ГОРЕЛКА

Полезная модель «Горелка относится к области теплоэнергетики, а именно к горелочным устройствам для сжигания жидкого топлива, и может быть использована в металлургии в пламенных плавильных печах и других теплотехнических агрегатах для осуществления устойчивого горения, в частности, при низком давлении подаваемого жидкого топлива.
Известно горелочное устройство, содержащее подключенный к источнику дутьевого воздуха корпус, на выходе по оси которого установлены с возможностью продольного перемещения конфузорно-диффузорный насадок и скреплённая с конусным стабилизатором горения, выполненная в форме полусферы топливная камера, на которой равномерно по окружной координате и под углом к центральной оси корпуса расположены топливные форсунки. Конфузорно-диффузорный насадок установлен в корпусе с радиальным зазором, образующим пристенный канал, по которому протекает скоростной поток охлаждающего воздуха, а стабилизатор горения выполнен с отверстиями для прохода воздуха по всей
F 23 D 17/00 Горелка
конической поверхности, при этом угол при вершине конического шатра стабилизатора горения составляет  (Патент РФ № 2166694, Кл. F 23 D 5/00, 2000).
Такое горелочное устройство создаёт пульсирующее горение, что нежелательно для пламенных плавильных печей малых размеров, имеет усложнённость конструкции - горелочное устройство снабжено не менее чем тремя топливными форсунками, требует подачи топлива под завышенным давлением.
Известно устройство для сжигания жидкого топлива, содержащее корпус форсунки с выходным соплом, внутри которого соосно ему установлена топливоподаюшая игла, канал для подачи первичного воздуха, образованный наружной поверхностью топливоподающей иглы и внутренней поверхностью корпуса форсунки, камеру подачи вторичного воздуха с установленным в ней корпусом форсунки, при этом выходное сопло корпуса форсунки выполнено в виде конусной выемки с углом наклона образующей поверхности к оси корпуса форсунки в 25 ч- 35°, а тошшвоподающая игла выполнена с возможностью перемещения её относительно выходного сопла, причём топливоподающая игла со стороны выходного сопла
выполнена с -образной формы, цилиндрическая часть которой расположена в зоне конусной выемки выходного сопла и установлена с зазором относительно её (Свидетельство № 11866, Кл. F 23 D 17/00, 1998).
Известное устройство для работы требует подачи вторичного, то есть дополнительного, воздуха, наличие первичного и вторичного воздуха затрудняют обеспечение постоянства кинетической энергии факела.
Сущность предлагаемой полезной модели заключается в следующем. Для повышения эффективности сжигания топлива, существенно зависящей от качества подготовки топливовоздушной смеси, возможности работы при невысоком давлении подаваемого топлива, подача топлива и воздуха и их соотношение взаимно регулируются, используя конструктивные дополнительные особенности топливоподающей иглы и топливного стержня-иглы и воздушной насадки, с возможностью их продольного перемещения относительно друг друга.
Предлагаемая горелка иллюстрируется чертежами, представленными на фиг. 1-2.
На фиг. 1 показан общий вид горелки (продольный разрез).
На фиг. 2 - продольный и поперечный разрезы топливоподающей иглы с воздушной насадкой.
Горелка для сжигания жидкого топлива (фиг. 1) содержит корпус 1, с воздушным соплом 2 и выходным соплом 3, топливоподающую иглу 4 с топливным соплом (форсунка) 5, регулировочное устройство 6 (показано условно), топливную иглу 7 с конусообразным сужением 8, воздушный насадок 9 с разделительными поверхностями 10, камеру 11 ввода воздуха и камеру 12 ввода топлива, канал 13 для подачи воздуха, канал 14 для подачи топлива.
Топливоподающая игла 4 установлена внутри выходного сопла 3 соосно ему, с возможностью продольного перемещения её относительно выходного сопла 3 при помощи регулировочного устройства 6, и имеет на входе в выходное сопло 3 внутренное и наружное конусообразные выходное сужение - топливное сопло (форсунка) 5. Стержень - топливная игла 7 размещена внутри топливо-подающей иглы 4, соосно ей с зазором относительно топливоподающей иглы 4, и возможностью продольного перемещения при помощи регулировочного устройства (на чертеже не показано), выходной конец топливной иглы 7 имеет конусообразное сужение 8, образующие которого выполнены параллельно внутреннему сужению топливного сопла 5, с возможностью перекрытия его, вплоть до запирания. Канал 13 для подачи воздуха образован наружной поверхностью топливоподающей иглы 4 и внутренней поверхностью корпуса 1, канал 14 для подачи топлива образован наружной поверхностью топливной иглы 7 и внутренней поверхностью топливоподающей иглы 4, при этом воздушный конфузорный сходящийся насадок 9 размещён на наружной поверхности конусообразного выходного сужения топливоподающей иглы 4. Продольное перемещение топливоподающей иглы 4 с воздушной насадкой 9 позволяет регулировать сужающийся радиальный зазор, образующий пристенный канал воздушного сопла 2, вплоть до запирания.
&CJ4&№горелки, образующая насадка имеет угол Р наклона к оси горелки, при этом выдерживается соотношение:
а  23ч-45°;(а-р)1ч-5°.
Продольные разделительные поверхности 10 воздушного насадка 9 выполняются плоскими или криволинейными, обеспечивая дробление и завихрение воздушного потока.
Работа горелки осуществляется следующим образом.
Необходимое для горения топливо поступает в топливное сопло 5 топливоподающей иглы 4 по каналу 14 подачи топлива из камеры 12 ввода топлива. Необходимый для горения воздух поступает в выходное сопло 3 через воздушное сопло 2 по каналу 13 подачи воздуха из камеры 11 ввода воздуха.
Регулировка расхода топлива осуществляется посредством продольного перемещения топливной иглы 7, конусообразное сужение 8 которого перекрывая отверстие сопла изменяет проходную площадь зазора в топливном сопле 5.
Регулировка расхода воздуха осуществляется посредством продольного перемещения топливоподающей иглы 4, конусообразный воздушный насадок 9 которого перекрывая отверстие сопла изменяет проходную площадь зазора в воздушном сопле 2. При этом потоку воздуха придаётся заданная динамика, скорость и направленность.
Образуется топливоэоздушная горючая смесь, которая первоначально поджигается от внешнего источника. Продольным перемещением топливоподающей иглы 4 с воздушным насадком 9 и топливной иглы 7 устанавливаются оптимальное условие и
bjQQHWlXMW/ T
положение зоны горения, устанавливается постоянство кинетической энергии факела.
Горелка устойчиво работает, вплоть до низких давлений вводимых топлива 0,540,7 кг/см2 и воздуха 1150-й 290 мм вод. ст.
Необходимую для той или иной конкретной плавильной печи или теплотехнического агрегата горелку подбирают изменением типоразмера горелки, угла наклона образующих воздушного сопла и воздушного насадка, что обеспечивает оптимальные условия горения.
Предлагаемая горелка испытана и успешно используется в действующих отражательных плавильных печах, устроенных согласно изобретения «Печь плавильная по патенту № 2114363.