Устройство для контроля пламени

митет Российской Федераци патентам и товарным знакам К ИЕ ИЗОБРЕТЕНсвидетельству ОПИ авторск 2) 05.04.89 4690035/06 20.05.96 Бю Власов И.И(2 (4 (7 В. (714 Хайрул ке н Р.Г Татарское нероизводственное электрификации тэ энергетик(56 Пр грега то ела(54 РО осится к области зуется в системах устройствами, в ие от и истопочи пр уп Мффб Риикус. Э, потускнени е. Мл Инфо УСТРОЙС МЕНИ Изобретен ростроения вления(51) 6 Р 23 М 5/02 частности горелками котлоагрегатов. Устройство для контроля пламени содержит источник 1 избыточного давления сжимаемого рабочего тела (воздуха), дифференциальные пневматический преобразователь 2, генератор 4 основной закрученной струи н генератор 8 экранной закрученной струи, причем генератор 4 основной закрученной струи выполнен в виде последовательно соединенных цилиндрической камеры 1 О закручивания с тангенцнальными, соплами, цилиндрического диффузора 11 и конического диффузора 12. Изобретение позволяет повысить надежность контроля, 1 ил, 1837698Изобретение относится к области приборостроения и используется в системах управления различными топочными устройствами, в частности горелками котлоа регатов.Целью изобретения является повышение надежности.На чертеже приведена принципиальная схема устройства.Устройство для контроля пламени содержит источник 1 избыточного давления сжимаемого рабочего тела воздуха), дифференциальный пневматический преобразователь 2, корпус 3, соединенный с источником 1, генератор 4 основной закрученной струи, щелевое сопло 5 струйной завесы, отверстие 6 отбора статического давления основного закрученного потока, отверстия 7 отбора статического давления в гопке, соединенных с импульсными трубками, генератор 8 экранной закрученной ст руи и рубашку 9 охлаждения, Генератор 4 основной закрученной струи выполнен в виде последовательно соединенных цилиндрической камеры 10 закручивания с тангенциальными соплами, цилиндрического диффузора 11 и конического диффузора 12,Устройство работает следующим образом, При отсутствии горения в месте установки устройсва, т,е, в потоке основной горелки, температура рабочего тела устройства и температура потока основной горелки низки и примерно равны (если усройство питается воздухом, отбираемым перед шибером основной горелки, то в точности равны), В закрученном потоке камеры 10 и цилиндрического диффузора 11 элементов генератора основной закрученной струи 4 и приосевой части устанавливается разрежение, при оптимальном соотношении размеров генератора величина разрежения значительна и может достигать 140 от величины избыточного давления скигания,Под действием этого разрежения газ воздух) из топочного объема втекает в цилиндрический диффузор, Здесь термин диффуэор" используется, чтобы подчеркнуть особенность рабочего процесса в элементе 11, в котором имеет место повышение статического давления, и направлении течения и вступает в массообмен с рабочим телом устройства. При этом втекающий гаэ также закручивается в твердые частицы, содержащиеся в основном потоке под действием центробежных сил отбрасываются к периферии цилиндрического диффузора 11,где имеется высокочастотный пристенный поток в направлении устройства, Твердые 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 частицы отбрасываются пристенным потоком назад в топку. Глубина проникновения твердых частиц ограничена и при оптимальном соотношении размеров генератора основного закрученного потока они не могут достигнуть камеры 10 и там отложиться.Крупные частицы имеют глубину проникновения меньше, чем мелкие, а в камеру иэ топочного объема по приосевой зоне разрежения м .ет попасть только чистый газ, но и он после смещения с рабочим телом устройства выдувается назад в топку.На холодном примерно изотермическом режиме в центре камеры устанавливается разрежение, величина которого зависит от расхода рабочего тела. избыточного давления питания и соотношения геометрических размеров устройства. Величина давления, отбираемого через отверстие 6, оказывается существенно меньше, чем давление, отбираемое через отверстие 7. Дифференциальный пневматический преобразователь 2, подсоединенный к этим отверстиям, размыкает контакт.После воспламенения иэ топочного обьема в цилиндрический диффуэор 11 начинают вытекать горячие продукты сгорания. Картина течения в генераторе основного закрученного потока не меняется: твердые частицы и продукты термической деструкции топлива по-прежнему отбрасываются к периферии диффузора и выдуваются в топку. Однако горячие продукты сгорания, проникающие в диффузор 11 и камеру 9, вступают в теплообмен с рабочим телом устройства, нагревая последний, а это приводит к увеличению приведенного расхода смеси - параметра, определяющего гидравлическое сопротивление выходной части тракта генератора основной закрученной струи, преимущественно цилиндрического диффузора. Последнее приводит к повышению давления перед ним, разрежение пропадает и давление перед отверстием 6 становится выше давления перед отверстием 7. Мембрана дифференциального дневматического преобразователя 2 прогибается в противоположную сторону и замыкаЕт контакт, т,к. знак перепада давления меняется на противоположный,Упомянутые особенности взаимодействия закрученного потока рабочего тела со средой в топочном объеме делают работуустройства нечувствительной к запыленности этой среды,Конический диффузор 12 служит для эвакуации отработавшего рабочего тела в виде тонкой расширяющейся струи конической формы с тем, чтобы освободить путь1837698 протока горячих продуктов сгорания киндрическому диффузору,Полный угол конического диффузоралесообразно выполнять в пределах 90 Оо, Если устройство устанавливается под 5ом или спутно по отношению к потскуелки, то угол диффузора делают относиьно малым (90 - 120)о, а если устройствопользуется во встречных потоках, то больм (120 - 180). Рабочее тело, покидающеелиндрический диффузор, благодаря эфкту прилипания струи к стенке (эффектвестный в аэродинамике как "эффект Кода") следует в направлении, заданном 15.нками диффузора, при этом скорость вм уменьшается. а статическое давлениестет, При отсутствии конического диффура в неблагоприятных условиях(обдув бовым сносящим потоком) струя может 20рваться от стенок, и холодное рабочеео может попасть в цилиндрический дифзор, что может нарушить работу устройа, Если же поток, горение в которомнтролируется, направлен навстречууе, истекающей из устройства, то подоое исключено, и в коническом диффузорецт необходимости,Генератор 8 закрученной струи, выполнный в виде шнекового завихрителя, слу 30 я ц лструиная завеса ОтлОжЕний проКЦ 1 И Н- ПОгртва при раб,1 еКроме того, наружная способствует уменьшению дуктов термической аес 1 р емой в топку части устройс мазуте. н ормула изобретени УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПЛ М ни, 35 Устройство дляержащее корпус,ником избыточногого рабочего тела,ора давлений, соедциальным пневмаателем, отличзющью повышения на онтроля пламеоединенный с идавления сжимимпульсные трубиненные с дифтическим преобееся тем, что,дежности, оно с о о ве- ки от ре фера 40 Составитель И.АксеноТехред М.Моргентал Оррек;ор дактор А,Хмели каз 295 Тираж Подписное НПО "Поиск" Роспатента113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина,Ц 1 уг го те и ц ф и а ст Р з к о те жит для эвакуации а виде расширя,ощейся струи конической формы той части раоочего гела, которая протекает через руба гку ох лаждения части устройства, г.огружаемсй в зону горения,Если это рабочее тело выпускать в аиде кольцевой струи беэ за рутки, то г ри взаимодействии этОЙ струи с Основной ст руей можит образоваться замкнутая рециркуля ионнм зона, заполненная холодным рабочим тель, приток горячих продуктов сгорания к цилиндрическому диффузору прекрагитс,: и работа устройства нарушается, Зак;.Тка экранио: струи приводит к тому, ч 1 О экранная с 1 р 1" не смыкает осноану 1 о стру 1 о в замкнутую рс;". куляционную зону и работа,атрэйст:Нс:,.: рушается. Щелевое сопл5 служит для 1 рорв- вания наружной ".: руйной завесы д;я за ги тЫ ПОГРУжаЕМОй В ТОПК ЧаСтИ УСТРОЙС,: - .а О; воздействия высокотемпературных прод к тов сгооания,держит генератор осно,-ной закрученной струи и генератор экранной закручен. ной струи, связанный с рубашкои ох лаждения, и щелевое сопла с трубной завесы, причем генератор основной закрученной струи выполнен в виде гюследовательно соединенных цилиндриче. ской камеры закручивания с тангенциальными соплами, ци индриче ского и коничекого диффузоров. а генератор экранной закрученной струи вьполнен в виде шнекового завихрителя.