Горелочное устройство

О П И С А Н И Е и 1 58 Ф 57ИЗОБРЕТЕНИЯ Сонзз Советских Социалистических Республик(45) Дата опубликования описания 27.12.77 Государственный коните Совета Министров ССС по делам изобретений(71) Заявите й энергетический институского осударственныи 4) ГОРЕЛОЧНОЕ УСТРОЙСТВ корпус 1 , образуюо центральИзобретение относится к горелочным устройствам комбинированного типа и может быть использовано для сжигания и полного термического обезвреживания сильно забалластированных газов-отходов промышленного производства, в том числе содержащих твердые (пылевидные) или жидкие (каплеобразные) горючие примеси, совместно с природным газом (или мазутом), или автономно одного из указанных топлив в камерах сгорания теплоэнергетических установок и промышленных печах,Известны горелочные устройства, содержащие воздухоподводящий короб улиткообразной формы и аксиально-расположенный подвод газа в виде трубы с отверстиями или винтовыми прорезями 1.Недостатком известных горелочных устройств является то, что они не позволяют сжигать и,высококалорийное, и низкокалорийное топливо и интенсифицировать процесс смешения продуктов горения.Известны также горелочные устройства с корпусом и соосно расположенными в нем трубами, образующими каналы: центральный, средний и периферийный с лопастями завихрителя, и расположенный на выходе из каналов огнеупорный туннель 21. Данные устройства являются наиболее близкими к описываемому изооретенпю. Однако в указанных устройствах недостаточны устойчивость и интенсивность горения сильно забал ластированпых газов при резких колебанияхих состава (например, при резком повышении содержания балласта или понижении содержапия водорода в газе и т. п.). Вследствие этого в них не обеспечивается полнота выгорания 10 твердых частиц, содержащихся в некоторыхгазах-отходах производства, например, в отбросных газах сажевых заводов.С целью повышения интенсивности и устойчивости горения сильно забалластированных 15 газов-отходов промышленных производств,в выходном участке среднего канала предлагаемого устройства установлены лопатки, размещенные в шахматном порядке относительно лопастей, расположенных в выходном участке 20 периферийного канала с углом их наклона, в1,5 раза большим угла наклона лопаток, и отношение длины огнеупорного туннеля к его диаметру составляет 0,7.На чертеже схематически показано описы ваемое устройство.Горелочное устройство содержитс расположенными в нем трубамищими каналы 2, 3, 1, соответственн5 10 15 20 25 30 35 ный, средний и периферийный, с лопастями 5 завихрителя в выходном участке, установленными в шахматном порядке относительно лопаток 6, размещенных в выходном участке среднего канала 3, туннель 7, камеру 8 с отверстиями 9,Горелочное устройство работает следующим образом.Сильно за балл астированные газы-отходы производства подаются закрученным потоком в канал 4, а воздух для горения забалластированных газов подается мелкими струями из камеры 8 через отверстия 9, Высококалорийное топливо (природный газ) подается через канал 2. Смешение природного газа с воздухом происходит сначала частично в канале 3 между лопатками 6, а затем в полости туннеля 7, Газовоздушные смеси закручиваются лопастями 5 завихрителя и лопатками 6, Воспламенение происходит при попадании смеси сильно забалластированного газа с воздухом и природного газа с воздухом в полость туннеля 7 за счет тепла нагретых продуктов горения, рециркулирующих по его периферийной части и подсасываемых к корню факела, а также в приосевой области в аэродинамической тени лопаток 6.Первоначально пуск горелки осуществляется внесением в туннель факела или электрозапальником.Для усиления теплового импульса при воспламенении сильно забалластированного газа происходит теплообмен между нагретыми продуктами горения высококалорийного топлива и сильно забалластированного газа в корневой части факела. Эффективность теплообмена обеспечивается закручиванием потоков смеси сильно забалластированного и высококалорийного топлива при указанном выше соотношении углов наклона лопаток лопастей завихрителя.Таким образом, сочетание поджигающего действия огнеупорного туннеля, длина которого составляет 0,7 от его диаметра, с интенсификацией воспламенения в приосевой области за счет тепла высокотемпературных продуктов сгорания высококалорийного топлива, эффективность которого зависит от указанных выше отношений углов наклона лопаток и лопастей и их взаимного размещения и тепловой мощности рециркуляционных зон, позволяет расширить пределы устойчивого горения газов и полностью сжигать (обезвреживать) газы- отходы производства с использованием тепла в промышленных установках. Формула изобретенияГорелочное устройство, содержащее корпус с соосно расположенными трубами, образующими каналы: центральный, средний и периферийный с лопастями завихрителя, и расположенный на выходе из каналов огнеупорный туннель, отличающееся тем, что, с целью повышения интенсификации и устойчивости горения, в выходном участке среднего канала размещены лопатки, расположенные в шахматном порядке относительно лопастей, и последние установлены с углом наклона, в 1,5 раза превышающим угол наклона лопаток а отношение длины огнеупорного туннеля к его диаметру составляет 0,7,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Шимановский О. В. и др, Горелка для сжигания низкокалорийных газов, Газовая: промышленность7, 1960, с, 21, рис, 2,2. Авторское свидетельство СССР260797, кл, Р 23 Е) 15/02, 1967.з 2782/4НПО ПодписнСССР р, Сапунова, 2 Типогра Изд.1021сударственного коми по делам изобре 13035, Москва, ЖТираж 725ета Совета Министрений и открытийРаушская наб д. 4