ГАЗОМАЗУТНАЯ ГОРЕЛКА

Полезная модель относится к области энергетики, в частности к устройствам для сжигания жидкого и газообразного топлива, и может быть использовано в огнетехнических устройствах различного назначения.
Известна горелка ГП-2 [ТУ-26-02-68-78, каталог «Горелки для трубчатых печей", ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, г. Москва, 1990 г.], предназначенная для сжигания в трубчатых печах газообразного и жидкого топлива (или того и другого одновременно) при распыливании водяным паром.
Горелка содержит корпус, который имеет регистр с окнами для поступления атмосферного воздуха, шибер на входе корпуса, кольцевой газовый коллектор с двумя рядами сопел для выхода газа, воздуховод с установленной внутри него жидкостной форсункой, завихрителем, заслонкой и трубопроводом подвода газа.
На газе горелка работает следующим образом. Газ через отверстия газового коллектора истекает в центральный закрученный и периферийный прямоточный воздушные потоки, инжектируемые в горелку через воздуховод и регистр корпуса.
Подогретый мазут поступает в центральную трубу форсунки и входит в распылитель, куда по межтрубному пространству входит пар. После образования парожидкостной эмульсии происходит его истекание в зону горения.
Подачу атмосферного воздуха регулируют изменением положения шибера на входе в горелку и регистра на корпусе.
Конструкцией горелки предусмотрена подача в нее воздуха от вентилятора через воздуховод. Необходимость подачи воздуха в горелку может быть вызвана двумя причинами: недостаточным разрежением в топке, при котором не обеспечивается подсос требуемого количества воздуха, а также использованием подогретого воздуха при сжигании топлива.
Достоинством горелки является то, что она работает устойчиво при совместном сжигании жидкого и газообразного топлива в любых соотношениях, при этом обеспечивается номинальная тепловая мощность горелки.
Недостатком горелки является то, что при использовании теплонеустойчивых природных газов, происходит нагрев коллектора выше температуры пиролиза газа, что приводит к разложению газа с образованием сажи, забивающей сопла горелки, что снижает мощность горелки. Для регулирования мощности горелки путем замены сопел на соответствующие требованию невозможно без полного демонтажа горелки и остановки печи.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату, является газомазутная горелка [патент №1525404, МПК F23D 17/00 (2006/01). Газомазутная горелка / В.А. Галицкая, Р.А. Закиров, В.П. Стельмаков (РФ). - №4392350/24-06; Заявлено 16.03.88., Опубл. 30.11.89, Бюл. №44 - 2 с. 2 ил.]
Газомазутная горелка содержит корпус с патрубком для подачи воздуха, соединенный с амбразурой горелки, установленной в отверстие печи, смесительную камеру, трубу с патрубком для подачи воздуха при работе горелки на мазуте, расположенную по оси корпуса, вставку, закрепленную на наружной поверхности трубы с возможностью поворота и предназначенную для образования пережима на воздушном тракте, мазутную форсунку, установленную внутри трубы так, что ее распылительная часть расположена в смесительной камере, периферийный кольцевой коллектор с патрубком и газораздающими отверстиями, расположенными в зоне пережима воздушного тракта.
Газомазутная горелка работает следующим образом.
В первом случае при работе горелки на газе в смесительную камеру из патрубка для подачи воздуха подается воздух в виде кольцевого потока. При достижении потоком воздуха вставки осуществляется его поджатие, в результате чего возрастает скорость его подачи. Одновременно газ по патрубку поступает в коллектор и, распределяясь по газораздающим отверстиям, истекает из них в виде поперечных струй в высокоскоростной поток воздуха, в смесительной камере происходит интенсивный массообмен воздуха и газа и за счет поворота вставки, осуществляющегося с помощью тяги, обеспечивается изменение определяющего размера потока. Далее образовавшаяся газоводушная смесь поступает в амбразуру горелки, где и начинается ее воспламенение.
Во втором случае при работе горелки на газе и мазуте в смесительную камеру из патрубка для подачи воздуха подается воздух в виде кольцевого потока. При достижении потоком воздуха вставки осуществляется его поджатое, в результате чего возрастает скорость его подачи. Одновременно газ по патрубку поступает в коллектор и, распределяясь по газораздающим отверстиям, истекает из них в виде поперечных струй в высокоскоростной поток воздуха, и происходит интенсивный массообмен воздуха и газа. Затем в смесительную камеру через распылительную часть мазутной форсунки поступает мазут, а через патрубок в трубе поступает воздух, для интенсивного распыления мазута. В смесительной камере происходит интенсивный массообмен воздуха, газа и мазута, после чего смесь поступает в амбразуру горелки, где и начинается ее воспламенение.
Достоинством горелки является то, что она повышает качество сжигания топлива, за счет интенсивного массообмена воздуха и газа.
Недостатком горелки является то, что получаемая газомазутная смесь является неоднородной и имеет низкое качество. Это обусловлено тем, что при распылении мазута в смесительной камере газораздающие отверстия забиваются несгоревшими распыленными частицами мазута. В результате чего затрудняется подача газа и тем самым недостаточное количество газа приводит к снижению качества образовавшейся газомазутной смеси, приводящей к затруднению совместного одновременного сжигания газа и мазута.
Задача полезной модели состоит в создании газомазутной горелки, позволяющей повысить эффективность совместного сжигания газа и мазута в горелке за счет повышения качества образовавшейся газомазутной смеси.
Для решения поставленной задачи в газомазутной горелке, содержащей корпус с патрубком для подачи воздуха, соединенный с амбразурой горелки, установленной в отверстие печи, смесительную камеру, трубу с патрубком для подачи воздуха при работе горелки на мазуте, расположенную по оси корпуса, вставку, закрепленную на наружной поверхности трубы с возможностью поворота и предназначенную для образования пережима на воздушном тракте, периферийный кольцевой коллектор с патрубком и газораздающими отверстиями, расположенными в зоне пережима воздушного тракта, мазутную форсунку, установленную внутри трубы, распылительная часть форсунки расположена в амбразуре горелки.
Признаком, отличающим газомазутную горелку от прототипа, является расположение распылительной части мазутной форсунки в амбразуре горелки.
Благодаря отличительному признаку повышается качество образовавшейся газомазутной смеси и, следовательно, повышается эффективность совместного сжигания газа и мазута в горелке. Это обусловлено тем, что при работе горелки на газе и мазуте, газ через патрубок поступает в коллектор и, распределяясь по газораздающим отверстиям, расположенных в смесительной камере, истекает в виде поперечных струй в высокоскоростной поток воздуха, а распылительная часть форсунки располагается в амбразуре горелки, тем самым исключается близость расположения распылительной части форсунки от газораздающих отверстий и забивание их нераспыленными частицами мазута.
Предлагаемое решение иллюстрируется чертежом, на котором изображена газомазутная горелка, продольный разрез.
Газомазутная горелка содержит корпус 1 с патрубком для подачи воздуха 2, соединенный с амбразурой горелки 3, установленной в отверстие печи, смесительную камеру 4, трубу с патрубком 5 для подачи воздуха при работе горелки на мазуте, расположенную по оси корпуса 1, вставку 6, закрепленную на наружной поверхности трубы 5 с возможностью поворота и предназначенную для образования пережима на воздушном тракте, периферийный кольцевой коллектор 7 с патрубком 8 и газораздающими отверстиями 9, расположенными в зоне пережима воздушного тракта, мазутную форсунку 10, установленную внутри трубы 5, распылительная части форсунки 10 расположена в амбразуре 3 горелки.
Газомазутная горелка работает следующим образом.
В первом случае при работе горелки на газе воздух из патрубка 2 поступает в виде кольцевого потока в корпус 1. При достижении потока воздуха вставки 6 осуществляется поджатое его, в результате чего возрастает скорость его подачи. Одновременно газ по патрубку 8 поступает в кольцевой коллектор 7 и равномерно распределяясь по газораздающим отверстиям 9, истекает из них системой поперечных струй в высокоскоростной поток воздуха. В смесительной камере 4 происходит интенсивный моссообмен воздуха и газа и за счет поворота вставки 6, осуществляющего с помощью тяги, обеспечивается изменение определяющего размера потока. Далее образовавшаяся газовоздушная смесь поступает в амбразуру 3 горелки, где и начинается ее воспламенение.
Во втором случае при работе горелки на газе и мазуте в смесительную камеру 4 из патрубка 2 для подачи воздуха воздух подается в виде кольцевого потока. При достижении потоком воздуха вставки 6 осуществляется его поджатое, в результате чего возрастает скорость его подачи. Одновременно газ по патрубку 8 поступает в коллектор 7 и, распределяясь по газораздающим отверстиям 9, истекает из них в виде поперечных струй в высокоскоростной поток воздуха, и происходит интенсивный массообмен воздуха и газа. Затем смесь воздуха и газа поступает в амбразуру горелки. Одновременно в амбразуру 3 горелки через распылительную часть мазутной форсунки 10 поступает мазут, а через патрубок в трубе 5 поступает воздух, для интенсивного распыления мазута. В амбразуре 3 происходит интенсивный массообмен воздуха, газа и мазута, после чего начинается воспламенение смеси воздуха, газа и мазута.