Горелочное устройство

)5 Р 23 О 14/00 ИЯ ЗОБ Т ЕТЕЛЬСТВ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИ К АВТОРСКОМУ СВ(71) Среднеазиатский филиал Всесоюзного.научно-исследовательского института использования газа в народном хозяйстве иподземного хранения нефти, нефтепродуктов и сжиженного газа(56) Авторское свидетельство СССРИт 1020696, кл, Р 23 О 11/10, 1983,Иссерлин А.С. Газовые горелки. - МНедра, 1966, с.189, рис,80,(57) Изобретение относится к горелочнымустройствам и может быть использовано втеплогенераторах и газотурбинных установках, Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности и снижениесодержания оксидов азота в продуктах сгорания. В горелочном устройстве уголковыестабилизаторы 6 выполнены расширяющимися в направлении к выходному торцу устройства и сообщены с каналом 5 дляподвода охлаждающей воды и кольцевымколлектором 2, внутренняя стенка стабилизаторов 6 снабжена радиальными рядамиотверстий 7,8 различного диаметра и отбойными козырьками 9, установленными над Изобретение относится к горелочным устройствам и может быть использовано в теплогенераторах, предназначенных для отопления административных зданий и 1719787 А 1 отверстиями 8 минимального диаметра, которые распределены равномерно по всей длине стабилизаторов 6, а отверстия большего диаметра 7 размещены в шахматном порядке. между отверстиями 8 минимального диаметра и выполнены с диаметром, увеличивающимся в направлении выходного торца устройства, Повышение эксплуатационной надежности достигается за счет повышения эффективности охлаждения стабилизаторов 6 горелочного .устройства путем создания заградительной пелены, возникающей при истечении парожидкостной пленки из щели, образованной отбойными козырьками 9 и внутренней стенкой стабилизаторов 6. Снижение содержания оксидов азота в продуктах сгорания достигается путем впрыска воды /водяного пара/ в ядро факела через отверстия большего диаметра, Причем для обеспечения различной дальнобойности струй отверстия выполнены с диаметром, увеличивающимся в направлении выходного торца устройства. Для уменьшения размывания струй, истекающих через отверстия большего диаметра /без отбойных козырьков(, защитной пеленой, образующейся при истечении из щели между отбойными козырьками и внутренней стенкой стабилизаторов, отверстия большего диаметра размещены в шахматном порядке между отверстиями минимального диаметра. 3 ил. сельскохозяйственных сооружений, а также в газотурбинных установках.Известна горелка, содержащая воздухопроводящий корпус с кольцевым. топлив5 10 20 25 30 50 55 ным коллектором, имеющим радиальное выходное отверстие и Ч-образные стабилизаторы с радиально размещенной входной кромкой, причем каждый стабилизатор выполнен расширяющимся от оси корпуса к периферии и его грани установлены с возможностью взаимного углового перемещения, Недостатком данного устройства является недостаточная эффективность охлаждения угол ковых стабилизаторов. Недостаточная эффективность охлаждения стабилизирующего устройства известной горелки связана с тем, что охлаждение происходит за счет конвективного теплообмена с воздухом, протекающим через щели меж ду уголковыми стабилизаторами. Поэтому при сжигании топлива с относительно низкими избытками воздуха (а = 1,0 - 1,05), когда температура факела достигает максимально возможных значений, количество воздуха, подаваемого в горелку, является минимальным, что и снижает эффективность охлаждения стабилизирующего устройства. Предварительный подогрев воздуха, поступающего в горелку, также приг одит к повышению рабочей температуры стабилизирующего устройства.Наиболее близким к предлагаемому является горелочное устройство, содержащее воздухонаправляющий кожух, на выходном конце боковой поверхности которого закреплен кольцевой коллектор для отвода охлаждающей воды, установленный на выходе в горелочное устройство смеситель, коаксиально установленные центральную и 3 периферийную кольцевые газовые трубы с радиальными выходными отверстиями, установленную между ними кольцевую трубу, образующую канал поДвода охлаждающей воды, сообщающийся с полостью коллекто ра через внутренний объем закрепленных на кольцевой трубе полых Ч-образных стабилизаторов, выполненных расширяющимися от оси устройства к периферии.Это устройство обладает недостаточ ной эффективностью охлаждения уголковых стабилизаторов и недостаточно экологически чистым сжиганием топлива, Недостаточная эффективность охлаждения стабилизаторов связана с тем, что охлаждение уголковых стабилизаторов происходит путем конвективного теплообмена между воздухом, поступающим в горелку, и внешней поверхностью стабилизаторов, а также между охлаждающей водой и внутренней поверхностью стабилизаторов. При режимах работы горелки, характеризующихся низкими значениями избытка воздуха /а =1,02 - 1,05/, температура факела достигает максимальных значений, тогда как количество воздуха, поступающего в горелку и охлаждающего стабилизаторы, является минимально возможным.Основным способом теплоотвода от стабилизаторов при этом режиме работы является конвективный теплообмен между охлаждающей водой и внутренней поверхностью стабилизаторов. Последнее приводит к необходимости обеспечениядостаточно высокого расхода охлаждающей стабилизаторы воды. Недостаточно экологически чистое сжигание топлива в известном горелочном устройстве (при коэффициенте избытка воздуха, равном 3неполнота сгорания топлива составляет 2 О) обусловлено отсутствием дополнительных конструктивных мероприятий, направленных на уменьшение образования окислов азота и угарного газа в продуктах сгорания.Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности и снижение содержания оКсидов азота в продуктах сгорания,Указанная цель достигается тем, что в известном горелочном устройстве, содержащем воздухоподводящий корпус с кольцевым коллектором отвода охлаждающей воды в выходном его участке, трубы, коаксиально размещенные в корпусе с образованием центрального и периферийного кольцевых газовых каналов с сопловыми отверстиями и промежуточного канала для подвода охлаждающей воды, а также полыеуголковые стабилизаторы, выполненныерасширяющимися в направлении к выходному торцу устройства и сообщенные с каналом для подвода охлаждающей воды и кольцевым коллектором, внутренняя стенка стабилизаторов снабжена радиальными рядами отверстий различного диаметра и отбойными козырьками, установленными над отверстиями минимального диаметра, которые распределены равномерно по всей длине стабилизаторов, а отверстия большегодиаметра размещены в шахматном порядке между отверстиями минимального диаметра и выполнены с диаметром, увеличивающимся в направлении выходного торцаустройства.На фиг.1 представлено горелочное устройство, продольный разрез; на фиг,2 - узелна фиг.1; на фиг,3 - стабилизатор, продольный разрез (А - А на фиг.2),Горелочное устройство содержит воздухоподводящий корпус 1 с кольцевым коллектором 2 отвода охлаждающей воды ввыходном его участке, трубы, коаксиально размещенные в корпусе с.образованием .центрального 3 и периферийного 4 кольцевых газовых каналов с сопловыми отверстиями и промежуточного канала 5 для подвода охлаждающей воды. На выходе из горелочного устройства установлены голые уголковые стабилизаторы 6, выполненные 5 расширяющимися в направлении к выходному торцу устройства и сообщенные с каналом 5 для подвода охлаждающей воды и кольцевым коллектором 2, Внутренняя стенка стабилизаторов 6 снабжена радиаль ными рядами отверстий 7,8 различного диаметра и отбойными козырьками 9, установленными над отверстиями 8 минимального диаметра, которые распределены равномерно по всей длине стабилизаторов 15 6, Отверстия большего диаметра 7 размещены в шахматном порядке между отверстиями 8 минимального диаметра и выполнены с диаметром, увеличивающимся в направлении выходного торца устройства. 20На входе в горелочное устройство последовательно установлены три перфорированные пластины 10, выполняющие роль смесителя.Центры каждого из сопловых отверстий 25 кольцевого газового канала 3 находятся в одной плоскости с входной кромкой стабилизаторов 6 и осью горелочного устройства. Внутрь горелочного устройства вставлен запальник 11. На кольцевом коллекторе 2 ус тановлен штуцер для отвода воды 12. Крепление горелочного устройства к стенке камеры сгорания осуществляется при помощи фланца 13, На торце горелочного устройства со стороны фланца 3 закреплены штуцеры 14, 15. 16, служащие для подачи газа в периферийный и центральный кольцевые газовые каналы 4,3, а также для подачи воды в кольцевой канал 5 соответственно.Формула изобретения Горелочное устройство, содержащее воздухоподводящий корпус с кольцевым коллектором отвода охлаждающей воды в выходном его участке, трубы, коаксиально размещенные в корпусе с образованием центрального и периферийного кольцевых газовых: каналов с сопловыми отверстиями и промежуточного канала для подвода охлаждающей воды, а также полые уголковые стабилизаторы, выполненные расширяющимися в направлении к выходному торцу устройства и сообщенные с каналом для подвода охлаждающей воды и кольцевым коллектором, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности и снижения содержания оксидов азота в продуктах сгорания, внутренняя стенка. стабилизаторов снабжена радиальными рядами отверстий различного диаметра и отбойными козырьками, установленными над отверстиями минимального диаметра, которые распределены по всей длине стабилизаторов, а отверстия большего диаметра размещены в шахматном порядке между отверстиями минимального диаметра и выполнены с диаметром, увеличивающемся в. направлении выходного торца. устройства.1719787 ставитель Е.Ибрагимовхред М.Моргентал М,Васильева Ред тор Т.Пали НТ СССР Произ твенно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 10 Заказ 759 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5