CS11192A3 - Air and combustion gas mixer for a gas burner of industrial furnaces - Google Patents

Description

-o y

xO I ! > "' > = O < C ί CD · · ’ *- - > i 15^0 ii 5 m jt *4 -1- re ti

3C —·-. _ i

Směšovač vzduchu a spalovacího plynu pro WtBÉ hořákyf>r!> n>$ slot f*<.(

Oblast techniky.

Vynález se týká směšovačů vzduchu a spalovacího plynu prohořáky průmyslových pecí.

Stav techniky. V průmyslových pecích, jako například pecí na plosky vželezárnách,, se přivádí teplo plameny vytvářenými plynovýmihořáky, které mohou být boční, čelní nebo klenbové.Průmyslové pece jsou tak opatřeny větším počtem otvorů, znichž každý je určen pro osazení jednoho hořáku, který jetvořen střední přívodní tryskou spalovacího plynu, okolokteré je ve tvaru věnce, zpravidla kruhového, zajištěnpřívod spalovacího vzduchu. Před hořák je umístěn směšovač, a to proti otvoruvytvořenému ve stěně pece, přičemž tento směšovač umožňujevedení plynu a spalovacího vzduchu. tento směšovač jezpravidla tvořen keramickým difuzorem, opatřeným středovýmkanálem a několika obvodovými kanály. Středový kanál protitrysce hořáku dovoluje průchod plynu, zatímco obvodovékanály proti přívodnímu věnci· spalovacího vzduchu jsourovnoměrně rozmístěny v difuzoru' okolo středového kanálu adovolují vést spalovací vzduch. Osy obvodových kanálůdifuzoru hsou nejčastěji nakloněny vzhledem k ose středovéhokanálu, aby umožnily, že proud spalovacího vzduchu protneproud plynu směřující do pece.

Kromě toho obsahuje pec v úrovni každého otvoruurčeného pro uložení hořáku otvorový kanál, umožňujícízachytit plamen vytvářený na styku vzduchu a plynu navýstupní straně difuzoru.y Zpravidla jsou otvorové kanálypřímo vyzděny ve stěně pece a každý difuzor je pevně spojense zdivém otvorového kanálu pomocí kotevních trnů upravenýchna obvodě difuzoru.

Tento typ směšovače, jehož difuzor je pevně zakotvendo zdivá otvorového kanálu, přináší určité problémy, zejména -2- problémy těsnosti v úrovni tohoto zdivá a problémy středěnípři montáži. Kromě toho dochází k tomu, že když difuzorsměšovače po určitém počtu použití popraská v důsledkuznačných tepelných namáhání, jimž je vystaven, je zapotřebírozbourat otvorový kanál, aby se difuzor vyměnil, a vyzdítjiný otvorový kanál, který by sám o sobě nemusel být měněn.

Konečně i tehdy, když musí být měněn typ hořáku, jezapotřebí měnit směšovač, a tedy rozbít otvorový kanál avyzdít nový. Tato operace vyžaduje zastavení pece*, neboťoprava otvorového kanálu se dá provádět pouze zevnitř pece.

Charakteristika vynálezu.

Vynález si klade za úkol vytvořit demontovatelný směšovač,který by dovolil zbavit se výše uvedených nevýhod řešení dleznámého stavu techniky.

Uvedeného nevýhody odstraňuje vynález s'měšovače vzduchua spalovacího plynu pro plynový hořák průmyslových pecí,obsahující difuzor opatřený jednak středovým kanálem s osouuloženou proti hořáku pro průchod plynu a jednak obvodovékanály pro přívod vzduchu, jehož podstatou je, že difuzor jeprodloužen vodicím kanálem zabíhajícím do nitra pece avytvářejícím její otvorový kanál a je opatřen vnějšíobvodovou přírubou, tvořící opěrnou plochu proti stěně pecea opěrnou plochu hořáku. S výhodou je že vodicí kanál zasunut do stěny pece.Podle dalšího znaku vynálezu obsahuje vnější plochasměšovače postupně od konce, který je v dotyku s hořákem,první část, rovnoběžnou s osou difuzorú, o prvním průměru,první plochu kolmou na osu difuzoru, dřúhou část rovnoběžnous osou difuzoru, o druhém průměru větším než je prvníprůměr, druhou plochu kolmou na osu difuzoru ’a třetí částrovnoběžnou s osou difuzoru, o třetím průměru menším, než jedruhý průměr, v podstatě rovném 'prvnímu' průměru, azabíhající až ke druhému konci směšovače. S výhodou majíuvedené části rovnoběžné s osou difuzoru válcový tvar. Třetíčást rovnoběžná s osou difuzoru a s třetím průměrem má s -3- výhodou délku nejméně rovnou dvěma třetinám celkové délkysměšovače.

Podle dalšího provedení vynálezu se směšovač dálevyznačuje tím, že jeho vnitřní plocha vymezující uvedenývodicí kanál obsahuje, počínaje od jeho volného konce vdotyku s vnitřkem pece, část rovnoběžnou s osou difuzoru očtvrtém průměru, menším než je průměr třetí části vnějšíplochy, a zabíhající až ke stěně, kolmé k ose difuzoru avymezující dno uvedeného vodícího kanálu. S výhodou máuvedená část, rovnoběžná s osou difuzoru a mající čtvrtýprůměr, válcový tvar.

Podle dalšího znaku vynálezu obsahuje středový kanál,procházející z jedné strany difuzoru na druhou a ústící douvedeného kanálu, sled rozdílných průměrů pro přizpůsobenírůzným typům hořáků. S výhodou středový kanál obsahuje,počínaje jeho koncem orientovaným k hořáku, první částrovnoběžnou s osou difuzoru a o prvním průměru odpovídajícímprůměru trysky nejtlustších hořáků, úkos, plochu kolmou naosu difuzoru a spojující uvedenou první část s uvedenoudruhou částí, rovnoběžnou s osou difuzoru a mající druhýprůměr menší než je první průměr a odpovídající průměrutrysky dalšího typu hořáků, a výstupní otvor ústící douvedeného vodícího kanálu. Výstupní otvor středového kanálumá s výhodou hvězdicovitý průřez.

Takový směšovač je snadno demontovatelný, neboť stačízatáhnout hořák, aby směšovač byl odpojen od pece a nenízapotřebí rozbíjet zděný otvorový kanál pece v případě, kdymá být směšovač vyměňován. Další výhodou směšovače podlevynálezu je to, že sám zaujímá funkci otvoru do pece.Konečně dovoluje podle posledního uvedeného znaku vynálezuhvězdicovitý tvar středového kanálu pro přívod plynu zvýšitsměšovací plochu vzduchu a plynu a tedy i dovoluje zajistitlepší spalování. Přehled obrázků na výkresech.

Vynález je blíže vysvětlen v následujícím popise na příkladě -4- provedení neomezujícím jeho rozsah s odvoláním na připojenévýkresy, ve kterých znázorňuje obr.l řez směšovačem podlevynálezu, obr.2 čelní pohled na směšovač ve směru šipky F zobr.l a obr.3 schematický řez hořákem opatřeným směšovačempodle vynálezu.

Provedeni vynálezu.

Jak je znázorněno na obr.l, sestává směšovač JL s difuzoru 2.prodlouženého vodicím kanálem 2 určeným k zasunutí do pecepro vytváření jejího otvorového kanálu. Difuzor 2 má v soběvytvořen středový kanál _4 s osou X-X pro průchod plynu aněkolik obvodových kanálů 2 rovnoměrně rozmístěných okolouevdeného středového kanalálu 2 a určené pro průchodspalovacího vzduchu. Difuzor 2 je dále opatřen vnějšíobvodovou přírubou 6^, sloužící jednak jako opěrná plochaproti stěně pece a jednak jako opěrná plocha hořáku.

Když je směšovač 1 osazen, jak je znázorněno na obr. 3,konec směšovače na straně difuzoru 2 je v kontaktu s hořákemT_, když je kanál 2 zasunut do díry 2 vytvořené ve stěně jípece. Příruba 6 je tak zaklíněna mezi hořák 2 a stěnu 9pece. V příkladě provedení znázorněném na obr.l má směšovač 3.všeobecně válcový tvar, rovněž s osou X-X. Jeho vnějšípovrch má počínaje koncem v dotyku s hořákem 7. první část 10rovnoběžnou s osou X-X o průměru Dl, plochu 11 kolmou na osuX-X, druhou část 12 rovnoběžnou s osou X-X o průměru D2větším než je průměr Dl, plochu 13 kolmou na osu X-X oprůměru D3 menším než D2, v podstatě rovném průměru Dl, azabíhající až ke druhému konci směšovače jL· Plochy 11 a 22části 12 tak tvoří přírubu 2· Vnější povrch směšovače mádále třetí část 14, rovnoběžnou s osou X-X a mající průměrD3 a délku nejméně rovnou dvěma třetinám celkové délkysměšovače jL·

Vnitřní povrch směšovače, vymezující vodicí kanál 2»obsahuje počínaje jeho koncem v dotyku s vnitřkem pece, část15 rovnoběžnou s osou X-X, o průměru D4 menším než D3 a -5- zabíhající do nitra směšovače 2 až ke stěně 16 kolmé na osuX-X a vymezující dno vodícího kanálu 3. Difuzor 2 jevymezován koncovou stěnou 17 kolmou na osu X-X, která je vdotyku s hořákem 2 a stěnou 16. Středový kanál 4 s osou X-Xvyvrtaný do difuzoru 2 a ústící z jedné strany do koncovéstěny 17 a z druhé strany do stěny 16, obsahuje sledrozdílných průměrů, dovolujících osazení několika typůhořáků.

Středový kanál _4 tak obsahuje, počínaje od koncovéstěny 27, první část 18 rovnoběžnou s osou X-X o průměru dl,odpovídající průměru trysky nejtlustších hořáků, úkos 19,plochu 20 kolmou na osu X-X, spojující uvedenou první část18 s druhou částí 21 rovnoběžnou s osou X-X a mající průměrd2 menší než dl a odpovídající průměru trysky jiného typuhořáků, a výstupní otvor 22 ústící dovnitř vodícího kanálu2· V důsledku toho je možné vytvořit tolik částí rozdílnýchprůměrů středového kanálu 4, kolik typů hořáků může býteventuelně použito. Výstupní otvor 22 má průřez hvězdicového tvaruznázorněný na obr.2. Tento hvězdicovitý tvar dovoluje lepšírozptyl plynů hořáku do spalovacího vzduchu a vede kezvýšení směšovacího povrchu vzduchu s plynem. Obvodovékanály 2' rovnoměrně rozdělené okolo středového kanálujsou nakloněny vzhledem k ose X-X v úhlu v rozmezí od 2 do5° za tím účelem, aby protínaly tuto osu X-X v bodě ležícína straně vodícího kanálu 2· Jinak mají tyto obvodové kanály5 tvar válce.

Když je směšovač 2 umístěn do díry 2 ve stěně 9 pece, ječást 14 vnější stěny uvedeného směšovače v dotyku s vnitřnístěnou díry 2/ zatímco plocha 13 je přitlačována k vnějšímupovrchu uvedené stěny 9. Hořák 2 je přitlačován proti ploše11 a tryska 7a hořáku zaujímá svou polohu ve středovémkanálu 2· Směšovač 2 je tak jednoduše udržován sevřený mezistěnou 9 pece a hořákem 2· Z uvedeného je zřejmé, že takový směšovač je snadnodemontovatelný, neboť stačí zatáhnout hořák 2' aby směšovač -6- byl odpojen od pece a není zapotřebí rozbíjet zděný otvor dopece v případě, kdy má být směšovač vyměňován. Další výhodousměšovače podle vynálezu je to, že zaujímá funkci otvoru dopece. Konečně dovoluje hvězdicovitý tvar pro přívod plynu zvýšit směšovací plochutedy i dovoluje zajistit lepší spalování. středového kanáluvzduchu a plynu a

Claims (10)

1. ry 444!- 32- í tn ; o -- cj c. ΓΟ TV : .— c-ť t U- > i 1 m * < Γ- 1 (X) 1 ·< m t ’ 4 1 bJ — i -< I -cr -7- PATENTOVÉ

   1. Směšovač vzduchu a spalovacího plynu pro plynovýhořák průmyslových peci, obsahující difuzor opatřený jednakstředovým kanálem s osou uloženou proti hořáku pro průchodplynu a jednak obvodové kanály pro přívod vzduchu, vyznačenýtím, že difuzor (2) je prodloužen vodicím kanálem (3)zabíhajícím do nitra pece a vytvářejícím její otvorový kanála je opatřen vnější obvodovou přírubou (6), tvořící opěrnouplochu proti stěně (9) pece a opěrnou plochu hořáku (7).
2. 2. Směšovač podle nároku 1 vyznačený tím, že kanál (3)je zasunut do stěny (9) pece.
3. 3. Směšovač podle nároku 1 vyznačený tím, že jeho vnějšíplocha obsahuje postupně od konce, který je v dotyku shořákem (7), první část (10), rovnoběžnou s osou X-X, oprůměru Dl, první plochu (11) kolmou na osu X-X, druhou část(12) rovnoběžnou s osou X-X, o průměru D2 větším než jeprůměr Dl, druhou plochu (13) kolmou na osu X-X a třetí část(14) rovnoběžnou s osou X-X, o průměru D3 menším, než jeprůměr D2, v podstatě rovném průměru Dl, a zabíhající až kedruhému konci směšovače.
4. 4. Směšovač podle nároku 3 vyznačený tím, že uvedenéčásti (10,12,14) rovnoběžné s osou X-X jsou válcového tvaru.
5. 5. Směšovač podle nároku 3 vyznačený tím, že třetí část(14) rovnoběžná s osou X-X a o průměru D3 má délku nejméněrovnou dvěma třetinám celkové délky směšovače.
6. 6. Směšovač podle nároku 1, vyznačený tím, že jehovnitřní plocha vymezující vodicí kanál (3) obsahuje,počínaje od jeho volného konce v dotyku s vnitřkem pece,část (15) rovnobžnou s osou X-X o průměru D4, menším než jeprůměr D3 třetí části (14) vnější plochy, a zabíhající až kestěně (16), kolmé k ose X-X a vymezující dno uvedenéhovodícího kanálu (3).
7. 7. Směšovač podle nároku 6 vyznačený tím, že uvedenáčást (15) rovnoběžná s osou X-X a o průměru D4 má válcovýtvar. -8-
8. 8. Směšovač podle nároku 1 vyznačený tím, že středovýkanál (4) procházející z jedné strany difuzoru (2) na druhoua ústící do uvedeného vodícího kanálu (3) obsahuje sledrozdílných průměrů pro přizpůsobení různým typům hořáků (7).
9. 9. Směšovač podle nároku 8 vyznačený tím, že středovýkanál (4) obsahuje, počínaje jeho koncem orientovaným khořáku (7), první část (18) rovnoběžnou s osou X-X a oprůměru dl odpovídajícím průměru trysky (7a) nejtlustšíchhořáků (7), úkos (19), plochu (20) kolmou na osou X-X aspojující uvedenou první část (18) s uvedenou druhou částí(21), rovnoběžnou s osou X-X a o průměru d2 menším než jeprůměr dl a odpovídajícím průměru trysky (7a) dalšího typuhořáků (7), a výstupní otvor (22) ústící do uvedenéhovodícího kanálu (3).
10. 10. Směšovač podle nároku 9 vyznačený tím, že výstupníotvor (22) má hvězdicovitý průřez.

    I