ГАЗОВАЯ ГОРЕЛКА

Полезная модель относится к теплоэнергетике, а именно к газовым горелкам с принудительной подачей воздуха, и может быть использовано как топливосжигающее устройство широкого применения в промышленном, сельскохозяйственном, коммунально-бытовом и другом газовом оборудовании.
Известно горелочное устройство по патенту РФ №1768871, МПК F23D 14/00, опубл. 1992 г., содержащее установленные в корпусе смесительные трубы, снабженные тангенциальными воздухоподводящими патрубками, в которых выполнены отверстия, сообщающие полости патрубков с газовой камерой. За счет предварительного перемешивания топлива и воздуха в патрубках смесителей температура горения газовоздушной смеси приближается к средней, что позволяет уменьшить содержание оксидов азота в продуктах сгорания.
К недостаткам известного горелочного устройства следует отнести высокий уровень шума и сложность конструкции.
Известна также газовая горелка с принудительной подачей воздуха по патенту РФ №2213299, МПК F23D 14/20. Горелка содержит камеру для подвода воздуха, камеру для подачи газа, в торцовых стенках которой выполнен ряд оппозитно расположенных отверстий, смесительные трубки с кольцевым рядом отверстий в боковых стенках и жаровую трубу. Камера для подачи газа установлена между камерой для подвода воздуха и жаровой трубой с образованием кольцевого зазора между ее боковой цилиндрической стенкой и жаровой трубой. Смесительные трубки герметично установлены в отверстиях торцовых стенок камеры для подачи газа, в боковой цилиндрической стенке которой выполнен кольцевой ряд радиальных отверстий, а отверстия в боковых стенках смесительных трубок расположены внутри камеры для подачи газа.
Суммарная площадь упомянутых радиальных отверстий составляет 0,3 -0,5 суммарной площади отверстий, выполненных в боковых стенках смесительных трубок.
Известная газовая горелка является наиболее близкой по совокупности существенных признаков к заявляемой полезной модели и выбрана в качестве ближайшего аналога (прототипа).
К недостаткам известной горелки следует отнести высокий уровень шума, а также большие габариты и металлоемкость устройства.
Указанные недостатки обусловлены тем, что при указанном соотношении площадей отверстий и расположении их в смесительной трубке для приемлемого смешения топлива с воздухом требуется длинная жаровая труба (насадок), что приводит к увеличению скорости выхода газовой смеси из жаровой трубы и повышению шумности работы, а произвольное по длине размещение отверстий в смесительных трубках приводит дополнительно и затрудненному розжигу горелки.
Техническим результатом полезной модели является снижение уровня шума, уменьшение металлоемкости и габаритов горелки.
Указанный технический результат достигается тем, что в газовой горелке с принудительной подачей воздуха, содержащей камеру для подвода воздуха, камеру для подачи газа, в торцовых стенках которой выполнен ряд оппозитно расположенных отверстий, смесительные трубки с кольцевым рядом отверстий в боковых стенках и жаровую трубу, причем камера для подачи газа установлена между камерой для подвода воздуха и жаровой трубой с образованием кольцевого зазора между ее боковой цилиндрической стенкой и жаровой трубой, смесительные трубки герметично установлены в отверстиях торцовых стенок камеры для подачи газа, в боковой цилиндрической стенке которой выполнен кольцевой ряд радиальных отверстий, а отверстия в боковых стенках смесительных трубок расположены внутри камеры для подачи газа, согласно
полезной модели, суммарная площадь упомянутых радиальных отверстий составляет 0,69 суммарной площади отверстий, выполненных в боковых стенках смесительных трубок, при этом расстояние от осей отверстий, выполненных в боковых стенках смесительных трубок, до торцов смесительных трубок, расположенных со стороны входа воздушного потока, составляет 0,45 внутреннего диаметра смесительной трубки.
Указанное соотношение суммарных площадей отверстий позволяет уменьшить уровень шума при работе горелки, уменьшить ее габариты и металлоемкость за счет практически полного смешения топлива с воздухом непосредственно в смесительных трубках, обусловленного соответствующим расположением отверстий в смесительных трубках. Указанное расположение отверстий вызывает турбулизацию, увеличение скорости и уменьшение давления в сужении, входящего в смесительную трубку воздуха, что способствует улучшению смешения компонентов газовой смеси и формированию короткого пламени.
Охарактеризованное указанными выше существенными признаками полезная модель на дату подачи заявки не известно в Российской Федерации и за границей и отвечает требованиям критерия "новизна".
Полезная модель может быть реализовано промышленным способом с использованием известных технических средств, технологий и материалов и соответствует требованиям критерия "промышленная применимость".
Полезная модель поясняется графическими материалами, где:
- на фиг.1 изображен общий вид предлагаемой газовой горелки в разрезе;
- на фиг.2 - вид А на фиг.1.
Газовая горелка содержит камеру 1 для подвода воздуха, нагнетаемого вентилятором (не показан), камеру 2 для подачи газа, установленную
между камерой 1 и жаровой трубой 3, и сообщенную с источником газа посредством газоподающей трубы 4. В торцовых стенках 5 и 6 камеры 2 для подачи газа выполнены оппозитно расположенные отверстия, в которых герметично установлены смесительные трубки 7 с кольцевым рядом радиальных или тангенциальных отверстий (каналов) 8 в каждой из них, расположенных внутри камеры 2 для подачи газа. Камера 2 для подачи газа установлена с образованием кольцевого зазора "δ" между ее боковой цилиндрической стенкой и жаровой трубой 3, при этом в боковой стенке выполнен кольцевой ряд радиальных отверстий 9. Суммарная площадь радиальных отверстий 9 составляет 0,69 суммарной площади отверстий 8, выполненных в боковых стенках смесительных трубок 7. Расстояние от осей отверстий 8 до торцов смесительных трубок 7, расположенных со стороны входа воздушного потока, составляет 0,45 внутреннего диаметра смесительной трубки 7. Горелка снабжена запальным устройством 10.
Газовая горелка работает следующим образом.
Включают вентилятор, нагнетающий воздух в камеру 1. Через смесительные трубки 7 и кольцевой зазор "δ" воздух поступает во внутреннюю полость жаровой трубы 3. По окончании продувки топочного пространства подается высоковольтное напряжение на электрод поджига запального устройства 10. Одновременно осуществляется подача газа по газоподводящей трубе 4 в камеру 2, а из нее через отверстия 8 в смесительные трубки 7 и через отверстия 9 - в кольцевой зазор "δ".
Расход газа через отверстия 8 уменьшен на величину расхода газа через радиальные отверстия 9 (в соответствии с отношением суммарных площадей отверстий 8 и 9).
Образующаяся в полостях смесительных трубок 7 обедненная газовоздушная смесь воспламеняется искрой от запального устройства 10, а затем от факела воспламеняется газовоздушная смесь, образованная в
кольцевом зазоре "δ". Наличие участка внезапного расширения при переходе кольцевого зазора "δ" в полость жаровой трубы 3 вызывает отклонение потока газовоздушной смеси, образующейся в зазоре "δ", от стенки жаровой трубы 3 к центральной продольной оси горелки. Возникающая при этом турбулентность срывающегося с границы торцовой стенки 6 камеры 2 вихря способствует стабилизации факела горелки.
Использование заявляемого технического решения позволяет значительно снизить уровень шума при работе горелки, уменьшить ее габариты и металлоемкость.