Плоскополуменевий рекуперативний пальник

1. Плоскополуменевий рекуперативний пальник, що містить корпус з патрубками для підведення повітря та газу, який відрізняється тим, що вихідна частина корпусу оснащена фланцем, а корпус оснащений розміщеною всередині співвісно димовою трубою з патрубком для відведення димових газів та колектором для подачі газу, виконаним у вигляді патрубка та кільцевої труби з отворами внизу, розташованої між кладкою печі, корпусом та фланцем, а на вхідному торці корпусу встановлено температурний компенсатор. 2. Плоскополуменевий рекуперативний пальник за п. 1, який відрізняється тим, що співвідношення внутрішніх діаметрів корпусу D та димової труби d дорівнює D / d  127  2,78 . , (19) (21) a201009707 (22) 03.08.2010 (24) 25.11.2011 (46) 25.11.2011, Бюл.№ 22, 2011 р. (72) ПІКАШОВ ВЯЧЕСЛАВ СЕРГІЙОВИЧ, ТРОЦЕНКО ЛАРИСА МИКОЛАЇВНА, ПРАВИЛО СЕРГІЙ ВІКТОРОВИЧ, ЦВЄТКОВ СЕРГІЙ ВІКТОРОВИЧ, ЦВЄТКОВ ЄВГЕН СЕРГІЙОВИЧ (73) ІНСТИТУТ ГАЗУ НАЦІОНАЛЬНОЇ АКАДЕМІЇ НАУК УКРАЇНИ (56) SU 1430680 A1, 15.10.1988 SU 135998 A1, 1961 SU 260066, 22.12.1969 DE 4001378 A1, 25.07.1991 US 3942939, 09.03.1976 3 96688 використання газового палива, а також компенсація температурних деформацій корпусу, і за рахунок цього в корпусі зникають температурні деформації, подовжуються строки експлуатації та економиться паливо. Поставлена задача вирішена завдяки тому, що плоскополуменевий рекуперативний пальник, що містить корпус з патрубками для підведення повітря та газу, згідно з винаходом, вихідна частина корпусу оснащена фланцем, а корпус оснащений розміщеною всередині співвісно димовою трубою з патрубком для відведення димових газів, та колектором для подачі газу, виконаним у вигляді патрубка та кільцевої труби з отворами внизу, розташованої між кладкою печі, корпусом та фланцем, а на вхідному торці корпусу встановлено температурний компенсатор. Додатковою ознакою є те, що співвідношення внутрішніх діаметрів корпусу D та димової труби d дорівнює D / d  127  2,78 . , Виконання пальника із зазначеними відмітними ознаками забезпечує підігрів повітря перед спалюванням завдяки утилізації теплоти продуктів спалювання, але не дозволяє виникати температурним деформаціям корпусу та його швидкому руйнуванню завдяки температурному компенсатору, який компенсує температурні деформації корпусу. Це у свою чергу сприяє підвищенню ефективності використання газового палива та надійності роботи конструкції. А завдяки встановленню колектора для подачі газу зникають температурні перегріви соплової частини та стабілізується робота пальника з точки зору "відриву" та "проскакування" полум'я. Суть винаходу пояснюється кресленнями: на фіг.1 зображено плоскополуменевий рекуперативний пальник в повздовжньому розрізі, та на фіг.2 зображено графік економії газового палива в залежності від ступеня утилізації теплоти димових газів. Плоскополуменевий рекуперативний пальник містить корпус 1 з патрубком для підведення повітря 2 та фланець 3, розташований на вихідному торці корпусу 1. На вхідному торці корпусу 1 розміщено компенсатор 4. Всередині корпусу 1 співвісно вставлено димову трубу 5 з патрубком для відведення димових газів 6. З вихідного торця кор 4 пусу 1 встановлено колектор 7 для подачі газу у вигляді кільцевої труби з паралельним до корпусу 1 патрубком 8. В нижній частині кільцевої труби колектора 7 для подачі газу виконані отвори 10, які з'єднують колектор 7 з фланцем 3. Колектор 7 встановлений між кладкою печі 9, корпусом 1 та фланцем 3. Пальник працює таким чином. До корпусу 1 подають холодне повітря через патрубок 2, одночасно з цим по патрубку 8 подають газ до кільцевої труби колектора 7, в якій він циркулює по всьому периметру і виходить крізь отвори 10, де його змішують з повітрям біля вихідного торця фланця 3. Газоповітряну суміш, прямуючи з фланця 3 до печі набуває форми плоского факела і згорає. Після спалювання утворені в тепловому агрегаті (печі) димові гази відводять по димовій трубі 5 через патрубок для відведення димових газів 6, при цьому димовими газами підігрівають повітря, яке подають на спалювання, в проміжку між корпусом 1 та димовою трубою 5. Для визначення оптимального співвідношення внутрішніх діаметрів корпусу D та димової труби d проведено досліди на лабораторній вогневій камері (печі), зафутерованій зсередини теплоізоляційним вогнетривом. Внутрішні розміри камери: ширина 1,5 м, висота 1,5 м та довжина 2 м. З торця встановлювали пальники з різними співвідношеннями діаметрів зовнішньої і внутрішньої труб. В дослідах підтримували постійними витрату газу 3 на пальник - (3,0±0,05)м /год. і коефіцієнт витрати повітря - 1,1. Температуру повітря вимірювали перед газовим колектором відносною мікротермопарою гр. ХА з діаметром термоелектродів 0,2 мм, аналогічною термопарою - температуру продуктів спалювання на вході у димову трубу. Робоча довжина труб (від входу продуктів спалювання до фланцевого компенсатора) дорівнювала у всіх пальниках 0,92 м. Зовнішня труба у всіх дослідах була ізольована ззовні. Всі досліди проводили при стаціонарному режимі печі, який настає через 22,5 години. В розрахунках вибирали середній діаметр труби між зовнішнім і внутрішнім, а товщиною труби нехтували. Результати дослідів наведені в таблиці. Таблиця Технічні показники роботи пальника Зовнішня труба Середній N п/п Розміри, мм діаметp D, мм 1 95 × 2 93 2 95 × 2 93 3 95 × 2 93 4 95 × 2 93 5 95 × 2 93 6 95 × 2 93 7 95 × 2 93 8 95 × 2 93 Внутрішня труба Середній Розміри, діаметр d, мм мм 80 × 2 78 75 × 2 73 65 × 2 63 57 × 2 55 48 × 2 46 40 × 1,5 38,5 36 × 1,6 33,5 30 × 1,5 28,5 Співвідношення діаметрів D/d Температура продуктів спалювання, °C Температура повітря, °C 1,19 1,27 1,48 1,69 2,02 2,11 2,78 3,26 900±10 930±10 950±10 955±10 950±10 945±10 930±10 900±10 425±10 450±10 460±10 465±10 460±10 465±10 450±10 420±10 5 Із даних дослідів бачимо, що максимальний підігрів мали при співвідношеннях D / d  127  2,78 . , Ефективність роботи плоскополуменевого рекуперативного пальника та економія палива залежать від ступеня підігріву повітря, яке надходить на спалювання газу. А ступінь підігріву повітря залежить від співвідношення діаметрів зовнішньої та внутрішньої труб, при однакових інших параметрах. Економія палива залежить від ступеня утилізації теплоти димових газів, наприклад, при підігріві повітря до 500 °C і при температурі димових газів 1000 °C отримують економію газового пали 96688 6 ва, яка дорівнює 25 %, в порівняні з пальниками, в яких не використовують утилізацію теплоти димових газів. Дані по економії палива за рахунок утилізації теплоти димових газів, наведені на фіг.2. Пропонована конструкція проста у виготовлені та в експлуатації; значно розширює технологічні можливості плоскополуменевого рекуперативного пальника; а також суттєво підвищує ефективність використання газового палива; дає змогу уникнути температурних перегрівів соплової частини та збільшує строки експлуатації; крім того, пальник більш стабільно працює з точки зору "відриву" та "проскакування" полум'я. 7 Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська 96688 8 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