ЗАПАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

Полезная модель относится к теплоэнергетике, преимущественно к устройствам для розжига газовых и жидкотопливныхгорелок топочных устройств водогрейных и паровых котлов.
Известны запальные устройства инжекционные (патенты RU №2169885C1, опубл. 27.06.2001 г; RU №2107226C1, опубл.20.03.1998 г), состоящие из коллектора газа и коллектора воздуха. Как показала практика эксплуатации этих запальных устройств, существенным недостатком их является расположение эжектора в зоне атмосферного воздуха; подготовленная газо-воздушная смесь поступает в топочное пространство, в котором создано разрежение или наддув. Это отрицательно влияет на стабильную работу эжектора для формирования газо-воздушной смеси, которая может сформироваться обедненной или наоборот, обогащенной. В результате все это влияет на розжиг и горение запального устройства.
Наиболее близким аналогом является запальное устройство, содержащее цилиндрический корпус с воздушным патрубком, газовод с эжектором, газоперепускную трубу и запальный элемент (патент RU №53411, опубл. 10.05.2006 г.).
Недостатком данного устройства является нестабильность розжига газовоздушной смеси из-за колебания параметров давления и разрежения в топочном пространстве, которые влияют на количество подсасываемого воздуха, необходимого для обеспечения стабильного горения, приводящего к снижению надежности и безопасности работы запального устройства.
Задачей полезной модели является создание запального устройства, обеспечивающего повышение надежности и безопасности работы запального устройства, а также возможности применения его для любого типа топочных устройств и любого типа котлов, в широком диапазоне изменения параметров давления и разрежения в топочном пространстве..
Технический результат достигается тем, что запальное устройство содержит цилиндрический корпус с воздушным патрубком, газовод с эжектором, газоперепускную трубу, запальный элемент, при этом дополнительно содержит коллектор, соединенный с газоводом, второй эжектор,две эжекционные камеры, каждая из которых расположена за эжектором, необтекаемое тело, выполненное из пластины сегментной формы, расположенное за эжекционными камерами, ионизационный датчик контроля пламени, один конец газоперепускнойтрубы соединенс коллектором, авторой - размещен внутри корпуса и заглублен относительно открытого его торца, в качестве запального элемента содержит высоковольтный токопровод с керамической изоляцией, при этом в корпусе перед коллектором выполнены по окружности сквозные отверстия для подсоса воздуха,
Отличительными существенными признаками заявляемого запального устройства от наиболее близкого (прототипа), является наличие коллектора, соединенного с газоводом, наличие двух эжекционных камер, каждая из которых расположена за эжектором, наличие необтекаемого тела и выполнение его из пластины сегментной формы и расположение необтекаемого тела за эжекционными камерами, наличие ионизационного датчика контроля пламени, выполнение в корпусе перед коллекторомпо окружности сквозных отверстий для подсоса воздуха, использование в качестве запального элемента высоковольтного токопровода с керамической изоляцией, соединение одного конца газоперепускной трубы с коллектором, и размещения ее второго конца - внутри корпуса и заглубления ее относительно открытого его торца.
Необтекамое тело, выполненное из пластины сегментной формы и расположенное за эжекционными камерами на пути газовоздушной смеси, частично перекрывает поток газовоздушной смеси, что способствует образованию зоны пониженного давления и зоны рециркуляционных потоков в области искрового розжига, где происходит первичное воспламенение. Этоспособствует устойчивому и надежному розжигу запального устройства при любом давлении газа и безопасности его работы.
Заявляемая конструкция запального устройства обеспечивает стабильный розжиг при колебаниях давления и разрежения, происходящих в широком диапазоне в топочном пространстве
Заявляемое запальное устройство иллюстрируется чертежами
На фиг.1 показан продольный разрез запального устройства с двумя эжекторами;
На фиг.2 показано сечение А-А фиг.1;
На фиг.3 показано сечение Б-Б фиг.1.
Запальное устройство (фиг.1, фиг.2) содержит цилиндрический корпус 1 с воздушным патрубком 2, штуцер подвода газа 17, коллектор 7,соединенный с газоводом 3,эжекторы 4 и 8 с расположенными за ними эжекционными камерами 9 и 10,газоперепускную трубу 5, запальный элемент 6, необтекаемое тело 11 и ионизационный датчик контроля пламени 12
В корпусе 1 перед коллектором 7 выполнены по окружности сквозные отверстия 13 для подсоса воздуха, корпус имеет крышку 14 с отверстиями (на чертеже условно не показаны) для газовода 3, ионизационного датчика контроля пламени 12 и запального элемента 6, в качестве которого использован высоковольтный токопровод 15 с керамической изоляцией 16, а один конец газоперепускнойтрубы 5 соединен с коллектором 7, а второй размещен внутри корпуса 1 и заглублен относительно открытого его торца.
Необтекамое тело 11 (фиг.3), выполнено из пластины сегментной формы и расположеноза эжекционными камерами 9 и 10. Отверстия 13 предназначены для выравнивания давления (разрежения) в запальном устройстве с давлением (разрежением) в топке.
На крышке корпуса выполнены отверстия для газовода, ионизационного датчика контроля пламени и запального элемента.
Запальное устройство работает следующим образом.
Газ на запальное устройство подают через штуцер 17 по газоводу 3 на коллектор 7, где он распределяется на эжекторы 4 и 8 и газоперепускную трубу 5. Воздух для образования газовоздушной смеси подают через воздушный патрубок 2, для дополнительного подсоса воздуха и уравновешивания давления и разрежения как на эжекторах 4 и 8, так и в топочном пространстве, основная часть воздуха подсасывается через сквозные отверстия 13. Воздух на эжекторы 4 и 8 подается из топочного пространства, вследствие чего эжекторы не реагируют на разрежение или наддув в топке. Создается постоянная по составу газо-воздушная смесь. Необтекамое тело 11, выполненное из пластины сегментной формы и расположенное за эжекционными камерами 9 и 10,, на пути газовоздушной смеси, частично перекрывает поток газовоздушной смеси, что способствует образованию зоны пониженного давления и зоны рециркуляционных потоков в области искрового розжига, где происходит первичное воспламенение, при этом газ, поступающий из коллектора 7 по газоперепускной трубе 5, воспламеняется и образует вторичную область горения.
Таким образом, при колебаниях давления газа в газоводе и изменении давления и разрежения в топочном пространстве газовоздушная смесь одной из эжекционных камер и скорость истечения газа одного из эжекторов будет достаточной для образования необходимой по составу газовоздушной смеси для надежного розжига первичного пламени, а вторичная область горения обеспечивает поддержание и стабильность горения.
Таким образом, предлагаемое запальное устройство позволяет повысить надежность и безопасность работы.
Был изготовлен образец, прошедший испытания на Чебоксарской ТЭЦ-2 и Ижевской ТЭЦ, которые подтвердили надежность и безотказную работу на водогрейных и паровых котлах различных типов, работающих как под давлением, так и разрежением с различными параметрами давления газа, что расширило возможность использования предлагаемого запального устройства.
Заявляемое техническое решение соответствует критерию « новизна», так как из известных и общедоступных источников информации не выявлено аналогичное техническое решение.
Заявляемое техническое решение соответствует критерию, «промышленная применимость», так как может быть изготовлено из известных материалов и известными способами.