом смесителя огневые отверстия. С внутренней стороны в центре крышки расположен рассекатель, выполненный в виде заостренного цилиндра, обращенный острием в сторону газового сопла. При этом нижняя часть корпуса имеется равномерно распределенные отверстия. На внешней стороне корпуса установлен регулятор подачи первичного воздуха с отверстиями, соответствующими отверстиям нижней части корпуса.
Сравнение предлагаемого технического устройства не только с прототипом, но и с другими техническими решениям позволяет установить наличие отличительных от прототипа признаков, а именно нижняя часть корпуса имеет равномерно распределенные отверстия, на внешней стороне корпуса установлен регулятор подачи первичного воздуха с отверстиями, соответствующими отверстиям нижней части корпуса.
Следовательно, заявленное техническое решение соответствует критерию «новизна».
Сущность полезной модели поясняется графическим материалом: на фиг. 1 показан продольный разрез газовой горелки, на фиг. 2 - вид А на фиг. 1.
Газовая горелка содержит корпус 1. На входе которого установлено газовое сопло 2 с аксиальным выходным отверстием 3. Корпус 1 соединен со смесителем 4. Выходной торец 5 смесителя образует с крышкой 6 огневые отверстия 7. С внутренней стороны в центре крышка 6 имеет рассекатель 8, выполненный в форме заостренного цилиндра. Рассекатель обращен острием в сторону газового сопла 3. Нижняя часть корпуса 1 имеет, например прямоугольные, равномерно распределенные по корпусу, отверстия 9 для подачи первичного воздуха, которые находятся на уровне сопла 3. На внешней стороне корпуса 1 установлен регулятор подачи первичного воздуха 10, выполненный, например из упругой металлической пластины, в виде кольцевого хомута. Регулятор имеет отверстия, соответствующие отверстиям 9.
Принцип работы газовой горелки состоит в следующем. Газ подается в газовое сопло 2 и через аксиальное выходное отверстие 3 с напором поступает в смеситель 4, установленный на корпусе 1.
Выходящий из аксиального выходного отверстия 3 газ инжектирует первичный воздух, поступающий через равномерно распределенные по корпусу 1 отверстия 9 для подачи первичного воздуха. Площадь отверстий 9, а следовательно, и расход первичного воздуха, изменяется за счет поворота регулятора подачи первичного воздуха 10, выполненного в виде кольцевого хомута с отверстиями соответствующими отверстиям 9. Далее струя газа с первичным воздухом смешивается в смесителе 4 и образовавшаяся газовоздушная смесь поступает во внутреннее пространство выходного торца 5, ограниченное крышкой 6, где контактирует с рассекателем 8. Подготовленная таким образом смесь газа с воздухом через огневые отверстия 7 поступает в зону горения.
Использование в нижней части корпуса равномерно распределенных отверстий и установленного с внешней стороны корпуса регулятора подачи первичного воздуха, выполненного в виде кольцевого хомута с отверстиями соответствующими отверстиям нижней части корпуса, позволяет осуществить равномерное поступление и регулирование расхода первичного воздуха внутрь смесителя горелки, в том числе в случае применения газов различного состава. Это стабилизирует поток газовоздушной смеси в области предварительного подогрева и соответственно стабилизирует пламя в процессе горения. Таким образом, предлагаемое техническое решение - позволяет повысить эффективность работы газовой горелки.
Помимо этого, газовая горелка характеризуется относительной простотой изготовления.