RU1815496C - Способ сжигани газа и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

Использование: в печах различного технологического назначени  и котлоагрега- тах. Сущность изобретени : способ заключаетс  в регулируемом подсосе воздуха за счет разр жени  в топке и циклонного эффекта, образовании и сжигании газовоздушной смеси, причем газовую струю под-1 ают тангенциально, создава  разрежение по оси центральной трубы, закручивают также воздух в межтрубье в противоположном направлении, а стабилизацию пламени осуществл ют с помощью воздушных струй, подсасываемых через отверсти  в диффузоре . Устройство дл  осуществлени  способа содержит тангенциальный патрубок на газовой трубе, на внешней поверхности газовой трубы установлены, лопатки. Соотношение размеров диаметров газовой трубы и отверсти  в ее торцевой части составл ет 1,2-1,25. Диаметры отверстий в диффузоре выполнены таких размеров, чтобы обеспечить заданный по технологии коэффициент избытка воздуха. Ступенчатое сжигание газа и тройна  турбулизаци  газовоздушной смеси делает предложенный способ сжигани  газа экологически чистым, в продуктах сгорани  отсутствуют окислы азота и углерода. Другим существенным преимуществом способа  вл етс  то, что дл  сжигани  газа не требуетс  вентил тор- ный воздух. 2 с. и 1 з.п.ф-лы, 1 ил. СП с

Description

Изобретение относитс  к способам сжигани  горючего газа и газогорелочным устройсУвам и может быть использовано в печах различного технологического назначени , сушилах и котлах.

Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности сжигани  газа за счет обеспечени  полного смешени  газа с воздухом .

Изобретение по сн етс  чертежом.

Горелка состоит из следующих основных частей: центральной газовой трубы 1 с

открытым в торце отверстием и со штуцером 2 дл  тангенциального подвода газа. На наружной поверхности трубы выполнены лопатки 3 под углом 30° к оси горелки дл  закрутки воздушного потока. При этом лопатки устанавливаютс  так, чтобы крутка воздушного потока осуществл лась в противоположном направлении к закрученному потоку газовоздушной смеси, выход щей из центральной трубы. Центральна  труба с лопатками установлена в воздушной трубе 4 с диффузором 5. В диффузоре просверлены

00

ел N о о

Отверсти  б, Дл  установки приборов, с помощью которых производитс  зажигание факела и контролируетс  горение, выполнены проходные отверсти  в корпусе 7 и в воздушной трубе 4, шайба 8, регулирующа  проход воздуха в трубу 4, шайба 9- в зазоре корпуса.

Горелка турбулентна  зжекционна  (ГТЭ) может работать только при наличии разрежени  (не менее 20 кПа) в рабочем пространстве. .- .; V :; Х: ;--. V Л.;, -..:. -;;:: ; - :

Горелка работает следующим образом.

Газ подаетс  через штуцер 2 и образует закрученный газовый поток в Центральной трубе 1, Экспериментально установлено, что при соотношении .1,2-1,25 диаметра газового сопла (ввода газа в горелку) к Диаметру центральной трубы-по оси трубы создаетс  разрежение. За счет указанного разрежени  и разрежени  в рабочем пространстве технологического агрегата (печи, сушила, котла и Т.п.) воздух из тмосферы цеха засасываетс  через отверстие в торце Центральной трубы внутрь ее. 8 центральной трубе происходит первичное смешение газа с воздухом. За счёт разрежени  в рабочем пространстве; вторичный воздух проходит в пространство между центральной 1 и воздушной 4 трубами, закручиваетс  и попадает в закрученный в противоположном направлений газойрздушный поток, выход щий из центральной трубы. Здесь происходит вторичное смещение. Крутка потоков в противоположных направлени х увеличивает турбулентность и способствует более тщательному перемешиванию газовоздушной смеси со вторичным воздухом. В третий раз газовоздушна  смесь перемешиваетс  с воздухом, поступающим под действием Разрежени  в пространство между воздушной трубой 4 и корпусом 7 и истекающим через отверсти  6 в диффузоре 5. Этот воздух окончательно доводит смешение газа с воздухом до получени  заданного коэффи циента избытка воздуха а 1,0. Тройное, смешение воздуха с газом и интенсивна  Турбулизаци  потоков (в центральнойтрубе, при вторичном смешений и при направле- нии отдельных Струй воздуха через диффузор 5 навстречу Основному газовоздушному потоку) обеспечивает полное выгорание гр рючего.газа.

Регулировка прдвчй воздуха в зазор между воздушной 4 и центральной 1 труба Ми осуществл етс  с помощью шайбы 8, а в зазбр между корпусом горелки 7 и воздушной трубой 4 с помощью шайбы 9. Горелка Дозвол ет избежать принудительной под йчй воздуха за счёт разрежени , создаваемого многократной круткой потоков.

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

Пример, Горелка испытывалась на огневом стенде Каменского опытного завода . На стенде использованы приборы дл  измерени  разрежени  в топке, расход газа на горелку, максимальные температуры в факеле и отбирались пробы на содержание углекислого газа, кислорода, смеси углерода и окислов азота. Горелка оборудована автоматическим розжигом и приборами контрол  факела. При номинальном расходе природного газа 10 м3/ч и коэффициенте избытка воздуха а- 1,5 максимальна  температура факела сбставила 1000°С. При этом разрежение в топке поддерживалось раньше 10 мм.в.ст. Шайбы на воздушных каналах были полностью открыты.

Горение начиналось в диффузоре после первичного смешени  на срезе центральной трубы, т.е. воздух, подсасываемый за счет крутки в центральное отверстие уже смешалс  с газовым закрученным потоком, и начиналась перва  стади  сжигани  топлива . После этого продукты сгорани  и не- сгрревшее топливо в количестве 50% попадает в закрученный поток воздуха между центральной трубой и корпусом горелки, в котором происходит втора  стади  сжигани  природного газа. Воздух, поступающий, через отверстие в диффузоре в количестве 20-50% от теоретически необходимого объёме стабилизирует горение факела преп тству  его отрыву. Измеренные значени  компонентов в продуктах сгорани  были следующие; С02 8%; 02 7%; СО 0,02%; МОХ следы.. :;;: . ;,:-;.. .. . ;. .-;

Измеренна  максимальна  температу-, ра факела составила 1020°С.

Изобретение позвол ет значительно снизить затраты на Сибтему отоплени ,.исключив установку вентил тора и систему воздушной обв зки, получить экологически чистую среду за счет полного и многостадийного сжигани  газа. Кроме того, в св зи с малыми габаритами горелки, металлоемкость ее в 2-4 раза меньше против существующих горелой той же мощности.

ФОрмула изобретени 

1 .Способ сжигани  газа путем регулируемого подсоса воздуха газовой струей, образовани  и сжигани  газовоздушной смеси, о т л и ч а ю щ и и с   тем, что, с целью повышени  качества сжигани  газа путем обеспечени  полноты его смешени  с воздухом зоне стабилизации, подсос воздуха осу- ществл ют ступенчато-первичного - тангенциально закрученной газовой струей, предварительно закрученного вторичного - противоположно закрученной газовоздушной смесью и третичного воздуха - по периферии зоны стабилизации.

З.Устройство дл  сжигани  газа, содержащее корпус с тангенциальным патрубком и воздушной трубой, центральную газовую трубу с торцевым входным отверстием и диффузором, снабженным отверсти ми, о т- л и ч а ю щ е е с   тем, что тангенциальный патрубок установлен на газовой трубе/наружна  поверхность которой снабжена лопатками , причем лопатки и тангенциальный патрубок установлены с возможностью

крутки потоков соответственно вйздуха и газовоздушной смеси во взаимно противоположных направлени х, а соотношение диаметров центральной трубы и отверсти  в ее торцевой части составл ет 1,2-1,25.

З.Устройство по п.2, о т л и ч а ю щ е е - с   тем, что, с целью регулировани  подсоса воздуха, в зазорах корпуса и воздушной тру- бы установлены шайбы.