Пальниковий пристрій

1. Пальниковий пристрій, що містить повітропідвідний корпус, установлену по осі корпуса й заглушену з вихідного торця газову трубку з випускними похилими отворами, а усередині газової трубки врізана перпендикулярно осі повітряна трубка меншого діаметра зі співвісним відводом і відкритим торцем, навколо газової трубки співвісно розміщена насадка, у порожнині якої виконана сполучена камера змішування і каскадного спалю C2 2 (19) 1 3 рактеристик, що призводить до обмеження діапазону регулювання, зниженню економічності і експлуатаційної надійності пальникового пристрою. Найбільш близьким за технічною суттю до пристрою, що заявляється, є пальниковий пристрій (газовий пальниковий реактор) (US №4708637, МПК F23D 14/00, F23C 3/00; F23C 6/00; F23C 6/04; F23C 7/00, F23L 1/00, опубл. 24.11.1987 р.), що містить повітропідвідний корпус, установлену по осі корпуса і заглушену з вихідного торця газову трубку з випускними похилими отворами, а всередині газової трубки врізана перпендикулярно до осі повітряна трубка меншого діаметра зі співвісним відводом і відкритим торцем, навколо газової трубки співвісно розміщена насадка, у порожнині якої виконана сполучена камера змішування і каскадного спалювання палива, утворена встановленою на вході в насадку кришкою з отворами і сполученими циліндричною ділянкою з похилими отворами і конічною ділянкою з отворами насадки, а до насадки на виході жорстко прикріплене циліндричне сопло з кільцевими, рядними отворами на частині сопла, обмеженій задньою кришкою повітропідвідного корпуса, співвісно з конічною частиною насадки і соплом встановлена обичайка, на циліндричній частині якої є отвори, при цьому на циліндричній частині насадки і стінці повітропідвідного корпуса виконані отвори, що з'єднують через полум'яну трубку внутрішню порожнину циліндричної частини насадки з відкритим полум'ям факела пілотного пальника з каскадним спалюванням газу при ударному протитоці газових і повітряних струменів, що сприяє ефективному змішуванню газоповітряної суміші. Наявність подачі частини продуктів згоряння (рециркуляту) у зону каскадного горіння сприяє стабілізації процесу горіння і економічності пристрою. Однак, оскільки пристрій у прототипі має, окрім перерахованих елементів, додатковий циліндричний кожух, розміщений співвісно з насадкою, а обичайка своєю конічною частиною з'єднана із циліндричним кожухом, він являє собою досить складну конструкцію, тому є недостатньо надійним в експлуатації. Крім того, при наявності великої кількості порожнинних каналів (повітряних і газових), утворених додатковими циліндричними кожухами, значно утрудняється настроювання газодинамічних параметрів, що, крім того, призводить до виникнення непрогнозованих режимів при перехідних процесах роботи пальникового пристрою. Недоліком пристрою у прототипі є також відсутність зворотного зв'язку по регулюванню обсягу подаваного рециркуляту в зону каскадного горіння, що призводить до нестабільності процесу горіння при перехідних режимах роботи цього пристрою. Ударний протиток газових і повітряних струменів недостатньо ефективний. Технічним результатом пропонованого пальникового пристрою є забезпечення зворотного зв'язку по регулюванню обсягу подаваного рециркуляту в зону каскадного горіння, збільшення площі контактних зіткнень молекул газу і повітря, підвищення інтенсивності змішування газоповітряної суміші, і, як наслідок, підвищення стабільності процесу горіння, спрощення конструкції пальнико 96867 4 вого пристрою, внаслідок чого буде підвищено його надійність при експлуатації, полегшено настроювання газодинамічних параметрів, виключено можливість появи непрогнозованих режимів при перехідних процесах роботи пальникового пристрою. Це досягається тим, що в пальниковому пристрої, що містить повітропідвідний корпус, установлену по осі корпуса і заглушену з вихідного торця газову трубку з випускними похилими отворами, усередині якої врізана перпендикулярно осі повітряна трубка меншого діаметра зі співвісним відводом і відкритим торцем, навколо газової трубки співвісно розміщена насадка, у порожнині якої виконана сполучена камера змішування і каскадного спалювання палива, утворена встановленою на вході в насадку кришкою з отворами і сполученими циліндричною ділянкою з похилими отворами і конічною ділянкою з отворами насадки, а до насадки на виході жорстко прикріплене циліндричне сопло з кільцевими, рядними отворами, на частині сопла, обмеженій задньою кришкою повітропідвідного корпуса, співвісно з конічною частиною насадки і соплом встановлена обичайка, на циліндричній частині якої є отвори, при цьому на циліндричній частині насадки і стінці повітропідвідного корпуса виконані отвори, що з'єднують через полум'яну трубку внутрішню порожнину циліндричної частини насадки з відкритим полум'ям факела пілотного пальника, згідно з винаходом, на конічній частині насадки в отвори вбудовані клапани з біметалічним приводом, кінематично зв'язаним з конічною частиною насадки; при цьому при кращих варіантах реалізації запропонованого пальникового пристрою, похилі отвори циліндричної частини насадки і газової трубки виконані зі спіральною накаткою при їхньому опозитному розміщенні; осі згаданих отворів, розміщених на конічній частині насадки, зміщені у бік меншої основи конуса на відстань 0,5-0,7 довжини твірної конуса. За рахунок регулювання за допомогою клапана з біметалічним приводом обсягу рециркуляту, що надходить, забезпечується теплогазодинамічний режим горіння, інтенсифікація процесу змішування в опозитних обертових струменях газу і повітря, зниження вмісту оксиду вуглецю в продуктах згоряння, а також, внаслідок істотного спрощення пристрою, забезпечується поліпшення стабілізаційних характеристик процесу горіння, його надійність і економічність, полегшиться настроювання газодинамічних параметрів, виключиться можливість появи непрогнозованих режимів при перехідних процесах роботи пальникового пристрою. Як показали проведені нами експерименти, внаслідок того, що осі отворів, розміщених на конічній частині насадки, зміщені у бік меншої основи конуса на відстань 0,5-0,7 від довжини твірної конуса, забезпечуються оптимальні умови для регулювання обсягу подаваного рециркуляту в зону каскадного горіння для підтримки газодинамічної рівноваги. На кресленні представлений пальниковий пристрій, що містить повітропідвідний корпус, установлену по осі корпуса 1 і заглушену з вихідного торця газову трубку 2 з випускними похилими 5 отворами 3 зі спіральною накаткою, усередині газової трубки 2 врізана перпендикулярно осі повітряна трубка 4 зі співвісним відводом 5, співвісно розміщена насадка 6. У порожнині насадки 6 виконана камера змішування і каскадного отворами 12, у які вбудовані клапани 13 з біметалічним приводом 14. Насадка 6 на виході оснащена циліндричним соплом 15 з кільцевими рядними отворами 16 на частині сопла 15, обмеженій задньою кришкою 17 повітропідвідного корпуса 1. У внутрішній порожнині повітропідвідного корпуса 1 співвісно із соплом 15 із зазором установлена обичайка 18, утворена сполученими конічною ділянкою 19 без отворів і циліндричною ділянкою 20 з отворами 21. На циліндричній частині 9 насадки 6 і стінці повітропідвідного корпуса 1 виконані отвори 22, 23, що зв'язують через полум'яну трубку 24 внутрішню порожнину циліндричної ділянки 9 насадки 6 з відкритим полум'ям факела пілотного пальника (не показаний). Пальниковий пристрій працює так. Газ, що надходить по газовій трубці 2, через випускні похилі отвори 3 зі спіральною накаткою розбивається на дрібні обертові з високою кінетичною енергією струмені і надходить у внутрішню порожнину насадки 6, куди через опозитно розміщені похилі отвори 10 також зі спіральною накат Комп’ютерна верстка А. Рябко 96867 6 кою протилежно до газових струменів надходить повітря, розділене на дрібні обертові з високою кінетичною енергією струмені, що подаються через повітропідвідний корпус 1 і отвори 21 обичайки 18. Частина повітря через повітряну трубку 4-5, отвори 8 надходить додатково в зону каскадного згоряння газу насадки 6, у внутрішній порожнині якої утворюється газоповітряна суміш, що підпалюється відкритим полум'ям факела пілотного пальника (не показаний) через полум'яну трубку 24. Продукти каскадного згоряння газу надходять у конічну ділянку 11 насадки 6 і далі через сопло 15, у якому відбувається допалювання продуктів згоряння за рахунок надходження повітря через кільцеві рядні отвори 16 сопла 15 і далі в топковий простір печі. Частина продуктів згоряння надходить через отвори 12 конічної ділянки 11 насадки 6 і їхня кількість регулюється клапанами 13 з біметалічними приводами 14, причому з підвищенням температури продуктів згоряння клапани 13 прикриваються, зі зниженням температури відкриваються. У такий спосіб наявність клапанів 13, керованих біметалічним приводом 14, з яким вони зв'язані за допомогою з'єднання один з одним, підвищується стабільність горіння газу в пальниковому пристрої. Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601