RU2120084C1

RU2120084C1 - Box-type gas burner

Info

Publication number: RU2120084C1
Application number: RU95117599A
Authority: RU
Inventors: В.Л. Долматов; М.Н. Миннуллин; Н.Р. Сайфуллин; В.В. Набержнев
Original assignee: Акционерное общество "Ново-Уфимский нефтеперерабатывающий завод"
Priority date: 1995-10-17
Filing date: 1995-10-17
Publication date: 1998-10-10

Abstract

FIELD: burners with adjustable parameters of flame; burning gas of varying composition in industrial heating furnaces and boilers. SUBSTANCE: gas exhaust nozzles of central and outer gas chambers are located in radial plane of burner on legs of right-angled triangle and their axes intersect at point lying on hypotenuse at angle of 85 to 95 deg. EFFECT: control of flame parameters in wide of thermal characteristics. 2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к горелочным устройствам с регулируемыми параметрами факела и может быть использовано для сжигания газа с переменным составом в промышленных нагревательных печах и котлах. The invention relates to burners with adjustable torch parameters and can be used for burning gas with variable composition in industrial heating furnaces and boilers.

Известна газовая горелка по А.С. СССР N 779739, содержащая центральную топливную трубу и коаксиально размещенный кольцевой коллектор с топливораздающими устройствами, выполненными в виде радиальных патрубков с заглушенными концами и сопловыми отверстиями. Недостатком данной конструкции горелки является относительно низкая эффективность сжигания топливного газа в условиях переменных нагрузок. Known gas burner according to A.S. USSR N 779739, containing a Central fuel pipe and a coaxially placed annular manifold with fuel-dispensing devices made in the form of radial pipes with plugged ends and nozzle holes. The disadvantage of this burner design is the relatively low efficiency of fuel gas combustion under variable loads.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой корпусной газовой горелке является горелка по А.С. СССР N 373486, содержащая две коаксиально расположенные центральную и внешнюю газовые камеры с газовыпускными осевыми и радиальными соплами. Closest to the technical nature of the claimed case gas burner is a burner according to A.S. USSR N 373486, containing two coaxially located central and external gas chambers with gas outlet axial and radial nozzles.

Недостатком данной конструкции горелки является относительно узкий диапазон регулирования параметров факела. The disadvantage of this design of the burner is the relatively narrow range of regulation of the parameters of the torch.

Целью изобретения является регулирование параметров факела в широком диапазоне теплотехнических характеристик. The aim of the invention is to control the parameters of the torch in a wide range of thermal characteristics.

Поставленная цель достигается тем, что газовыпускные сопла центральной и внешней газовых камер расположены в радиальной плоскости горелки на катетах прямоугольного треугольника, стороны которого образованы боковой поверхностью корпуса одной газовой камеры и фронтальной поверхностью другой газовой камеры, а оси пар газовыпускных отверстий пересекаются в точках под углом 85 - 95^o на гипотенузе прямоугольного треугольника.This goal is achieved in that the gas outlet nozzles of the central and external gas chambers are located in the radial plane of the burner on the legs of a right triangle, the sides of which are formed by the side surface of the body of one gas chamber and the front surface of the other gas chamber, and the axis of the pairs of gas outlet openings intersect at points at an angle of 85 - 95 ^o on the hypotenuse of a right triangle.

Для формирования заполненного факела целесообразно в горелке соотношение числа газовыпускных сопел внешней газовой камеры и числа сопел центральной газовой камеры выполнять равным 2 : 1 или 1 : 2, а соотношение их диаметров 1 : 3 или 3 : 1 соответственно. To form a filled torch, it is advisable in the burner that the ratio of the number of gas outlet nozzles of the external gas chamber and the number of nozzles of the central gas chamber be 2: 1 or 1: 2, and the ratio of their diameters 1: 3 or 3: 1, respectively.

На фиг. 1 и 2 показаны варианты исполнения корпусной газовой горелки. Фиг. 1 - с внутренним расположением газовыпускных сопел (горелка инжекционного типа); фиг. 2 - с внешним расположением газовыпускных сопел (горелка диффузионно-инжекционного типа). На фиг. 3 дан фронтальный вид корпусной газовой горелки с соотношением числа газовыпускных сопел центральной газовой камеры и числа газовыпускных сопел внешней газовой камеры, равным 2 : 1, и соотношением их диаметров 1 : 3 соответственно. In FIG. 1 and 2 show embodiments of a cabinet gas burner. FIG. 1 - with an internal arrangement of gas exhaust nozzles (injection-type burner); FIG. 2 - with an external arrangement of gas nozzles (diffusion-injection type burner). In FIG. 3 is a front view of a cabinet gas burner with a ratio of the number of gas outlet nozzles of the central gas chamber and the number of gas outlet nozzles of the external gas chamber equal to 2: 1, and a ratio of their diameters of 1: 3, respectively.

Корпусная газовая горелка состоит из коаксиально расположенных внешней и центральной газовых камер 1 и 2 соответственно с газовыпускными соплами 3 и 4. Причем в зависимости от варианта исполнения корпусной горелки (инжекционного или инжекционно-диффузионного типа) газовыпускные сопла 3 и 4 в газовых камерах 1 и 2 выполняют либо осевыми, либо радиальными и таким образом, чтобы сопла 3 и 4 были расположены (независимо от варианта исполнения горелки) в радиальной плоскости горелки на катетах прямоугольного треугольника. Сопла 3 внешней газовой камеры 1 выполняют либо на фронтальной ее поверхности (осевые сопла), а сопла 4 центральной газовой камеры 2 - на внутренней поверхности корпуса (радиальные сопла, либо расположение сопел 3 и 4 в газовых камерах 1 и 2 обратное. Оси сопел 3 и 4 пересекаются в одной точке под углом 85 - 95^o, лежащей на середине гипотенузы прямоугольного треугольника. Угол наклона осей сопел 3 и 4 принят исходя из оптимального размера корпусной газовой горелки и ее соплового аппарата. Расположение точки пересечения осей газовых сопел 3 и 4 на гипотенузе прямоугольного треугольника определено исходя из условий формирования общей струи газового потока до контакта с потоком воздуха и исходя из скорости распространения пламени в сжигаемом газовом потоке. Отклонение точки пересечения осей сопел 3 и 4 от гипотенузы прямоугольного треугольника целесообразно только к прямому углу по медиане треугольника.The case gas burner consists of coaxially located external and central gas chambers 1 and 2, respectively, with gas outlet nozzles 3 and 4. Moreover, depending on the version of the case burner (injection or injection-diffusion type) gas outlet nozzles 3 and 4 in gas chambers 1 and 2 perform either axial or radial and so that the nozzles 3 and 4 were located (regardless of the burner version) in the radial plane of the burner on the legs of a right triangle. The nozzles 3 of the external gas chamber 1 are either on its front surface (axial nozzles), and the nozzles 4 of the central gas chamber 2 are on the inner surface of the casing (radial nozzles, or the arrangement of the nozzles 3 and 4 in the gas chambers 1 and 2 is opposite. and 4 intersect at one point at an angle of 85 - 95 ^o , lying in the middle of the hypotenuse of a right-angled triangle.The angle of inclination of the axes of the nozzles 3 and 4 is adopted based on the optimal size of the casing gas burner and its nozzle apparatus. hypothesis The knot of a right-angled triangle is determined on the basis of the conditions for the formation of a common jet of gas flow before contact with the air flow and on the basis of the speed of flame propagation in the combusted gas flow.

Корпусная газовая горелка работает следующим образом. Case gas burner operates as follows.

Газ подается в газовые камеры 1 и 2 либо через осевые газовыпускные сопла 3 и 4 для формирования относительно узкого и длинного светящегося факела, либо через радиальные газовыпускные сопла 3 или 4 (в зависимости от типа исполнения горелки) для формирования, при прочих равных условиях, более короткого факела горелки. Gas is supplied to the gas chambers 1 and 2 either through the axial gas outlet nozzles 3 and 4 to form a relatively narrow and long glowing torch, or through radial gas outlet nozzles 3 or 4 (depending on the type of burner) to form, other things being equal, more short torch torch.

При повышении производительности горелки от средней до номинальной подача газа осуществляется в газовые камеры 1 и 2 одновременно. Меняя соотношение расходов топливного газа (или топливных газов, если в каждую газовую камеру подают газы различного состава) в камеры 1 и 2, за счет получения газовых струй через сопла 3 и 4 различной энергетической мощности, добиваются оптимального угла атаки воздуха газовыми струями в амбразуре 5, после чего смесь направляют в топочный объем 6 на сжигание. With an increase in burner productivity from medium to nominal, gas is supplied to the gas chambers 1 and 2 simultaneously. By varying the ratio of the flow rates of fuel gas (or fuel gases, if gases of different compositions are supplied to each gas chamber) to chambers 1 and 2, by obtaining gas jets through nozzles 3 and 4 of different energy power, they achieve the optimal angle of attack of air with gas jets in the embrasure 5 , after which the mixture is sent to the combustion chamber 6 for combustion.

Использование заявляемой конструкции корпусной газовой горелки в отличии от существующих аналогов позволяет варьировать угол атаки воздуха газовым потоком во всем диапазоне от спутного направления потоков до перпендикулярного и таким образом добиваться оптимальных параметров факела в широком диапазоне нагрузок. Using the inventive design of a gas-fired gas burner, in contrast to existing analogues, it is possible to vary the angle of attack of air by the gas flow in the entire range from the satellite direction of flow to the perpendicular and thus achieve optimal flare parameters in a wide range of loads.

Источники информации:
1. А.С. СССР N 779739, БИ N 42, 1980 г. (аналог).Sources of information:
1. A.S. USSR N 779739, BI N 42, 1980 (analogue).

2. А.С. СССР N 373486, БИ N 14, 1973 г. (прототип). 2. A.S. USSR N 373486, BI N 14, 1973 (prototype).

Claims

1. Case gas burner, containing two coaxially located central and external gas chambers with radial and axial gas nozzles, characterized in that the gas nozzles of the central and external gas chambers are located in the radial plane of the burner relative to each other on the legs of a right triangle, the sides of which are formed by the side the surface of the casing of one gas chamber and the front surface of the casing of the second gas chamber, and the axis of the pairs of nozzles opposite to each other in the triangle ayutsya at an angle of 85 - 95 ^o at a point located in the middle of the hypotenuse of the triangle.

2. The burner according to claim 1, characterized in that the ratio of the number of gas outlet nozzles of the external gas chamber to the number of nozzles of the central gas chamber is 2: 1 or 1: 2, and the ratio of their diameters is 1: 3 or 3: 1, respectively.