Пальниковий пристрій

Пальниковий пристрій, що містить повітропідвідний корпус, завихрювачі, центральну газову трубу з наконечником, що містить радіальні отвори і розміщену перед останніми по ходу газу 3 суміші здійснюється поза пальником в закрученому за допомогою завихрювачів потоці вторинного повітря. Двохстадійне змішування газу і повітря істотно розширює межі регулювання теплової потужності і коефіцієнта витрати повітря пальникового пристрою. Пальник стійко працює на коксовому і природному газах, а також їх сумішах з доменним газом незалежно від температурного стану печі. Діапазон регулювання теплової потужності складає 1:25, а коефіцієнта витрати повітря - 1:5. В той же час, пальниковий пристрій не забезпечує можливості управління довжиною факела, що приводить до виникнення нерівномірного температурного поля в робочому просторі печі і зниженню якості нагріву. В основу корисної моделі поставлено завдання розробки пальникового пристрою, в якому за рахунок введення нових конструктивних елементів, їх взаємного розташування і співвідношення геометричних розмірів забезпечується регулювання довжини факела. Для вирішення поставленого завдання в пальниковому пристрої, який включає повітропідвідний корпус, завихрювачі, центральну газову трубу з наконечником, що містить радіальні отвори і розміщену перед останніми по ходу газу поперечну перегородку з отворами, розсікачі, установлені напроти отворів в перегородці, сумарний прохідний переріз яких в 2-10 разів перевищує сумарний прохідний переріз радіальних отворів, відповідно до корисної моделі, в центральній газовій трубі з наконечником коаксіально розміщена внутрішня газова труба, вихідний переріз якої розташований в площині вихідного перерізу наконечника, при цьому співвідношення площ прохідного перерізу внутрішньої газової труби і сумарного прохідного перерізу отворів поперечної перегородки наконечника складає 1:(0,7-1,0). Суть корисної моделі, що заявляється, пояснюється малюнками, де на Фіг.1 представлений поздовжній розріз пальникового пристрою, на Фіг.2 - поздовжній розріз каналів пальникового пристрою, що газопідводять. Пальниковий пристрій містить повітропідвідний корпус 1 із завихрювачем 2, центральну газову трубу 3 з наконечником 4, що містить радіальні отвори 5 і розміщену перед останніми по ходу газу поперечну перегородку 6 з отворами 7, розсікачі 8, встановлені напроти отворів 7 в перегородці 6, сумарний прохідний переріз яких в 2-10 разів перевищує сумарний прохідний переріз радіальних отворів 5. Крім того, центральна газова труба 3 з наконечником 4 містить коаксіально розміщену внутрішню газову трубу 9, вихідний переріз якої розташований в площині вихідного перерізу наконечника 4, при цьому співвідношення площ прохідного перерізу внутрішньої газової труби 9 і сумарного прохідного перерізу отворів 7 поперечної перегородки 6 складає 1:(0,7-1,0). Пальниковий пристрій, що заявляється, працює таким чином. Паливо подається в пальниковий пристрій двома каналами - зовнішнім і внутрішнім. По 30517 4 зовнішньому кільцевому каналу, утвореному внутрішніми поверхнями центральної газової труби 3 і наконечника 4, а також зовнішньою поверхнею внутрішньої газової труби 9, частина палива надходить в наконечник 4. За допомогою поперечної перегородки 6 з отворами 7 суцільний газовий потік розбивається на окремі струмені, поблизу яких утворюються зони розрідження. З повітряного каналу, утвореного повітропідвідним корпусом 1 і наконечником 4, частина повітря (первинне повітря) через радіальні отвори 5 надходить всередину наконечника 4, де рівномірно розподіляється між газовими струменями, що його інжектують. Розсікачі 8 інтенсифікують перемішування палива і повітря на виході з наконечника 4. По внутрішньому каналу, утвореному внутрішньою поверхнею газової труби 9, частина палива подається у вихідний переріз наконечника 4 у вигляді окремого струменя. У площині вихідного перерізу наконечника 4 утворюються два осесиметричні потоки - зовнішній і внутрішній. Вони відрізняються вмістом окислювача. Зовнішній містить первинне повітря, у внутрішньому окислювач відсутній. Горіння обох потоків здійснюється зовні пальникового пристрою в струмені вторинного повітря, закрученому за допомогою завихрювачів 2, встановлених у вихідній ділянці повітропідвідного корпусу 1. Ефективне регулювання довжини факела досягається за рахунок створення двох потоків палива з різним ступенем попереднього змішування і зміни співвідношення їх подачі. Співвідношення площ прохідного перерізу внутрішньої газової труби, що заявляється, 9 і сумарного прохідного перерізу отворів 7 поперечної перегородки 6, дорівнює 1:(0,7-1,0) і забезпечує оптимальні умови для сумішоутворення, стабілізації горіння і стійкої роботи пальникового пристрою. Устаткування центральної газової труби з наконечником, коаксіально розміщеною внутрішньою газовою трубою, вихідний переріз якої розташований в площині вихідного перерізу наконечника, забезпечує подачу палива через два канали: внутрішній, що подає паливо у вихідний переріз наконечника у вигляді окремого струменя, і зовнішній, з якого паливо надходить в наконечник через отвори в поперечній перегородці у вигляді сукупності струменів. Струмені газу створюють в наконечнику зону розрідження. Наявність розрідження забезпечує надходження через радіальні отвори частини повітря з повітряного каналу пальника. Подача палива окремими струменями і наявність розсікачів забезпечують якісне змішування газу, що надходить із зовнішнього каналу, з первинним повітрям. Розміщення вихідного перерізу внутрішньої газової труби в площині вихідного перерізу наконечника забезпечує утворення на його виході двох осесиметричних потоків: зовнішнього і внутрішнього. Вони відрізняються вмістом окислювача і ступенем змішування газу з первинним повітрям. Зовнішній потік містить первинне повітря. У внутрішньому газовому потоці окислювач відсутній. Горіння обох потоків 5 здійснюється поза пальником в закрученому за допомогою завихрювачів вторинному повітрі. Як відомо, горіння струменя заздалегідь підготовленої газоповітряної суміші супроводжується утворенням факела, довжина якого визначається коефіцієнтом витрати первинного повітря. Чим більше його значення, тим коротший факел і навпаки. У граничному випадку, коли коефіцієнт витрати первинного повітря дорівнює нулю, довжина факела буде максимальною. У даному випадку довжина факела складеного осесиметричного потоку, що горить, визначається як величиною коефіцієнта витрати первинного повітря для окремих потоків, так і співвідношенням витрати палива між зовнішнім і внутрішнім каналами пальникового пристрою. У заявленому пальниковому пристрої співвідношення площ прохідного перерізу внутрішньої газової труби і сумарного прохідного перерізу отворів поперечної перегородки наконечника складає 1:(0,7-1,0). Заявлене співвідношення встановлене експериментально і є оптимальним, оскільки забезпечує досягнення необхідного для стійкої роботи пальникового пристрою співвідношення подачі палива по зовнішньому і внутрішньому каналах. При співвідношеннях вказаних площ, що виходять за заявлені межі, погіршуються умови сумішоутворення, що призводить до зниження стабільності горіння і виходу пальникового пристрою з робочого режиму. Так, при співвідношенні вказаних площ більше 1:0,7 спостерігається значне збільшення гідравлічного опору поперечної перегородки і порушення інжектуючого режиму витікання газових струменів, що приводить до істотного зменшення підсмоктуваного з повітряного каналу первинного повітря. Погіршення якості попереднього сумішоутворення в цьому випадку може привести до відриву факела і виходу пальникового пристрою з робочого режиму. При співвідношенні вказаних площ менше 1:1 геометричні межі отворів в поперечній перегородці практично зливаються. Це зумовлює об'єднання окремих газових струменів на стадії їх формування, порушення інжектуючого режиму їх витікання і виникнення зони позитивного тиску в місці розташування радіальних отворів, що значно зменшує кількість підсмоктуваного з повітряного каналу первинного повітря і створює умови для порушення робочого режиму пальникового пристрою. Таким чином, виконання пальникового пристрою, що заявляється, забезпечує створення оптимальних умов для регулювання довжини факела за рахунок створення двох потоків палива з різним ступенем попереднього змішування з повітрям та зміни співвідношення їх подачі при стійкій роботі пальникового пристрою. 30517 6