Способ сжигания газа и устройство для его осуществления

(я)5 Р 23 О ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТВедОмстВО сссРГОСПАТЕНТ СССР) ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ К А ежом.их основтрубы 1 с КОМУ. С ВИДЕТЕЛ ЬСТВУ(71) Всесоюзное научно-производственноеобьединение по рациональному использованию газа в народном хозяйстве "Союэпром газ"(56) Альбом ГТУ для сжигания природного исжиженного газов, рекомендуемые к применению. Серия 5905-14, вып,0, стр.33,06.02.89,Авторское свидетельство СССРМ 737704, кл. Г 23 0 14/02, 1978.(54) СПОСОБ СЖИГАНИЯ ГАЗА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Использование: в печах различного технологического назначения и котлоагрегатах. Сущность изобретения: способзаключается в регулируемом подсосе воздуха за счет разряжения в топке и циклонногоэффекта, образовании и сжигании газовоздушной смеси, причем газовую струю подИзобретение относится к способам сжиганий горючего газа и гаэогорелочным устройствам и может быть использовано в печах различйого технологического назначения, сушилах и котлах,Целью изобретения является повышение эффективности сжигания газа эа счет обеспечения полного смешения газа с воздухом.Изобретение поясняется черт Горелка состоит иэ следующных частей: центральной газовой ают тангенциально, создавая разрежение по оси центральной трубы, закручивают также воздух в межтрубье в противоположном направлении, а стабилизацию пламени осуществляют с помощью воздушных струй, подсасываемых через отверстия в диффуэоре, Устройство для осуществления способа содержит тангенциальный патрубок на газовой трубе, на внешней поверхности газовой трубы установлены. лопатки, Соотношение размеров диаметров газовой трубы и отверстия в ее торцевой части составляет 1,2 - 1,25. Диаметры отверстий в диффузоре выполнены таких размеров, чтобы обеспечить заданный по технологии коэффициент избытка воздуха, Ступенчатое сжигание газа и тройная турбулизация газо- воздушной смеси делает предложенный способ сжигания газа экологически чистым, в продуктах сгорания отсутствуют окислы азота и углерода. Другим существенным преимуществом способа является то, что для сжигания газа не требуется вентиляторный воздух. 2 с, и 1 з,п.ф-лы, 1 ил. открытым в торце отверстием и со штуцером 2 для тангенциального подвода газа. На наружной поверхности трубы выполнены лопатки 3 под углом 30 к оси горелки для закрутки воздушного потока, При этом лопатки устанавливаются так, чтобы крутка воздушного потока осуществлялась в противоположном направлении к закрученному потоку газовоздушной смеси, выходящей из центральной трубы, Центральная труба с лопатками установлена в воздушной трубе 4 с диффузором 5. В диффузоре просверленыОтверстия 6, Для установки приборов, с помощью которых производится зажигание факела и контролируется горение, выполне. ны проходные отверстия в корпусе 7 и в воздушной трубе 4, шайба 8, регулирующая проход воздуха в трубу 4, шайба 9- в зазоре корпуса 7.Горелка турбулентная эжекционная (ГТЗ) может работать только при йаличйи разрежения (не менее 20 кПа) в рабочем пространстве;Горелка работает следующим образом.Газ подается через штуцер 2 и образует закрученный газовый поток в Центральной трубе 1. Экспериментально установлено, что при соотношении 1,2-1,25 диаметра га-зового сопла (ввода газа в горелку) к диаметру центральной трубы по оси труби создается разрежение. За счет указанногб разрежения и разрежения в рабочем пространстве технологического агрегата. (печи,сушила, котла и т.п.) воздух иэ атмосферы цеха засасывается.через отверстие в торце центральной трубы внутрь ее, В центральной трубе происходйт.первичное смешение газа с воздухом. За счет разрежений в рабочем пространстве вторичный воздух прохо дит в пространство между центральной 1 и воздушной.4 трубами, закручивается и йопадает в закрученный в противоположном направлении газовоздушный поток, выходящий иэ центральной трубы. Здесь происходит аторичное смешение. Крутка потоков в противоположных направлениях увеличивает турбулейтность и способствует более тщательному перемешиванию газовоэдушной смеси со вторичным воздухом, В третий раэ гаэовоэдушная смесь перемешивается с воздухом, поступающим под действием разрежения в пространство между воздушной трубой 4 и. корпусом 7 и истекающим через отверстия 6 в диффузоре 5. Этот воздух окончательно доводит смешение газа с : воздухом до полученйя заданного коэффициента избытка воздуха й 1,0. Тройное смешение воздуха с газом иинтенсивная турбулизация потоков(в центральнойтрубе, при вторичном смешений и при направлении отдельных струй воздуха через диффузор 5 навстречу основному газовоздушному потоку) обеспечивает полное выгорание го рючего. газа.Регулировка йодачи воздуха в зазормежду воздушной 4 и центральной 1 трубами осуществляется с помощью шайбы 8, а в зазор между корпусом горелки 7 и воздушной трубой 4 с помощью шайбы 9. Горелка ,йоэаоляет избежать принудительной под"ечй вбэдуха за счет разрежения, создаваемого многократной круткой потоков. П р и м е р, Горелка испытывалась наогневом стенде Каменского опытного завода, На стенде использованы приборы дляизмерения разрежения в топке. расход газа5 на горелку, максимальные температуры вфакеле и отбирались пробы на содержаниеуглекислого газа, кислорода, смеси углерода и окислов азота. Горелка оборудованаавтоматическим розжигом и приборами10 контроля факела, При номинальном расходеприродного газа 10 мч и коэффициентеизбытка воздуха а = 1,5 максимальная тем.Пература факела составила 1000 С. При: этом разрежение в топке поддерживалось15 раньше 10 мм.в.ст, Шайбы на воздушныхканалах были полностью открыты.Горение начиналось в диффузоре послепервичного смешения на срезе центральной трубы, т.е. воздух, подсасываемый за20 счет крутки в центральное отверстие уже. смешался с газовым закрученным потоком,и начиналась первая стадия сжигания топлива. После этбто продукты сгорания и несгоревшее топливо в количестве 50%25 попадает в закрученный поток воздуха меж. ду центральной трубой и корпуСом горелки,в котором происходит вторая стадия сжига-.ния природного газа, Воздух, поступающий,через отверстие в диффуэоре в количествеЗ 0 20-50 О от теоретически необходимого объ:ема стабилизирует горение факела, препят.ствуя его отрыву, Измеренные значенийкбмпОнентов в продуктах сгорания былйследующие: СОг 8 фА: 02 76: СО 0,02%: ЙОхЗ 5 следы.Измеренная максимальная температу-,ра факела составила 1020 С.Изобретение позволяет значительноснизить затраты на систему бтопления, иск-40 лючив установку вентилятораи систему воздушной обвязки, получить экологическичистуЮ среду за счет полного и многостадийногО сжигания газа. Кроме того, в связис малыми габаритами горелки, металлоем 45 кость ее в 2-4 раза меньше против существующих горелок той же мощности,Формула изобретения1.Способ сжигания газа путем регулируемого подсоса воздуха газовой струей, об 50 разования и сжигания газовоэдушнойсмеси, отл и ча ю щий ся тем, что, с цельюповышения качества сжигания газа путемобеспечения полноты его смешения с воздухом зоне стабилизации, подсос воздуха осу 55 ществляют ступенчато-первичноготангенциально закрученной газовой струей,предварительна закрученного вторичного -противоположно закрученной газовоздушной смесью и третичного воздуха - по периферии зоны стабилизации1815496 Составитель А,УтенковТехред М.Моргентал . Корректор А.Обручар едактор Заказ 1629 Тираж. Яодписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-З 5, Раушская наб., 4/5 Подственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 5 62.Устройство для сжигания газа, содер- крутки потоков соответственно воздуха и жащее корпус с тангенциальным патрубком газовоздушной смеси во взаимно противо- и воздушной трубой, центральную газовую положных направлениях,асоотношениедитрубу с торцевым входным отверстием и аметров центральной трубы и отверстия в ее диффузором,снабженнымотверстиями,от торцевой части составляет 1,2 - 1,25.л и ч а ю щ е е с я тем, что тангенциальныйпатрубок установлен на газовой трубе, на- З.Устройство по п.2; о т л и ч а ю щ е еружная поверхность которой снабжена ло- с я тем, что, с целью регулирования подсоса патками, причем лопатки и тангенциальный воздуха, в зазорах корпуса и воздушной трупатрубок установлены с возможностью 10 бы установлены шайбы.