ГАЗОМАЗУТНАЯ ГОРЕЛКА

Полезная модель относится к устройствам, обеспечивающим раздельное или совместное сжигание жидкого и газообразного топлива, и может быть использовано для кузнечных, литейных и термических печей, работающих, например, на природном газе или мазуте.
Известна газомазутная горелка, содержащая корпус с установленными по оси мазутной и газовой форсунками, смесительной камерой с кольцевой щелью для дополнительной подачи распыливающего воздуха [Арсеев А.В. Сжигание природного газа, М., Металлургиздат, 1963, с.270, рис.10-20].
Недостатком этой горелки является плохое смешивание воздуха с топливом.
Другим примером известной газомазутной горелки, является устройство содержащее корпус с воздушным патрубком и центральным топливоводающим узлом, установленным в смесителе с последовательно размещенными цилиндрическим, конфузорным участками и выходным соплом, в первом из которых выполнены тангенциальные окна, а последнее образует с выходным участком корпуса кольцевой канал для выхода воздуха [А.С. №338748, кл F23D 12/00, опубл. 24.04.70 г.].
Недостатком указанной горелки является то, что при низком давлении газа или любом давлении мазута, двухступенчатое смешение не обеспечивает необходимую подготовку топливовоздушной смеси для интенсивного горения.
Наиболее близка по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому устройству, газомазутная горелка, [№675277, кл F23d 17/00, опубл.25.07.79 г. Бюл.№27], содержащая корпус с воздушным патрубком и центральным топливоподающим узлом, установленным в смесителе с последовательно размещенным цилиндрическим, конфузорным участками и выходным соплом, смеситель при этом, между конфузорным участком и выходным соплом снабжен дополнительной ступенью смешения в виде последовательно размещенных цилиндрической и конфузорной обечаек, в первой из которых выполнены тангенциальные окна, а выходное сопло смесителя имеет форму кругового цилиндра.
К недостатку данной горелки относится то, что распыление жидкого топлива в основном происходит не в самой вихревой камере, а в выходном отверстии из газового сопла, при этом длина пути распыления недостаточна.
Техническим результатом полезной модели является интенсификация процесса сжигания топлива за счет повышения степени распыления и смешивания жидкого топлива с воздухом.
Технический результат достигается тем, что, горелка содержащая корпус с воздушным патрубком и центральным топливоподающим узлом, установленным в смесителе с последовательно размещенными цилиндрическим, конфузорным участками и выходным соплом, в первом из
которых выполнены тангенциальные окна, а последнее образует с выходным участком корпуса кольцевой канал для выхода воздуха, при этом выходное сопло выполнено в виде стакана, в днище которого выполнены четыре отверстия, одно из которых центральное, а три других расположены по окружности на одинаковом расстоянии друг от друга под углом 120°, при этом на боковой поверхности стакана выполнены три канала сопряженные с тремя отверстиями выполненными в днище стакана, для интенсификации процесса смесеобразования.
Газомазутная горелка изображена на чертеже, где на (фиг.1) - общий вид, продольный разрез; и (фиг.2) сечение (А-А) - поперечный разрез (фиг.1).
Горелка имеет корпус 1 (фиг.1) с воздушным патрубком 2, топливоподающий узел 3, смеситель 4 с цилиндрическим и конфузорным участками 5 и 6 соответственно и выходным соплом 7. В цилиндрическом участке 5 выполнены тангенциальные окна 8. Между выходным соплом 7 и корпусом 1 образован кольцевой канал 9 для выхода воздуха. Между кофузорным участком 6 смесителя 4 и выходным соплом 7 размещена дополнительная ступень смешивания в виде последовательно размещенных цилиндрической и кофузорной обечаек 10 и 11 соответственно. В цилиндрической обечайке 10 выполнены тангенциальные окна 12. Выходное сопло 7 выполнено в виде стакана в днище которого выполнены четыре отверстия, одно из которых центральное 13, а три других 14 расположены по окружности на одинаковом расстоянии друг от друга под углом 120°, при этом на боковой поверхности стакана выполнены три канала 15 сопряженными с тремя отверстиями 14 выполненными в днище стакана, для интенсификации процесса смесеобразования
Устройство работает следующим образом.
Топливо через топливоподающий узел 3 - подается в смеситель 4, где происходит его двухступенчатое смешивание с закрученными воздушными потоками, поступающими через тангенциальные окна 8 и 12 смесителя 4.
Для эффективного процесса сжигания жидкого топлива, топливоподающий трубопровод разделен на четыре части, причем три отверстия 14 выходят на границу тангенциальных струй распылителя 15. Для интенсификации процесса смесеобразования, выходное сопло 7 имеющее форму стакана соединяет разделенные потоки в единый поток, который на торце сопла срывается с его поверхности в виде отдельных вихрей с образованием акустического поля. При этом, для удаления из топливоподводящего трубопровода остатков жидкого топлива при переходе с мазута на газ, четвертое отверстие 13 для подачи жидкого топлива подключено к вихревому акустическому излучателю аксиально.
На выходе из сопла 7 на вращающийся топливовоздушный поток воздействует воздушный поток, поступающий через кольцевой канал 9. В результате четырехступенчатого воздействия воздушного потока на струю топлива достигается полное смешивание топлива с воздухом, что обеспечивает интенсивное горение.
В предложенной горелке можно сжигать раздельно или совместно газообразное и жидкое топливо.
Подача жидкого топлива, например мазута, к тангенциальным потокам распылителя, имеющим максимально возможную скорость, за счет четырех отверстий, позволяет значительно увеличить путь и эффективность смесеобразования, для интенсификации процесса сжигания топлива.
Разделение топливоподающего трубопровода на четыре потока, за счет четырех отверстий в выходном сопле, три из которых расположены по окружности на одинаковом расстоянии друг от друга под углом 120° позволяет мазуту достигнуть максимальной скорости смешивания, за счет трех каналов выполненных на боковой поверхности стакана сопряженных с тремя отверстиями выполненными в днище стакана, для интенсификации процесса смесеобразования.
Разделение топливоподающего трубопровода на четыре части позволяет жидкому топливу увеличить путь распыления мазута с воздухом за счет большей поверхности соприкосновения и пути смешения, для интенсификации процесса смесеобразования.
Соединение четырех эффективно смешанных потоков в единый поток, уже в выходном сопле, с накапливанием необходимой энергии, позволяет образовать акустическое поле, для интенсификации процесса смесеобразования.
Образование акустического поля обеспечивает максимальную эффективность работы горелочного устройства с экономией топлива до 30 процентов.