CS253901B1

CS253901B1 - Connection of burner sets for liquid fuel combustion

Info

Publication number: CS253901B1
Application number: CS454383A
Authority: CS
Inventors: Julius Pazicky
Original assignee: Julius Pazicky
Priority date: 1983-06-21
Filing date: 1983-06-21
Publication date: 1987-12-17

Abstract

Zapojenie horákových súprav pre spal'ovanie kvapalných paliv . Vynález sa týká spalovania kvapalných paliv v peciach keramického priemyslu. Horákové súpravy podl'a vynálezu sú konstruované tak, že nahrádzajú zložitý mechanizmus potřebný pre funkciu horákov, hydraulickými prvkami. Horákové súpravy ipozostávajú z rozdetovačov, jednosměrných ventilov, regulačných orgánov tlaku, multiplikátorov tlaku paliva, prepúšťacích ventilov a trysiek. Rozdělovač je trojpolohový s dvoma medzipolohami. Dve polohy sú pracovně, tretia sa používá pri mimoriadných prevádzkových podmienkach. Horáková súprava má 3 až 6 horákov ovládaných jedným hydraulickým rozdefovačom. Pri ich činnosti sú nižšie nároky na energetický příkon tlakového zdroja. Regulácia začiatku výstreku u jednotlivých súprav napomáhá ipozdížnemu prúdeniu vzdušin a tým i zlepšenie tahových podmienok v peci. Reguláciu výtokovej rýchlosti paliva cez trysku a tým i formovanie plameňa možno konat centrálně, pre celé vypalovacie zariadenie, čiastkovo pre jednú hořáková súpravu a sólo pre každý horák. Horákové súpravy je možné využit pre výpal tovaru v peciach silikátového priemyslu. najma však v ipeciach hruběj keramiky.Connection of burner sets for combustion of liquid fuels. The invention relates to the combustion of liquid fuels in kilns of the ceramic industry. The burner sets according to the invention are designed in such a way that they replace the complex mechanism required for the function of the burners with hydraulic elements. The burner sets consist of distributors, one-way valves, pressure regulators, fuel pressure multipliers, relief valves and nozzles. The distributor is three-position with two intermediate positions. Two positions are working, the third is used in exceptional operating conditions. The burner set has 3 to 6 burners controlled by one hydraulic distributor. During their operation, the energy input requirements of the pressure source are lower. Regulation of the start of the injection in individual sets helps the lateral flow of air and thus improves the draft conditions in the kiln. The regulation of the fuel flow rate through the nozzle and thus the flame formation can be carried out centrally, for the entire firing device, partially for one burner set and individually for each burner. Burner sets can be used for firing goods in kilns of the silicate industry, especially in kilns of coarse ceramics.

Description

Zapojenie horákových súprav pre spal'ovanie kvapalných paliv .Connection of burner sets for combustion of liquid fuels.

Vynález sa týká spalovania kvapalných paliv v peciach keramického priemyslu.The invention relates to the combustion of liquid fuels in furnaces of the ceramic industry.

Horákové súpravy podl'a vynálezu sú konstruované tak, že nahrádzajú zložitý mechanizmus potřebný pre funkciu horákov, hydraulickými prvkami.The burner kits of the present invention are designed to replace the complex mechanism required for burner function by hydraulic elements.

Horákové súpravy ipozostávajú z rozdetovačov, jednosměrných ventilov, regulačných orgánov tlaku, multiplikátorov tlaku paliva, prepúšťacích ventilov a trysiek. Rozdělovač je trojpolohový s dvoma medzipolohami. Dve polohy sú pracovně, tretia sa používá pri mimoriadných prevádzkových podmienkach. Horáková súprava má 3 až 6 horákov ovládaných jedným hydraulickým rozdefovačom. Pri ich činnosti sú nižšie nároky na energetický příkon tlakového zdroja. Regulácia začiatku výstreku u jednotlivých súprav napomáhá ipozdížnemu prúdeniu vzdušin a tým i zlepšenie tahových podmienok v peci. Reguláciu výtokovej rýchlosti paliva cez trysku a tým i formovanie plameňa možno konat centrálně, pre celé vypalovacie zariadenie, čiastkovo pre jednú hořáková súpravu a sólo pre každý horák.The burner kits consist of splitters, one-way valves, pressure regulators, fuel pressure multipliers, bypass valves and nozzles. The distributor is three-position with two intermediate positions. Two positions are working, the third is used under extraordinary operating conditions. The burner set has 3 to 6 burners controlled by one hydraulic distributor. During their operation there are lower demands on the energy input of the pressure source. The regulation of the start of the spraying of the individual sets also helps to delay the air flow and thus improve the draft conditions in the furnace. The regulation of the fuel flow rate through the nozzle and thus the flame formation can be performed centrally, for the entire firing device, in part for one burner set and solo for each burner.

Horákové súpravy je možné využit pre výpal tovaru v peciach silikátového priemyslu. najma však v ipeciach hruběj keramiky.The burner sets can be used for firing goods in furnaces of the silicate industry. but especially in thicker pottery.

Vynález sa týká horákových súprav, kde sa rieši zapojenie rozdělovače s multiplikátormi tlaku paliva, ktorá sú paralelné připojené k palivovej a hydraulickej vetve.The invention relates to burner kits where a manifold is connected with fuel pressure multipliers which are connected in parallel to the fuel and hydraulic branches.

Doteraz známe zariadenie pre spalOvanie kvapalných paliv je konštruované ako monoblok s jedným vstrekovadlom. Elektromotor poháňa zubový hydrogenerátor, ktorý čerpá hydraulický olej z vlastnej nádrže a vytláča do rozdeíovača. Rozdělovač je dvoupolohový, trojcestný a mechanický, ovládaný klukovým mechanizmom cez závitivkové súkolesie od elektromotora. Z rozdělovače prúdi hydraulický olej do hornej alebo dolnej komory jedného multiplikátora.The hitherto known liquid fuel combustion plant is constructed as a single injector monoblock. The electric motor drives the gear pump, which pumps hydraulic oil from its own tank and forces it into the distributor. The distributor is two-position, three-way and mechanical, controlled by a crank mechanism via a worm gear from the electric motor. Hydraulic oil flows from the distributor to the upper or lower chamber of one multiplier.

U zariadení, ktoré používajú rotačný rozdělovač na rozdelovanie tlaku k jednotlivým horákom sa postupné prepojujú jednotlivé horáky do činnosti. Multiplikátor tlaku paliva má diferenciálny piest, ktorý je do hornej úvrate tlačený pružinou. Rotačný rozdělovač je dvojpolohový, poháňaný cez převodovku elmotorom.For devices that use a rotary manifold to distribute pressure to the individual burners, the individual burners are successively connected. The fuel pressure multiplier has a differential piston which is spring-loaded to the top dead center. The rotary distributor is two-position driven by an electric motor.

Nevýhodou takýchto vyhotovení je, že v prvom případe klukový mechanizmus rozvádzača spojuje pozvolný sinusový nárast tlaku v hydraulickej komoře. Toto má neprlaznivý dopad na palivový papršlek a tým i kvalitu spalovania, čím sa zhoršuje tepelná účinnost horáka. Samotný horák je zložitý a výrobně komplikovaný. Zariadenie nie je možné použiť pre vyšší stupeň regulácie, ako je automatizácia tepelných procesov v pecnom priestore počítačovým riadením.A disadvantage of such embodiments is that, in the first case, the crank mechanism of the distributor connects a gradual sinusoidal pressure increase in the hydraulic chamber. This has an adverse effect on the fuel jet and hence on the quality of combustion, thereby deteriorating the thermal efficiency of the burner. The burner itself is complex and complicated in production. The device cannot be used for a higher degree of regulation than the automation of thermal processes in the furnace space by computer control.

Zariadenie s rotačným rozdelovačom má hydrauliku neúnosné komplikovaná vzhladom k dosahovanému efektu. Rotačný rozdělovač je dvojpolohový a jeho regulačný účinok pri zmene otáčok je zanedbatelný. Vlastná prevádzka horákov je chúlostivá na kolísanie teploty a tlaku paliva ako i odporov vo vratnom potrubí. Tlak vratnej pružiny diferenciálneho plesta v multiplikátore pri pracovnom zdvihu lineárně stúpa, čím nepriaznivo ovplyvňuje zákon výstreku a tým i výpal tovaru v peci. Vyskytuje sa tiež problém pri nastartovaní horákov po ich výpadku z prevádzky.The device with rotary distributor has unacceptably complicated hydraulics with respect to the effect achieved. The rotary manifold is two-position and its control effect when changing the speed is negligible. The actual operation of the burners is sensitive to fluctuations in the temperature and pressure of the fuel as well as the resistances in the return line. The pressure of the return spring of the differential plunger in the multiplier increases linearly during the working stroke, which adversely affects the law of spraying and hence the firing of goods in the furnace. There is also a problem when starting the burners after their failure.

Uvedené nedostatky sú odstránené zapojením horákových súprav podlá vynálezu, kde horákové súpravy pozostávajú zo štvorcestných trojpolohových rozdelovačov, multiplikátorov tlaku paliva, ktoré majú diferenciálny piest, hornú a dolnú hydraulickú komoru ako i pracovnú komoru.The above drawbacks are overcome by engaging the burner kits of the invention wherein the burner kits consist of four-way three-position manifolds, fuel pressure multipliers having a differential piston, an upper and a lower hydraulic chamber as well as a working chamber.

Na výstup rozdeíovača je připojená dolná hydraulická komora a cez regulačný organ, ku ktorému je paralelné připojený jednosměrný olejový ventil, je připojená horná hydraulická komora. Pracovná komora, odkial je palivo vytláčané vysokým tlakom do spalovacieho priestoru pece, je spojená s palivovým potrubím cez jednosměrný palivový ventil.The lower hydraulic chamber is connected to the manifold outlet and the upper hydraulic chamber is connected via a regulating organ to which a one-way oil valve is connected in parallel. The working chamber, from where the fuel is forced out by the high pressure into the furnace combustion chamber, is connected to the fuel line via a one-way fuel valve.

Výhody zapojenie horákových súprav podlá vynálezu sú v tom, že hořáková súprava, pozostávajúca z 3 až 6 horákov je ovládaná jedným rozdelovačom. Rozdělovač je trojpolohový a štvorcestný, ovládaný dvoma elektromagnetmi. Zákon výstreku má strmši nárast ako i klesanie tlaku, čo sa prejavuje na palivovom papršleku pri výstreku a kvalitě spalovania. Diferenciálny piest je do horného úvratu tlačený palivom, hydraulickým olejom, ale nie pružinou. To má výhodu v tom, že sú nižšie nároky na energetický příkon tlakového zdroja. Znižujú sa tiež hydraulické rázy v palivovom a hydraulickom systéme.The advantages of connecting the burner sets according to the invention are that the burner set consisting of 3 to 6 burners is controlled by a single distributor. The distributor is three-position and four-way, controlled by two electromagnets. The law of ejection has a steeper rise and fall in pressure, which is reflected in the fuel jet during ejection and combustion quality. The differential piston is pushed to the top dead center by fuel, hydraulic oil, but not by spring. This has the advantage that there are lower demands on the power input of the pressure source. Hydraulic shocks in the fuel and hydraulic system are also reduced.

Súčasný výstrek paliva u horákov ovládaných jedným rozdelovačom, vytvára tlakové pole v celom priečnom priereze pece. Reguláciou začiatku výstreku u jednotlivých súprav napomáhá pozdížnemu prúdeniu vzdušin a tým i zlepšenie tahových podmienok v peci.The simultaneous fuel injection of burners operated by a single distributor generates a pressure field across the entire cross-section of the furnace. By regulating the start of spraying in individual sets, it helps to delay the flow of air masses and thus improve the draft conditions in the furnace.

Na pripojenom výkrese je znázorněná hořáková súprava. Podlá příkladu prevedenia hořáková súprava je připojená na palivové potrubie 1, vratné hydraulické potrubie 2 a tlakové hydraulické potrubie 3. Vlastná hořáková súprava pozostáva z rozdeíovača 4 jednosměrných olejových ventilov 5 regulačných orgánov 6 a multiplikátorov 7 tlaku. Multiplikátor 7 tlaku znásobuje tlak paliva diferenciálnym piestom 8. Palivo prúdi pod diferenciálny piest cez jednosměrný palivový ventil 9. Výtlak paliva sa koná cez prepúšťací ventil 10 a trysku 11 do spalovacieho priestoru pece. Diferenciálny piest 7 vytvára v multiplikátore tri izolované komory a to hornú hydraulickú komoru 12, dolnú hydraulickú komoru 13 a pracovnú komoru 14. Diferenciálně piesty 8 sú poháňané tlakovým zdrojom 15. Na koncoch tlakového hydraulického potrubia 3 sú umiestnené akumulátory 16, ktoré napomáhajú rovnoměrnosti prúdenia v potrubí a znižujú tlakové rázy. Přívod paliva k horákovým súpravám sa reguluje palivovým ventilom 17. Hydraulická vetva tlakovým ventilom 18 a vratným ventilom 19. Rozdělovače 4 sú riadené rozvádzačom 20 impulzov cez pracovně vodiče 21 a zálohové vodiče 22 impulzov.The attached drawing shows the burner set. According to an exemplary embodiment, the burner set is connected to the fuel line 1, the return hydraulic line 2 and the pressure hydraulic line 3. The burner set itself comprises a manifold 4 of one-way oil valves 5 of the regulating bodies 6 and pressure multipliers 7. The pressure multiplier 7 multiplies the fuel pressure by the differential piston 8. The fuel flows under the differential piston through the unidirectional fuel valve 9. The fuel displacement takes place via a leakage valve 10 and a nozzle 11 into the furnace combustion chamber. The differential piston 7 forms three insulated chambers in the multiplier, namely the upper hydraulic chamber 12, the lower hydraulic chamber 13 and the working chamber 14. The differential pistons 8 are driven by a pressure source 15. At the ends of the pressure hydraulic line 3 are accumulators 16 to assist in flow uniformity. and reduce pressure surges. The fuel supply to the burner sets is controlled by the fuel valve 17. The hydraulic branch by the pressure valve 18 and the return valve 19. The distributors 4 are controlled by the pulse distributor 20 via the working conductors 21 and the backup pulse conductors 22.

Činnost popísaného zariadenia je následovně:Operation of the described device is as follows:

Rozvádzač 20 impulzov podlá poradia začiatku výstreku paliva pre jednotlivé horákové súpravy, dá povel k prestaveniu rozdelovača 4 do prvej krajnej polohy. Tým sa přepojí tlakové hydraulické potrubie 3 cez regulačný orgán 6 s hornou hydraulickou komorou 12. Dolná hydraulická komora 13 sa přepojí s vratným hydraulickým potrubím 2. Diferenciálny piest 8 sa posůva k dolnému úvratu a vytláča palivo z pracovnej komory 14 cez prepúšťací ventil 10 a trysku 11 do spafovacieho priestoru pece. Pri přesune posúvača rozdeíovača 4 do středo253901 vej polohy přepojí sa pracovna komora 14 cez jednosměrný palivový ventil 9 s palivovým potrubím 1 a diferenciálny piest 8 je tlačený do horného úvratu. Cez rozdělovač 4 nastává plnenie dolnej hydraulické] komory 13 a vyprázdňovanie hornej hydraulickej komory 12. Pre zníženie hydraulických odporov pri tomto úkone je do systému zaradený jednosměrný olejový ventil 5. Pri poruchových podmienkach v palivovom systéme prejavujúcich sa enormným znížením tlaku, rozvádzač 20 impulzov, presunie šupátko rozdelovača 4 do druhej krajnej polohy a vtedy dolná hydraulická komoraThe pulse distributor 20, in the order of the start of fuel injection for the individual burner sets, commands the distributor 4 to the first extreme position. Thereby the pressure hydraulic line 3 is connected via the regulating member 6 with the upper hydraulic chamber 12. The lower hydraulic chamber 13 is connected with the return hydraulic line 2. The differential piston 8 moves to the bottom dead center and expels the fuel from the working chamber 14 through the overflow valve 10 and nozzle 11 into the furnace combustion chamber. Upon moving the divider slider 4 to the center 253901 position, the working chamber 14 is switched through the one-way fuel valve 9 with the fuel line 1 and the differential piston 8 is pushed to the top dead center. The manifold 4 is filled with the lower hydraulic chamber 13 and the upper hydraulic chamber 12 is emptied. A one-way oil valve 5 is included in the system to reduce hydraulic resistance during this operation. Under fault conditions in the fuel system manifested by enormous pressure reduction. the valve of the distributor 4 to the second extreme position and then the lower hydraulic chamber

Claims

Connection of burner kits for combustion of liquid fuels, wherein the burner kits consist of four-way three-position manifolds whose inlets are connected in parallel to the pressure and return lines of the hydraulic line, fuel pressure multipliers having a differential piston, upper and lower hydraulic chambers, that output

When the differential piston 8 moves to the top dead center, fuel is sucked into the working chamber 14. The flow rate control through the nozzle 11 can be controlled centrally by changing the pressure in the pressure source 15, in part by controlling the pressure valve 18, or solo to regulatory authorities.

The burner sets can also be used for firing goods in furnaces of the silicate industry, but especially in furnaces of thicker ceramics.

BACKGROUND OF THE INVENTION a lower hydraulic chamber (13) is connected and an upper hydraulic chamber (12) is connected via a regulating member (6) to which a one-way oil valve (5) is connected in parallel, the working chamber (14) being over a one-way a fuel valve (9) connected to the fuel line (1).