Газовий пальник

1. Газовий пальник, переважно для обертових печей, що містить корпус із патрубком підведення газу із центральним сопловим отвором у вигляді сопла Лаваля з розміщеним у ньому рухомим дроселем-розсікачем у вигляді тіла обертання, що має циліндричну й конічну частини, у якому конічна частина дроселя-розсікача повернена в бік дифузора в соплі Лаваля, а величина переміщення конічної частини дроселя в циліндричній частині сопла Лаваля становить 1-5 діаметрів мінімального прохідного перерізу конфузора, а співвідношення діаметрів циліндричної частини сопла Лаваля й циліндричної частини дроселя перебуває в межах 1:1-3:1, і розташованого в його торцевій вихідній U 2 (19) 1 3 19057 4 отвором, розташованим у його конічній торцевій реміщення, а також охоплюють корпус пальника частині, установленим по осі корпуса завихруваспіввісними кожухами з лопатковими завихрувачем із лопатками й рухливим дроселемчами, що мають кут закручування в межах 0,3-1 розсікувачем, постаченим механізмом переміщенкута закручування газового потоку, згідно корисної ня, дросель-розсікувач виконаний у вигляді тіла моделі пальник постачений додатковим сопловим «Коанда» і встановлений таким чином, що він наконечником, постаченим дроселем з механізмом утворює із сопловим отвором кільцевий зазор. його переміщення, причому основне й додаткове Корпус пальника охоплює співвісний із ним кожух, сопла співвісні, а як дросель додаткового сопловопостачений патрубком для підведення окисного го наконечника використається корпус сопла Лагазу. валя; як мінімум одне з газових сопів пальника Основними недоліками відомого технічного постачено камерою попереднього змішування й рішення є недостатньо ефективна робота пальниканалами підведення окислювача в камеру попека через неефективне змішування газу з окислюреднього змішування; підведення окислювача в вачем, обумовленого конструктивними особливоскамеру попереднього змішування здійснюється тями відомого пальника - недостатнім розкриттям інжекцією газового струменя, причому вхідні отвофакела через перерозподіл газових струменів у ри каналів підведення окислювача в камеру попесоплі пальника й, тим самим, зниженням швидкосреднього змішування виконані в торцевій частині ті витікання газу на зрізі сопла. У результаті низьяк мінімум одного з газових сопів; газовий пальник кої швидкості не досягається необхідна темперавиконаний із двома рухливими дроселями, причотура факела, а згоряння палива є неповним. му обоє рухливих дроселя мають незалежні мехаНайближчим по технічній сутності до об'єкту, нізми переміщення. що заявляється, є газовий пальник [заявка На Фіг. представлена схема запропонованого №20040604892 від 21.06.04p, заявник пальника. ВАТ«Криворіжсталь»]. Відомий пальник виконаний Пальник містить корпус 1, який виконує роль у вигляді центрального газового сопла пальника, у кожуха, який подає повітря, у ньому встановлені, якому розміщений рухливий дросель-завихрувач, наприклад, лопатеві завихрувачі повітряного потовиконаний у вигляді тіла обертання, що має цилінку 9. Корпус 1 заглушений із боку, протилежної дричну й конічну частини, причому конічна частина сопловому отвору пальника й у його заглушеної дроселя-завихрувача звернена вбік мінімального донної частини виконані канали, наприклад, у випрохідного перетину дифузора в соплі Лаваля й гляді трубок 6, службовців для подачі окислювача величина переміщення конічної частини дроселя в (кисню) або рециркулюючих димових газів. Усерециліндричній частині сопла Лаваля становить 1-5 дині кожуха й за ним розміщені канали 12 і 13, що діаметрів мінімального прохідного перетину конпідводять паливо. По каналу 12 газ подається до фузора, а співвідношення діаметрів циліндричної сопла Лаваля 11, а по каналу 13 до периферійного частини сопла Лаваля й циліндричної частини газового сопла 3. У газових каналах установлені дроселя перебуває в межах 1:1 - 3:1. завихрувачі газового потоку 4 і 5. Завихрувач 4 Основними недоліками відомого технічного конструктивно виконаний у вигляді дроселя, що рішення є недостатньо ефективна робота пальнимає циліндричну й конічну частини. На циліндричка через погане змішування газу з окислювачем, у ній його частині розміщені лопати завихрувача, а зв'язку з конструктивними недоліками пальника, а конічна частина (фіг. 2), має можливість поздовжсаме, тою обставиною, що змішання газу й окиснього (у напрямку руху газового потоку) перемілювача відбувається в зоні горіння й, тим самим, щення на величину 1-5 діаметрів мінімального приводить до неефективного спалювання палива. прохідного перетину конфузора в соплі Лаваля. В основу створення пропонованої корисної Корпус сопла Лаваля 2 охоплюється співвісним із моделі поставлено задачу вдосконалення роботи ним кожухом, що утворює периферійне сопло 3. пальника шляхом установки в газовій трубі й вихіРухливий в осьовому напрямку дросель, установдному патрубку (повітряному соплі) пальника долений у соплі Лаваля, зв'язаний зі штоком 10, у даткових конструктивних елементів, що дозволить свою чергу пов'язаним із системою регулювання досягти підвищення ефективності спалювання центральної подачі газу 8. Подача газу й повітря палива. до пальника здійснюється за допомогою патрубків: Зазначений технічний результат досягається газових 7 і повітряного 8. У корпусі сопла Лаваля 2 тим, що газовий пальник, який містить корпус із і ( або) корпусі периферійного сопла 3 виконані патрубком підведення газу із центральним соплоканали 14, які служать для підведення окислювача вим отвором у вигляді сопла Лаваля з розміщеним до камери змішування 15, утвореної, наприклад, у ньому рухливим дроселем-розсікувачем у виглякорпусом сопла Лаваля 2 і корпусом периферійноді тіла обертання, що має циліндричну й конічну го сопла 3. У соплі Лаваля 2 камерою змішування частини, у якому конічна частина дроселяслужить простір, утворений твірною дифузора й розсікувача звернена вбік дифузора в соплі Лаварухливим дроселем 4. ля, а величина переміщення конічної частини дроВиконання сопла пальника у вигляді двох неселя в циліндричній частині сопла Лаваля станозалежних сопів, постачених каналами підведення вить 1-5 діаметрів мінімального прохідного палива, причому одне з яких виконано у вигляді перетину конфузора, а співвідношення діаметрів сопла Лаваля з установленим у ньому з можливісциліндричної частини сопла Лаваля й циліндричтю осьового переміщення дроселем-розсікувачем, ної частини дроселя перебуває в межах 1:1 - 3:1 і а також утвореними конструктивними елементами розташованого в його торцевій вихідній частині, пальника камер змішування газу й повітря всерелопатковим завихрувачем з механізмом його педині формованого високошвидкісного закрученого 5 19057 6 газового струменя, у якій протікає процес часткозбігається або протилежно напрямку газового пового окислювання палива з утворенням вуглецю току. Це забезпечує поліпшення перемішування (сажі) на виході із сопла пальника, а наявність у газу й повітря, а при влученні в газовий потік, насоплі Лаваля й периферійному соплі рухливих приклад, рециркулюючих димових газів, забезпедроселів дозволяє робити регулювання не тільки чує «підсвічування» факела. Кут крутки повітря швидкісних параметрів закручених газових струстановить 0,3-1 кута закручування газового потоку менів, але й регулювати витрати газу від мінімальй обраний, таким чином, що при цих величинах ного до максимального й тім самим гнучко регулюзабезпечуються мінімальна (максимальна) дисивати не тільки подачу газу, але процеси пація енергії в повітряно-газовому струмені. Кожух, окислювання палива в камері змішування, управякий подає повітря, у торцевій заглушеній частині ляючи процесом утворення сажі. Наявність додатдодатково постачений каналами для подачі окискового регульованого газового сопла постаченого лювача й (або) рециркулуюючих димових газів, що додатковим дроселем із механізмом його перемідозволяє регулювати інтенсивність горіння газу у щення, у якому, як дросель, використовується кофакелі й світність факела. Наявні в запропоноварпус сопла Лаваля, по-перше, дозволяє більш ному пальнику технічні рішення, як окремо, так і в гнучко регулювати й перерозподіляти газові потосукупності, дозволяють забезпечити необхідний ки, формуючи факел полум'я необхідної форми й результат, а саме - регулювання параметрів фарозмірів, що відсутній у відомих технічних рішенкела шляхом одержання високошвидкісний закрунях, а по друге, проводити часткове окислювання ченої в осьовому напрямку струменя з регульовапалива в пальнику з утворенням сажі. Наявність ною витратою газу й необхідним коефіцієнтом камер попереднього змішування, як конструктивнадлишку повітря х=1,01-1,05 при регулюванні ного елемента газового сопла, у яких відбувається витрати газу в широких межах. неповне окислювання палива з утворенням на Приклад конкретного виконання: у випалювавиході із сопла сажі, дозволяє одержати потужний льно-вапняному цеху (ВВЦ) ВАТ «Криворіжсталь» світний регульований за формою й розмірами фана обертовій печі № 2 встановлений прямоточнокел. вихровий пальник зазначеної конструкції, що заЗдійснення подачі окислювача до палива і їхнє безпечила формування радіаційного еліпсоїдного, змішування, як мінімум в одній камері змішування, близького до сферичної форми, факела полум'я дозволяє гнучко регулювати параметри факела, а білих кольорів при всіх робочих параметрах виустановка в них лопатевих завихрувачів газових трати газу й повітря. При цьому коефіцієнт надлипотоків, так само як напрямок закручування й кут шку повітря дорівнює 1,01-1,05, а кількість кисню в крутки газових струменів, що збігаються з напрямдимових газах, що відходять, не перевищуком обертання газового потоку в соплі Лаваля, вало 1%. дозволяє забезпечити кращі умови перемішування Установка прямоточно-вихрового пальника газу з повітрям. Такий же ефект забезпечує й запропонованої конструкції забезпечила економію установлений у корпусі кожуха, який подає повітпалива 8-10%, при підвищенні якості випалу вапря, жорстко пов'язаний із ним лопатевий завихруна. вач. Напрямок закручування їм повітряного потоку Комп’ютерна верстка Н. Лисенко Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601