УЗЕЛ ПОДГОТОВКИ ГАЗОВОЗДУШНОЙ СМЕСИ

Полезная модель относится к теплоэнергетике, в частности к устройствам подготовки газовоздушной смеси для горелок, используемых в различных теплотехнических установках.
Известен узел подготовки газовой смеси по патенту на полезную модель РФ №38898, МПК 7 F23D 14/22, F23D 14/62F, з. 27.01.2004 г., оп. 10.07.2004 г., принятый за прототип.
Узел подготовки газовоздушной смеси по прототипу состоит из системы подачи газа в горелку через патрубок подачи газа, вентилятора, выполненного с возможностью нагнетания воздуха из окружающего пространства, и завихрителя. Патрубок подачи газа расположен перед вентилятором со стороны его крыльчатки со смещением от центра вращения крыльчатки в любую сторону до пересечения центральной окружности плоскости, описываемой непосредственно крыльчаткой вентилятора с осью патрубка подачи газа. При этом расстояние от непосредственно нижнего края крыльчатки вентилятора до патрубка подачи газа должно быть не менее 1/2 внутреннего диаметра патрубка подачи газа.
Недостатком прототипа является низкое качество смеси и соответственно высокий выброс вредных веществ, а также сложность регулирования соотношения расходов воздуха и газа при изменении расхода газовоздушной смеси. Это вызвано тем, что смешивание газа с воздухом происходит только в зоне между газовым патрубком и вентилятором, а весь остальной поток воздуха поступает через открытое пространство вентилятора, не смешиваясь с газом до попадания в вентилятор.
Задача, положенная в основу полезной модели, заключается в улучшении качества газовоздушной смеси и упрощении регулирования ее состава.
Поставленная задача достигается тем, что узел подготовки газовоздушной смеси, состоящий из системы подачи газа в горелку через патрубок подвода газа и вентилятора, согласно полезной модели, снабжен эжектором. Диффузор эжектора сообщен с входом вентилятора, а сопло эжектора - с атмосферой. Патрубок подвода газа системы подачи газа в горелку соединен с камерой сопла эжектора.
Давление в камере сопла эжектора и перепад давления до и после эжектора связаны постоянным по величине коэффициентом инжекции. При изменении давления после эжектора (снижением или увеличением числа оборотов крыльчатки вентилятора) автоматически изменяется давление в камере сопла эжектора. Расход газа зависит от площади прохода патрубка подвода газа и перепада давления на нем. Поэтому изменение давления в камере сопла при постоянном давлении газа будет пропорционально изменению расхода газа. Таким образом, при изменении расхода воздуха автоматически изменяется расход газа, а их соотношение остается постоянным.
Сущность полезной модели поясняется примером узла подготовки газовоздушной смеси с сопровождающим чертежом его общего вида.
Узел подготовки газовоздушной смеси состоит из вентилятора 1, эжектора 2 и патрубка 3 подвода газа из системы подачи газа в горелку. Диффузор 4 и сопло 5 эжектора образуют кольцевого канала 6. Диффузор 4 соединен с входом вентилятора 1, а сопло 5 эжектора соединено с атмосферой. Патрубок 3 подвода газа соединен с камерой 7 сопла эжектора и подключен к системе подачи газа через регулятор давления 8.
Подготовка газовоздушной смеси производится следующим образом.
Регулятором давления 8 устанавливают давление газа в камере 7 сопла равным атмосферному. При включении вентилятора 1 воздушный поток из окружающей среды всасывается в эжектор через сопло 5. В результате разряжения в камере 7 сопла через кольцевой канал 6 происходит подсос газа в диффузор 4. Величина разряжения в камере 7 сопла жестко связана со скоростью (расходом) воздуха, проходящего через сопло коэффициентом инжекции, являющейся постоянной величиной при неизменных параметрах сопла и кольцевого зазора, и расход газа прямо пропорционален расходу воздуха. При изменении скорости (частоты) вращения вентилятора происходит изменение расхода воздуха, пропорционально которому изменяется расход газа. Соотношение расхода газа к расходу воздуха можно регулировать изменением пропускной способности регулятора давления 8.