УСТРОЙСТВО ГАЗОГОРЕЛОЧНОЕ

Полезная модель относится к бытовым приборам и предназначена для периодического сжигания природного газа в бытовых отопительных печах, оборудованных под газ.
Известно устройство газогорелочное, предназначенное для периодического сжигания природного газа в бытовых отопительных печах, оборудованных под газ. Устройство, состоящее из щитка фронтального чугунного с тепловым отражателем, со смонтированными на нем инжекционными горелками низкого давления, системы автоматической безопасности, газопроводов с соединительными частями, крана газового (см. стр. 98-100 [1]).
Недостатком известного устройства является:
- сложность конструкции газовой горелки, состоящей из отдельных элементов: газогорелочной головки и смесительного устройства, которое в свою очередь состоит из отдельно изготовленных конфузора, горловины и диффузора;
- неудобство регулирования первичного воздуха из-за неудачной конструкции кольцевого регулятора и отсутствие возможности подвода вторичного воздуха, что снижает КПД отопительных печей;
- сложность настройки рычага - фиксатора системы автоматической безопасности за счет большого количества степеней свободы между ее деталями
- сложности обслуживания газового крана.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемой полезной модели является устройство газогорелочное, предназначенное для периодического сжигания природного газа в бытовых отопительных печах, оборудованных под газ [2]. Устройство, состоящее из щитка фронтального изготовленного из листовой стали, в нижней части которого выполнен ряд отверстий, обеспечивающих дозированную подачу вторичного воздуха в топочное пространство печи. Газогорелочная головка и смесительное устройство изготовлены из трубы, как одно целое, методом пластической деформации, а огневые каналы газогорелочных головок выполнены в два ряда в виде отверстий диаметром 4,5 мм. Кольцевой регулятор первичного воздуха изготовлен в виде диска с выступами расположенными диаметрально противоположно друг другу, облегчающими регулировку первичного воздуха. Система автоматической безопасности состоит из: кронштейна направляющего;
каретки, фиксируемой на кронштейне стопорным винтом, с установленной на ней осью для поворота рычага- фиксатора. На газовом кране выполнен механический замок, состоящий из хвостовика пробкового газового крана Т -образной формы, пружины сжатия и фиксирующего колпачка с прямоугольным отверстием в донышке. На щитке фронтальном установлен регулятор подачи вторичного воздуха в топочное пространство печи [2].
Однако этому устройству газогорелочному присущ ряд недостатков:
- сложность настройки рычага - фиксатора системы автоматической безопасности за счет большого количества степеней свободы между ее деталями;
неудобство обслуживания устройства газогорелочного из-за расположения клапана газового механического и крана запорного на коллекторе.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является упрощение конструкции газогорелочного устройства, повышение производительности сборки, удобства эксплуатации и обслуживания
газогорелочных устройств, надежности работы системы автоматической безопасности и создания наилучших условий сжигания горючего газа в печах.
Технический результат достигается тем, что полезная модель "Устройство газогорелочное", предназначенное для периодического сжигания природного газа в бытовых отопительных печах состоит из: щитка фронтального из листовой стали, в нижней части которого выполнен регулятор подачи вторичного воздуха к газогорелочным головкам в зону сгорания газовоздушной смеси; головок газогорелочных со смесительными устройствами, которые изготовлены из трубы, как одно целое, методом пластической деформации, а каналы огневые в газогорелочной головке выполнены в два ряда в виде отверстий диаметром 4,5 мм; кольцевого регулятора первичного воздуха изготовленного в виде диска с выступами, расположенными диаметрально противоположно друг другу; системы автоматической безопасности; клапана газового установленного так, что его кнопка располагается перпендикулярно к плоскости перемещения рычага фиксатора; крана запорного с механическим замком.
В устройстве газогорелочном кран запорный и клапан газовый трехпозиционный выполнены в общем корпусе. При этом шток крана запорного перпендикулярен поверхности щитка фронтального, а маховик его вращается в плоскости параллельной поверхности щитка фронтального. Клапан газовый трехпозиционный расположен так, что ось его кнопки параллельна поверхности щитка фронтального и перпендикулярна оси распределительного коллектора, а подвод горючего газа к нему осуществляется снизу. Сверху клапана газового параллельно распределительному коллектору установлен поворотный рычаг-фиксатор системы автоматической безопасности. Поворотный рычаг-фиксатор системы автоматической безопасности левым концом упирается во фронтальный щиток, правее он через отверстие во фронтальном щитке закреплен с термодатчиком (датчиком контроля горения и тяги) и отжимается пружиной сжатия от фронтального щитка по направляющей, закрепленной на рычаге и проходящей через отверстие во фронтальном щитке. Правый конец
рычага-фиксатора заведен через паз направляющий кронштейна крепления системы подачи горючего газа к горелкам. Запальная горелка выполнена с двумя рядами огневых каналов. Крепление запальной и основных горелок производится двумя специальными хомутами, которые одновременно являются узлом крепления теплового отражателя к фронтальному щитку. Для этой цели на щитке фронтальном и отражателе тепловом в верхней и нижней точках круговых отверстий для горелок газовых и запальной выполнены диаметрально противоположно просечки, а на хомутах стяжных, в указанных местах, - ответные выступы.
Система газоснабжения горючим газом состоит из: распределительного коллектора с форсунками и регуляторами первичного воздуха; крана запорного и клапана газового трехпозиционного. Она установлена на фронтальном щитке с помощью кронштейнов с ложементами и кронштейна с направляющим пазом для перемещения рычага-фиксатора в горизонтальной плоскости и ограничения перемещения его в вертикальной плоскости, который одновременно является крышкой газового клапана.
Сущность полезной модели "Устройство газогорелочное" для бытовых отопительных печей оборудованных под газ поясняется чертежами: где на фиг.1 изображен общий вид устройства газогорелочного; на фиг.2 - вид сверху на устройство газогорелочное, на фиг.3 -разрез продольный совмещенного клапана газового трехходового и крана запорного.
Позиции на чертежах обозначают:
1. щиток фронтальный;
2. коллектор (газораспределитель)
3. клапан механический газовый;
4. корпус общий клапана газового и крана запорного;
5. кран запорный газовый;
6. отверстие для подачи вторичного воздуха;
7. кронштейн с ложементом для установки системы газоснабжения горелок;
8. горелка газовая со смесительным устройством;
9. газопровод горелки запальной;
10. регулятор кольцевой первичного воздуха;
11. выступ стяжного хомута;
12. рычаг-фиксатор;
13. винт натяжной;
14. направляющий штырь с пружиной сжатия;
15. заслонка смотровая;
16. паз;
17. кнопка клапана;
18. крышка - кронштейн;
19. отражатель тепловой;
20. термодатчик (датчик контроля горения и тяги);
21. горелка запальная;
22. винт;
23. хомут фигурный;
24. форсунка;
25. кольцо прижимное;
26. винт крепежный;
27. мембрана фигурная;
28. тарелочка прижимная;
29. уплотнительное кольцо;
30. шайба опорная;
31. полость клапана верхняя;
32. тарелочка со штоком;
33. пружина запорная;
34. шайба опорная;
35. отверстие под клапан механический газовый.
36. отверстие под кран запорный газовый;
37. канал соединительный;
38. выступ кольцевой;
39. полость клапана нижняя;
С целью улучшения технических показателей полезной модели "Устройство газогорелочное" и снижения стоимости отопительной аппаратуры
для индивидуального пользования благодаря снижению расхода материала и количества элементов соединения трубопроводов системы газоснабжения, кран запорный газовый 5 и клапан газовый механический 3 выполнены в одном корпусе 4, фиг.1, фиг.2 и фиг.3. При этом оси отверстий под кран и клапан взаимно перпендикулярны. Шток крана запорного газового 5 установлен перпендикулярно поверхности щитка фронтального 1. Маховик крана 5 вращается в плоскости параллельной поверхности щитка 1. Такое расположение крана запорного 5 обеспечивает удобство его в эксплуатации.
В монолитном корпусе 4 создано два сквозных, отверстия фиг.3 (отверстие 35 под клапан механический газовый 3 и отверстие 36 под кран запорный газовый 5) с взаимно перпендикулярными осям. Отверстия 35 и 36 сообщаются между собой через созданный канал 37, соединяющий боковые стенки клапана механического 3 и крана запорного 5.
С целью улучшения условий работы клапана механического 3 и технологии монтажа его деталей отверстие 35 под клапан механический газовый в корпусе общем 4 выполнено трехступенчатым. Ступенчатость формы отверстия 35 клапана механического 3 создана за счет выступа кольцевого 38. В выступе кольцевом 38 выполнен канал (на фиг.3 не указан). Через этот канал горючий газ подается по газопроводу горелки запальной 9 к горелке запальной 21 (см. фиг.2).
Для обеспечения герметичности полостей верхней 31 и нижней 39 клапана газового механического 3 на верхней и нижней поверхностях выступа кольцевого 38 выполнены седла.
Клапан газовый механический 3 состоит (см. фиг.3): из кнопки 17, служащей для управления подачей горючего газа из системы газоснабжения через кран запорный 5 к горелкам газовым 8 (см. фиг.2) отопительной печи; кольца прижимного 25 (фиг.3); мембраны фигурной 27; тарелочки прижимной 28 с уплотнительным кольцом 29; шайбы опорной 30, тарелочки со штоком 32; пружины запорной 33; шайбы опорной 34. Отверстие 31 в верхней части клапана механического 3 представляет собой расширенный канал (фиг.3), который служит для укладки фигурной мембраны 27 и установки кольца
прижимного 25. В отверстие кольца прижимного 25 установлена кнопка 17, которая опирается на мембрану фигурную 27 и тарелочку 28. Кольцо прижимное 25 фиксируется кронштейном 18 при закреплении последнего винтами крепежными 26 к корпусу 4.
Снизу в отверстие 35 клапана механического введена тарелочка 32 с уплотнительной шайбой и штоком, который вводится в центрирующее и направляющее гнездо шайбы опорной 30. Тарелочка 32 опирается на пружину запорную (сжатия) 33, которая установлена на шайбе опорной 34.
В полости нижней 39 отверстия 35 клапана механического выполнена резьба для подсоединения газогорелочного устройства к сети газоснабжения горючим газом.
Клапан механический газовый 3 трехпозиционный расположен так, что ось кнопки его параллельна плоскости щитка фронтального 1 и перпендикулярна оси газораспределительного коллектора 2. Подвод горючего газа к клапану газовому механическому 3 осуществляется снизу. Это упрощает подвод газа горючего к газогорелочному устройству из магистрали с любой стороны.
Для упрощения конструкции и настройки системы автоматической безопасности сверху клапана газового трехходового 3 параллельно распределительному коллектору 2 установлен поворотный рычаг- фиксатор 12 системы автоматической безопасности. Левым концом рычаг-фиксатор 12 упирается во фронтальный щиток 1. Правее он через отверстие во фронтальном щитке 1 соединен винтом стяжным 13 с термодатчиком (датчиком контроля горения и тяги) 20 и отжимается пружиной сжатия от фронтального щитка по штырю направляющему 14, закрепленному на рычаге-фиксаторе 12. Штырь направляющий 14 проходит через отверстие во фронтальном щитке 1. Правый конец рычага - фиксатора 12 заведен в направляющий паз 16 в крышке-кронштейне 18. Крышка-кронштейн 18 является одновременно крышкой клапана газового 3 и предназначен для крепления системы подачи газа горючего к фронтальному щитку 1. Паз 16 в крышке-кронштейне 18 предназначен для
перемещения рычага-фиксатора 12 в горизонтальном положении и препятствует перемещению его в вертикальном.
С целью сокращения времени и надежности розжига печи горелка запальная 21 выполнена с двумя рядами огневых каналов.
Крепление горелки запальной 21 и горелок газовых со смесительным устройством 8 производится двумя хомутами фигурными 23, которые одновременно являются узлом крепления отражателя теплового 19 к фронтальному щитку 1.
Крепление щитка фронтального 1 и теплового отражателя 19 с горелкой запальной 21 и горелок газовых 8 со смесительными устройствами производится двумя хомутами фигурными стяжными 23. Два фигурных хомута 23 устанавливаются между щитком фронтальным 1 и тепловым отражателем 19. Путем отгибов выступов 11 стяжных хомутов в местах просечек во фронтальном щитке 1 и отражателе тепловом, щиток фронтальный 1 и отражатель тепловой 19 прижимаются к торцовым поверхностям хомутов фигурных 23. Двумя винтами 22 производится стягивание хомутов фигурных 23 с одновременным закреплением горелок газовых 8 и горелки запальной 21. Это упрощает технологию сборки, снижает количество применяемых крепежных деталей.
Система газоснабжения горючим газом состоит: из распределительного коллектора 2 со сменными форсунками 24 и регуляторами первичного воздуха 10; крана запорного 5, совмещенного в одном корпусе с клапаном механическим газовым 3, и устанавливается на фронтальном щитке 1 с помощью двух кронштейнов с ложементами и крышки-кронштейна 18. Такая конструкция системы газоснабжения горючим газом сокращает количество разъемных соединений, что обеспечивает более надежную герметизацию газопроводов и упрощает технологию сборки газогорелочного устройства.
Устройство работает следующим образом. Проверяется наличие тяги в дымоходе. Открывается кран на газопроводе. Зажигается спичка или бумажный жгут. Нажимается пусковая кнопка 17 клапана газового механического 3 до отказа, фиг.1. При этом закрывается верхняя полость 31 клапана механического 3 и горючий газ с нижней полости 35 через отверстия в кольцевом выступе 38, через газопровод горелки запальной 9 поступает в смеситель запальной горелке 21, фиг.2.
Одновременно через заслонку смотровую 15 подносят зажженный факел к запальной горелке 21, фиг.2. Газовоздушная смесь, выходящая из каналов (отверстий) запальной горелки, воспламеняется от поднесенного факела, и пламя запальной горелки нагревает термодатчик 20 горелочного устройства. При нагреве длина термодатчика 20 увеличивается. Рычаг-фиксатор 12, соединенный винтом натяжным 13 с термодатчиком 20, фиг.2, отходит от щитка фронтального 1 под действием пружины сжатия, установленной на направляющем штыре 14. Правый свободный конец рычага-фиксатора 12 находит на нажатую пусковую кнопку 17 клапана механического газового 3, фиг.1. При устойчивом пламени запальной горелки кнопку клапана газового 17 держат в нажатом состоянии до тех пор, пока рычаг-фиксатор 12 не найдет не менее чем на одну треть диаметра торцевой поверхности кнопки клапана 17. После этого прекращается нажим и удержание пальцем пусковой кнопки клапана 17. Кнопка 17 приподымается и фиксируется рычагом фиксатором 12. В этом положении тарелочка прижимная 28 под действием пружины запорной 33 приподнимается и через мембрану фигурную 27 поджимает кнопку 17 к рычагу-фиксатору 12. Газ горючий из отверстия 35 поступает в полость клапана верхнюю 31 и через канал 37 к крану запорному 5. Затем открывается кран запорный 5 и горючий газ через коллектор (газораспределитель) 2 и форсунки 24 подается в смесительные устройства горелок газовых 8, в которых образуется газовоздушная смесь. Далее на выходе из отверстий огневых газовых горелок газовоздушная смесь поджигается запальной горелкой 21, с образованием факелов над каждым отверстием.
Для обеспечения наилучших условий сжигания топлива производится
регулировка первичного воздуха регулятором кольцевым первичного воздуха 10, путем вращения регулятора до появления на головке горелочной сине-голубого пламени, а количество вторичного воздуха задается калиброванными размерами отверстий 6, расположенными на фронтальном щитке 1.
При внезапном отключении подачи газа в устройство или отсутствии тяги в дымоходе печи (обеспечивается конструкцией печи) происходит погасание пламени на горелке запальной 21. При этом длина термодатчика 20 уменьшается. Рычаг-фиксатор 12 перемещается к фронтальному щитку 1 и сходит с торцевой поверхности кнопки 17. Кнопка 17 освобождается от
ограничения перемещения в вертикальном направлении. Под действием пружины 33 тарелочка со штоком 32 поджимается к нижнему седлу выступа кольцевого 38 и доступ горючего газа к горелкам 8 и 21 прекращается. Для включения газогорелочного устройства необходимо произвести повторный розжиг. При окончании процесса топки закрывается кран запорный 5 и кран на трубопроводе подвода газа к печи отопительной.
Пример использования устройства. Предложенная полезная модель "устройство газогорелочное" нашла применение в устройстве газогорелочном для отопительных печей типа УГОП-П-9-III, УГОП-П-16-III и УГОП-П-22-III соответственно на номинальную мощность 9, 16 и 22 кВт при номинальном рабочем давлении природного газа в сети 1274 Па (130 мм.вод.ст), предназначенных для периодического сжигания газа в отопительных печах, оборудованных под газ. Эти устройства обеспечивают обогрев помещений соответствующих объемов.
Автоматика безопасности прекращает подачу газа в основные и запальную горелки при отсутствии тяги в дымоходе и погасании пламени.
Предложенное техническое решение облегчает и упрощает эксплуатацию устройства при работе его, регулировку, проведение профилактики, осмотр и ремонт устройства.
1. Соснин Ю.П., Бухаркин Е.Н. "Бытовые печи, камины и водонагреватели". -М.: Стройиздат, 1985. 368с.
2. Устройство газогорелочное (Описание полезной модели) RU 37545 U1 7F23D 14/02, Бюл. №12 27.04.2004