Пальниковий пристрій

Реферат: UA 80986 U UA 80986 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до теплоенергетики, а саме до пальникових пристроїв теплотехнічних агрегатів, і може бути використана в різних областях промисловості і промислової теплотехніки, зокрема для печей випалу цегли, у сушилах і інших нагрівальних пристроях. Відомий газовий пальник (авт.св. СРСР 1599620, МПК 5 F23D 14/70, 1990 р.), що спалює газоподібне паливо для опалення термічних і нагрівальних печей у чорній і кольоровій металургії, що містить повітряпідвідний корпус, установлену по осі корпуса і заглушену з вихідного торця газову трубку з випускними отворами на її бічній поверхні, нахиленими до осі корпуса, і співвісно розміщений навколо газової трубки насадок, у порожнині якого виконана камера попереднього змішування, утворена сполученими конічною і циліндричною ділянками. Насадок на вході оснащений конічною обичайкою, сполученою своїм більшим внутрішнім діаметром з більшим діаметром конічної ділянки камери. Між повітряпідвідним корпусом і насадком є кільцевий зазор, причому співвідношення зовнішнього і внутрішнього діаметрів кільцевого зазору дорівнює 1,08-1,12. Недоліками описаного пристрою є наявність зазору між повітряпідвідним корпусом і насадком, що погіршує якість спалювання газу по наступних причинах. При коливаннях тисків газу і повітря, які подаються в пальник, співвідношення кількостей первинного повітря, що проходить в отвори камери змішування, і вторинного повітря, що проходить через кільцевий зазор, через невеликий гідравлічний опір кільцевого зазору буде порушуватися, що погіршить нормальні режими горіння і стабілізації. Збільшення подачі вторинного повітря в зону горіння призведе до її охолодження і внаслідок цього до хімічного недопалу і погіршення стабілізаційних характеристик, що призведе до обмеження діапазону регулювання, зниження економічності і експлуатаційної надійності пальникового пристрою. Відомий також пальниковий пристрій (авт.св. СРСР № 870856, кл. F23D 14/20, опубл. 1980 p.), що містить оснащений завихрювачем повітряпідвідний корпус із центральною газовою трубою, оснащеною вихідним соплом, радіальними отворами і розміщеною перед останніми по ходу газу поперечною перегородкою з отворами, осі яких розташовані в радіальних площинах, проведених через поздовжню вісь труби, яка оснащена розсікачами. Недоліками даного пристрою є неможливість застосування штучних і запилених газів через поступове заростання отворів перфорованої перегородки високомолекулярними вуглеводневими сполуками, а також недостатній діапазон границь регулювання за коефіцієнтом витрати повітря і теплової потужності, що знижує економічність і експлуатаційну надійність пальника. Відомий також найбільш близький за технічною суттю до пропонованого пальниковий пристрій (див.патент РФ № 2021558, МПК7 F23D 14/00, опубл. 15.10.1994 р.), що містить корпус із завихрювачами на виході і центральну газову трубу, оснащену на вихідному кінці циліндричним наконечником у формі стакана, обтічник, розташовані у стінці циліндричного наконечника вхідні повітряні канали, а на виході наконечника встановлені розсікачі, при цьому наконечник у формі стакана виконаний із відношенням внутрішніх діаметрів 0,3-0,6. Недоліками описаного найближчого аналога є наступне: - недостатнє використання кінетичної енергії струменів газу і повітря і, як наслідок, низький коефіцієнт активації палива Ка = 0,6; - внаслідок відсутності можливості здійснювати регулювання співвідношення подачі "газповітря" залежно від конкретних умов експлуатації пальникового пристрою і різних по теплотворній здатності видів палива неможливо здійснити механізм адаптації камери змішання пристрою до зміни співвідношення "газ-повітря" 1:25, як наслідок, низька стійкість горіння палива. В основу корисної моделі поставлено задачу здійснення регулювання співвідношення подачі "газ-повітря" залежно від конкретних умов експлуатації пальникового пристрою і різних по теплотвірній здатності видів палива, підвищення коефіцієнта активації і стійкості горіння палива, виключення задимлення факела при збагаченні газоповітряної суміші і, як наслідок, розширення діапазону регулювання теплової потужності пальникового пристрою, підвищення експлуатаційної надійності і зниження рівня шкідливих викидів CO, NO X нижче параметрів обумовлених національними стандартами по екології. Поставлена задача вирішується тим, що в пальниковому пристрої, що містить корпус із завихрювачами на виході і центральну газову трубу, оснащену на вихідному кінці циліндричним наконечником у формі стакана, обтічник, розташовані у стінці циліндричного наконечника вхідні повітряні канали, а на виході наконечника встановлені розсікачі, згідно з корисною моделлю, до вихідного кінця обтічника жорстко закріплено циліндричну обичайку, зовнішня поверхня якої сполучена із внутрішньою поверхнею циліндричного наконечника у формі стакана, у стінці якого 1 UA 80986 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 рядами у коловому напрямку виконані повітряні канали, а центральна газова труба має можливість осьового переміщення; при найкращих варіантах виконання пропонованого пристрою діаметр повітряних каналів у рядах зменшується убік виходу; при цьому центральна газова труба має можливість фіксованого осьового переміщення, а довжина циліндричної обичайки, прикріпленої до вихідного кінця обтічника, не перевищує відстань, на якій розташований передостанній у напрямку виходу ряд повітряних каналів. Внаслідок введення в пристрій циліндричної обичайки, закріпленої на кінці обтічника і осьового переміщення центральної газової труби забезпечується наперед задане перекриття частини рядів повітряних каналів, розміщених на стінці циліндричного наконечника, що дозволить здійснювати регулювання співвідношення подачі "газ-повітря" залежно від конкретних умов експлуатації пальникового пристрою і різних за теплотворною здатністю видів палива, а за рахунок розташування повітряних каналів, діаметр яких у рядах убуває убік виходу забезпечується стабільна активація палива (Ка=0,85) в умовах лінійної зміни величини співвідношення "газ-повітря" по довжині камери змішання пристрою. Внаслідок реалізації фіксованого осьового переміщення, коли довжина циліндричної обичайки прикріпленої до вихідного кінця обтічника не перевищує відстань, на якій розташований передостанній у напрямку виходу ряд повітряних каналів, виключається задимлення факела при збагаченні газоповітряної суміші. На кресленні представлений поздовжній розріз пропонованого пальникового пристрою. У корпусі 1 із завихрювачем 2 на виході розташована центральна газова труба 3, оснащена на вихідному кінці циліндричним наконечником 4 у формі стакана, обтічник 5 із плавним переходом з повітряної сторони і ділянкою розширення з боку газового каналу, вхідні повітряні канали 6 розташовані в стінці циліндричного наконечника 4 і на ділянці розширення (можливий варіант виконання пристрою, коли повітряні канали 6 розташовані тільки в стінці циліндричного наконечника 4), а на виході наконечника 4 установлені розсікачі 7, згідно з корисною моделлю, до вихідного кінця обтічника 5 жорстко закріплено циліндричну обичайку 8, зовнішня поверхня якої сполучена із внутрішньою поверхнею циліндричного наконечника 4 у вигляді стакана, у стінці якого рядами в коловому напрямку виконані повітряні канали 6, а центральна газова труба 3 має можливість осьового переміщення, при найкращих варіантах виконання пропонованого пристрою діаметр повітряних каналів 6 у рядах зменшується убік виходу; центральна газова труба 3 має можливість фіксованого настановного осьового переміщення, наприклад за допомогою передачі гвинт - гайка, довжина циліндричної обичайки 8 не перевищує відстань, на якій розташований передостанній у напрямку виходу ряд повітряних каналів 6. Пальниковий пристрій працює так. По центральній трубі 3 подається газ, по периферійному каналі корпуса 1 - повітря. На ділянці розширення створюється зона максимального розрідження в районі повітряних каналів 6. При цьому забезпечується підсмоктування необхідної кількості повітря за рахунок кінетичної енергії газового струменя для попереднього змішування в наконечнику 4, а по периферійному зазорі, утвореному між корпусом 1 і наконечником 4 через повітряні канали 6 надходить розосереджене повітря, обсяг якого регулюється за допомогою переміщення центральної газової труби 3 і пов'язаної з нею циліндричної обичайки 8. Обичайка 8 при переміщенні убік виходу перекриває частину рядів повітряних каналів 6 наконечника 4 і зменшує інтегральну площу повітряних каналів 6. Завихрювачі 2, що центрують наконечник 4, одночасно з розсікачами 7, установлені на шляху повітря і газоповітряної суміші, додатково поліпшують сумішоутворення. При виборі оптимального співвідношення перекритих і вільних рядів повітряних каналів 6 забезпечуються параметри коефіцієнта Ка=0,8 достатнього для повноцінного функціонування пальникового пристрою. Дослідженнями встановлено, що стабільна робота пальникового пристрою забезпечується при коефіцієнті витрати первинного повітря для попереднього змішування α перв.=0,5-0,6. Цей коефіцієнт досягається шляхом часткового перекриття повітряних каналів 6 і коректування вхідного тиску газу і повітря. У випадку застосування пропан-бутанової суміші можлива одночасна робота повністю відкритих рядів повітряних каналів 6 для збільшення кількості первинного повітря, тому що в цьому випадку стехіометричне співвідношення газ-повітря досягає 1:25. Пальниковий пристрій може застосовуватися в різних модифікаціях залежно від теплотворної здатності палива і сфери застосування пальникового пристрою. На методичних печах заводу ОЭМК випробувано пальник, вхідні повітряні отвори 6 якого розміщені радіально на ділянці розширення, тобто реалізований довгофакельний режим роботи пальникового пристрою - випадок, при якому гідравлічний опір на шляху руху первинного повітря максимальний. Крім цього розширені межі регулювання і можливість реалізувати практично будь-який тепловий режим дозволяють 2 UA 80986 U ефективно використовувати перспективні розробки засобів автоматизації і впровадження сучасних режимів опалення теплових агрегатів. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 15 1. Пальниковий пристрій, що містить корпус із завихрювачами на виході і центральну газову трубу, оснащену на вихідному кінці циліндричним наконечником у формі стакана, обтічник, розташовані у стінці циліндричного наконечника вхідні повітряні канали, а на виході наконечника встановлені розсікачі, який відрізняється тим, що до вихідного кінця обтічника жорстко закріплено циліндричну обичайку, зовнішня поверхня якої сполучена із внутрішньою поверхнею циліндричного наконечника у формі стакана, у стінці якого рядами в коловому напрямку виконані повітряні канали, а центральна газова труба має можливість осьового переміщення. 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що діаметр повітряних каналів у рядах зменшується убік виходу. 3. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що центральна газова труба має можливість фіксованого осьового переміщення, а довжина циліндричної обичайки, прикріпленої до вихідного кінця обтічника, не перевищує відстань, на якій розташований передостанній у напрямку виходу ряд повітряних каналів. Комп’ютерна верстка Л. Бурлак 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 3