ГОРЕЛОЧНОЕ УСТРОЙСТВО
BURNER DEVICE

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в тепловырабатывающих установках, например подогревателях нефти и газа.
Известно горелочное устройство, содержащее установленную в трубе с выходным коническим насадком инжекционную горелку с образованием кольцевого канала «вторичного» воздуха, причем инжекционная горелка и канал подключены через свой входной патрубок с регулирующим органом к атмосфере (Иссерлин А.С. Газовые горелки. Л.: Недра, 1966, с.56).
Недостатком устройства является ограниченный диапазон регулирования тепловой мощности и неустойчивая работа устройства.
Известно горелочное устройство (патент РФ №2043569), содержащее установленные в трубе с выходным коническим насадком инжекционную горелку с образованием кольцевого канала, причем последний и инжекционная горелка подключены через свой входной патрубок с регулирующим органом к атмосфере. Кроме того, устройство содержит рекуператор. Входной патрубок инжекционной горелки совмещен с входным патрубком кольцевого канала и подключен через регулирующее устройство либо к атмосфере, либо к источнику сжатого воздуха через рекуператор.
Недостатком устройства является узкий диапазон регулирования состава «газ - воздух» и давления газа.
Технический результат заявляемого изобретения - расширение диапазона регулирования тепловой мощности при устойчивой работе на любых режимах эксплуатации устройства.
Технический результат достигается тем, что заявляемое горелочное устройство содержит корпус горелочного устройства, внутри него размещена инжекционная горелка, снабженная выходным насадком, представляющим собой глухой патрубок с прикрепленными к нему глухими радиальными патрубками, в которых выполнены ряды отверстий для выхода горючей смеси, в верхней части корпуса горелочного устройства установлен патрубок входа воздуха с размещенным в нем узлом регулирования воздухопритока, выполненный в виде поворотной заслонки с фиксатором, на входе газа в инжекционную горелку установлен с возможностью осевого перемещения патрубок, снабженный сменным соплом, а ввод «первичного» воздуха в инжекционную горелку выполнен в виде отверстий на ее корпусе.
На фиг.1 изображен общий вид горелочного устройства, на фиг.2 - разрез А-А корпуса горелочного устройства, на фиг.3 - поперечный разрез Б-Б глухого радиального патрубка.
Горелочное устройство состоит из корпуса горелочного устройства 1, инжекционной горелки 2, снабженной выходным насадком. Выходной насадок состоит из глухого патрубка 3 и прикрепленных к нему глухих радиальных патрубков 4, в которых выполнены ряды отверстий 5 для выхода горючей смеси. В верхней части корпуса горелочного устройства 1 установлен патрубок входа воздуха 6, в нем размещен узел регулирования воздухопритока, выполненный в виде поворотной заслонки 7 с фиксатором 8. На входе газа в инжекционную горелку 2 установлен патрубок 9, снабженный сменным соплом 10. Патрубок 9 имеет возможность осевого перемещения. В корпусе инжекционной горелки 2 выполнены отверстия 11, предназначенные для входа в нее «первичного» воздуха.
Устройство работает следующим образом.
Газ поступает в инжекционную горелку 2 через патрубок 9, проходя через сменное сопло 10. Атмосферный воздух через патрубок входа воздуха 6 поступает внутрь корпуса горелочного устройства 1. При этом общее количество воздуха регулируется поворотной заслонкой 7. Часть воздуха через отверстия 11 поступает внутрь инжекционной горелки 2, другая часть поступает в зону выходного насадка. Количество «первичного» воздуха, поступающего внутрь инжекционной горелки 2, и соответственно соотношение «газ - воздух» регулируется перемещением патрубка 9 с соплом 10, т.к. при перемещении патрубка 9 с соплом 10 изменяется площадь прохода и соответственно количество поступаемого в горелку воздуха путем частичного перекрывания отверстий 11 и кольцевого прохода в узкой части инжекционной горелки, что приводит к обогащению или обеднению горючей смеси. Горючая смесь выходит из отверстий 5 глухих радиальных патрубков 4 и смешивается с «вторичным» воздухом, поступающим через патрубок входа воздуха 6 и обеспечивающим полное сгорание горючей смеси.
Тепловая мощность горелочного устройства регулируется подбором сопел 10 с различными диаметрами отверстий и изменением давления газа перед инжекционной горелкой. При выходе горючей смеси из многочисленных отверстий малого диаметра не происходит проскока пламени внутрь горелки и отрыва пламени от горелки при различных скоростях выхода горючей смеси из насадка, поэтому горелочное устройство устойчиво работает в широком диапазоне регулирования тепловой мощности.