Пальниковий пристрій

Реферат: Пальниковий пристрій містить повітропідвідний корпус, установлену співвісно корпусу і заглушену з вихідного торця газову трубку з випускними отворами і співвісно розміщений навколо газової трубки насадок, у порожнині якого виконано камеру змішування, утворену сполученими між собою двома конічними і циліндричною ділянками, більші внутрішні діаметри конічних ділянок камери змішування дорівнюють внутрішньому діаметру повітропідвідного корпусу, між циліндричною ділянкою камери змішування і торцевою частиною повітропідвідного корпусу виконаний кільцевий зазор, а в стінках конічних ділянок камери змішування виконані отвори, нахилені до осі пристрою. Між конічними ділянками насадка встановлено жорстко з'єднану з ними втулку, зовнішня поверхня якої сполучена із внутрішньою поверхнею повітропідвідного корпусу, а на внутрішній поверхні цієї втулки розміщено мембранний пристрій, внутрішня порожнина якого зв'язана за допомогою імпульсної трубки через відповідний отвір у втулці з порожниною повітропідвідного корпусу. UA 81009 U (54) ПАЛЬНИКОВИЙ ПРИСТРІЙ UA 81009 U UA 81009 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до теплоенергетики, а саме до пальникових пристроїв теплотехнічних агрегатів, і може бути використана в різних галузях промисловості і промислової теплотехніки, зокрема для печей випалу цегли, у сушилах і інших нагрівальних пристроях. Пальники газові встановлюються в печах випалення виробів, де температура середовища вище 600 °C і потрібний прямоточний швидкісний факел для організації рівномірного температурного поля по перерізу печі. Відомий газовий пальник (авт.св. СРСР 1599620, МПК 5 F23D 14/70, 1990р.), що спалює газоподібне паливо для опалення термічних і нагрівальних печей у чорній і кольоровій металургії, що містить повітропідвідний корпус, установлену по осі корпусу і заглушену з вихідного торця газову трубку з випускними отворами на її бічній поверхні, нахиленими до осі корпусу, 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 повітропідвідним 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 повітропідвідним 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 найбільш близький за технічною суттю до пропонованого пальниковий 7 пристрій (див. патент РФ № 2216689, МПК F23D 14/62, опубл. 20.11.2003р.), що містить повітропідвідний корпус, установлену співвісно корпусу і заглушену з вихідного торця газову трубку з випускними отворами і співвісно розміщений навколо газової трубки насадок, у порожнині якого виконана камера змішування, утворена сполученими між собою двома конічними і циліндричною ділянками, більші внутрішні діаметри конічних ділянок камери змішування дорівнюють внутрішньому діаметру повітропідводного корпусу, між циліндричною ділянкою камери змішування і торцевою частиною повітряпідводного корпуса виконаний кільцевий зазор, а в стінках конічних ділянок камери змішування виконані отвори, нахилені до осі пристрою. Недоліком цього пристрою є низькі стабілізаційні характеристики горіння оскільки неминучі в умовах різновекторності потоків газу й повітря пульсації тиску в камері змішування дестабілізують процес дифузії газоповітряної суміші і значно знижують коефіцієнт активації палива Ка. В основу корисної моделі поставлено задачу підвищення стабілізаційних характеристик горіння, внаслідок чого підвищиться його надійність при експлуатації, полегшиться настроювання газодинамічних параметрів, виключиться можливість появи непрогнозованих режимів при перехідних процесах роботи пальникового пристрою. Поставлена задача вирішується тим, що в пальниковому пристрої, що містить повітропідвідний корпус, установлену співвісно корпусу і заглушену з вихідного торця газову трубку з випускними отворами і співвісно розміщений навколо газової трубки насадок, у порожнині якого виконана камера змішування, утворена сполученими між собою двома конічними і циліндричною ділянками, більші внутрішні діаметри конічних ділянок камери змішування дорівнюють внутрішньому діаметру повітропідводного корпуса, між циліндричною ділянкою камери змішування і торцевою частиною повітропідводного корпуса виконаний кільцевий зазор, а в стінках конічних ділянок камери змішування виконані отвори, нахилені до осі пристрою, згідно з корисною моделлю, між конічними ділянками насадка встановлена жорстко з'єднана з ними втулка, зовнішня поверхня якої сполучена із внутрішньою поверхнею повітропідводного корпуса, на внутрішній поверхні цієї втулки розміщено мембранний пристрій, внутрішня порожнина якого зв'язана за допомогою імпульсної трубки через відповідний отвір у втулці з порожниною повітропідводного корпуса. Завдяки установці між конічними ділянками насадка втулки з мембранним пристроєм, пов'язаним з допомогою імпульсної трубки з порожниною повітропідводного корпуса значно зменшуються пульсації середовища в зоні горіння, виключаються застійні зони при 1 UA 81009 U 5 10 15 20 25 30 перемішуванні природного газу й повітря, підвищується коефіцієнт активації палива і, як наслідок, підвищуються стабілізаційні характеристики горіння. На кресленні представлений загальний вид пропонованого пальникового пристрою в розрізі. Пальниковий пристрій, містить повітропідвідний корпус 1, установлену співвісно корпусу 1 і заглушену з вихідного торця газову трубку 2 з випускними отворами 3 і співвісно розміщений навколо газової трубки 2 насадок, у порожнині якого виконана камера змішування 4, утворена сполученими між собою двома конічними 5 і 6 і циліндричною 7 ділянками, більші внутрішні діаметри конічних ділянок 5-6 камери змішування 4 дорівнюють внутрішньому діаметру повітропідводного корпусу 1, між циліндричною ділянкою 7 камери змішування 4 і торцевою частиною повітропідводного корпусу 1 виконаний кільцевий зазор 8, а в стінках конічних ділянок 5-6 камери змішування 4 виконані отвори 9, нахилені до осі пристрою. Між конічними ділянками 5-6 насадка 5-7 установлена жорстко з'єднана з ними втулка 10, зовнішня поверхня якої сполучена із внутрішньою поверхнею повітропідводного корпусу 1, на внутрішній поверхні цієї втулки 10 розміщений мембранний пристрій 11, внутрішня порожнина якого зв'язана за допомогою імпульсної трубки 12 через відповідний отвір 13 у втулці 10 з порожниною повітропідводного корпусу 1. Пропонований пристрій працює так. Газ, що надходить по газовій трубці 2, через отвори 3 попадає в порожнину камери змішування 4, куди через отвори 9 надходить повітря, що подається у повітряпідвідний корпус 1. Далі в насадку 5-7, утвореному сполученими конічними ділянками 5-6 і циліндричною ділянкою 7, утвориться газоповітряна суміш, що частково попадає в отвори 9 і потім виходить із кільцевого зазору 8, утворюючи при цьому кільцеве пилотне полум'я. Наявність кільцевого зазору 8 гарантує наявність кільцевого пилотного полум'я, що стабілізує горіння основного потоку газоповітряної суміші, що виходить із сопла пальника. Відсутність зазору між повітропідвідним корпусом 1 і насадком 5-7 виключає охолодження зони горіння, що призводить до хімічного недопалу і погіршення стабілізаційних характеристик. Мембранний пристрій 11, внутрішня порожнина якого зв'язана за допомогою імпульсної трубки 12 з порожниною повітропідводного корпуса 2 забезпечує зворотний зв'язок по градієнту тиску. Імпульс тиску викликає перетікання повітря в порожнину мембрани 11, що змінює геометричні розміри стінки мембрани 11. У результаті міняється конфігурація порожнини камери змішування 4 і коректуються параметри активації палива, внаслідок чого забезпечується стабільна робота. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 40 45 Пальниковий пристрій, що містить повітропідвідний корпус, установлену співвісно корпусу і заглушену з вихідного торця газову трубку з випускними отворами і співвісно розміщений навколо газової трубки насадок, у порожнині якого виконано камеру змішування, утворену сполученими між собою двома конічними і циліндричною ділянками, більші внутрішні діаметри конічних ділянок камери змішування дорівнюють внутрішньому діаметру повітропідвідного корпусу, між циліндричною ділянкою камери змішування і торцевою частиною повітропідвідного корпусу виконаний кільцевий зазор, а в стінках конічних ділянок камери змішування виконані отвори, нахилені до осі пристрою, який відрізняється тим, що між конічними ділянками насадка встановлено жорстко з'єднану з ними втулку, зовнішня поверхня якої сполучена із внутрішньою поверхнею повітропідвідного корпусу, а на внутрішній поверхні цієї втулки розміщено мембранний пристрій, внутрішня порожнина якого зв'язана за допомогою імпульсної трубки через відповідний отвір у втулці з порожниною повітропідвідного корпусу. 2 UA 81009 U 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