Газокисневий пальниковий пристрій

Реферат: Газокисневий пальниковий пристрій містить корпус, в якому співвісно розміщені газовий та кисневий колектори, до яких приєднана головка пальникового пристрою з центральною системою газових та периферійною системою кисневих сопел. Пристрій оснащений зvіною насадкою з вогнетривкого матеріалу, яка приєднана до головки пальникового пристрою та повторює її конфігурацію, причому колектор природного газу встановлено по осі всередині корпусу, а колектор кисню виконано кільцевим і розміщено ззовні колектора природного газу. UA 97459 U (54) ГАЗОКИСНЕВИЙ ПАЛЬНИКОВИЙ ПРИСТРІЙ UA 97459 U UA 97459 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до пальників для спалювання природного газу з роздільними каналами для подачі кисню та газу. Пристрій може бути використаний переважно в металургійній промисловості при нагріванні футеровки сталерозливних ковшів, для інтенсифікації процесу нагріву в прохідних секційних печах та в інших енергетичних установках металургійної промисловості. 5 Відомий пальниковий пристрій (Авторское свидетельство SU 1698571 А1, Мкл F23D 14/46, 1991г.), що містить трубчатий корпус, співвісно з яким концентрично розташована внутрішня труба. До вихідного торця внутрішньої труби приєднана циліндрична головка, що встановлена на вихідній частині корпусу з утворенням кільцевого зазору. По центру головки розташоване центральне сопло окислювача, на периферійній частині головки розташована система периферійних сопел, що включає послідовно з'єднані вхідні, розташовані по колу головки сопла окислювача, кільцеве конічне сопло, кільцеве циліндричне сопло та вихідні сопла, розташовані по колу головки сопел. На боковій поверхні головки по колу розташовані газові сопла, вихідний торець яких розміщений на боковій поверхні кільцевого конічного сопла. В циліндричній головці між периферійною системою сопел і центральним соплом по колу розташовані додаткові сопла меншого, ніж центральне сопло, діаметра. Вхідні сопла окислювача розташовані по краю головки. Робота відомого пальникового пристрою є нестабільною через розташування кисневих сопел на внутрішній частині головки пальника, що призводить до зриву факела при нестаціонарних режимах роботи пальникового пристрою, та при переході з одного режиму роботи на інший. Відомий також газокисневий пальник електродугової печі (Газокислородная горелка электродуговой печи, Современные горелочные устройства (конструкции и технические характеристики): Справочное издание /А.А. Винтовкин и др. - М.: Машиностроение - 1, 2001 - С. 132-133), що містить корпус, в якому співвісно розташований колектор природного газу, в якому співвісно розташований колектор кисню. Корпус та колектор природного газу утворюють кільцевий колектор для охолоджувальної води корпусу пальника. Всередині водоохолоджуючого колектора у вихідній частині розташована головка пальника, що співвісно приєднана до торців колекторів природного газу та кисню. В головці пальника виконано центральний сопло для виходу кисню, периферійні сопла для виходу природного газу. Відомий пальник встановлено на спеціальний маніпулятор та використано для забезпечення додаткового теплового навантаження електродугових печей, призначених для плавлення металобрухту. У відомому пальнику подачу кисню здійснюють по центральній осі пальника, а природний газ подають через периферійні сопла, що є недоліком, тому що струмені кисню практично не змішуються зі струменями природного газу, що призводить до розгалуження потоків, як наслідок - не повне використання теплового потенціалу природного газу та кисню, як окислювача. В основу корисної моделі поставлено задачу вдосконалення газокисневого пальникового пристрою, в якому в результаті зміни розташування всередині корпуса газового колектора і колектора кисню, та введення знімної насадки забезпечується покращення перемішування газокисневої суміші та розширення діапазону потужностей і за рахунок цього стабілізується робота енергоспоживаючого устаткування, на якому встановлений газокисневий пальниковий пристрій, та зменшується споживання природного газу. Поставлена задача вирішується завдяки тому, що газокисневий пальниковий пристрій, що містить корпус, в якому співвісно розміщені газовий та кисневий колектори, до яких приєднана головка пальникового пристрою з центральною системою газових та периферійною системою кисневих сопел, згідно з корисною моделлю, оснащений зміною насадкою з вогнетривкого матеріалу, яка приєднана до головки пальникового пристрою та повторює її конфігурацію, причому колектор природного газу встановлено по осі всередині корпусу, а колектор кисню, виконано кільцевим і розміщено ззовні колектора природного газу. Відмінні ознаки корисної моделі дозволяють вирішити поставлену задачу, тому що вони призводять до більш повного перемішування природного газу з киснем за рахунок подачі кисню по периферійним соплам, що веде до стабільного процесу спалювання. В результаті можливості зміни кількості сопел в центральній системі газових та периферійній системі кисневих сопел, роботу можна здійснювати в широкому діапазоні потужності, зменшити споживання природного газу, покращити перемішування газокисневою суміші та стабілізувати роботу пальникового пристрою. Необхідність охолодження основних частин пальника водою виключається в зв'язку з захистом пальника знімною насадкою. На Фіг. 1 показаний загальний вид пальникового пристрою. На Фіг. 2 показаний фронтовий вид пальникового пристрою. 1 UA 97459 U 5 10 15 20 Пропонований пальник містить корпус 1, в якому співвісно розташований циліндричний колектор кисню 2, до якого перпендикулярно основній осі приєднано патрубок вводу кисню 3, та співвісно розташований всередині колектора кисню 2 циліндричний колектор природного газу 4, що має внутрішню та зовнішню частини. До зовнішньої частини колектора природного газу 4 приєднано перпендикулярно основній осі патрубок подачі природного газу 5. До вихідного торця корпусу 1 співвісно приєднана головка пальникого пристрою 6, в якій виконано центральну систему вихідних сопел природного газу 7 та периферійну систему вихідних сопел кисню 8. До вихідного торця головки пальникового пристрою 6 приєднана знімна насадка 9, яка виконана з вогнетривкого твердого матеріалу, форма котрої повторює геометричну форму вікна пальникового пристрою енергоспоживаючого устаткування. Пальниковий пристрій встановлено на корпус енергоспоживаючого устаткування. Пальниковий пристрій працює таким чином. До колектора кисню 2 подають кисень через патрубок 3. До колектора природного газу 4 подають природний газ через патрубок 5. Далі кисень та природний газ подають до головки пальника 6, а саме - природний газ до центральної системи сопел 7, а кисень - до периферійної системи сопел 8, що розташовані в головці пальника. Потім природний газ та кисень проходять крізь знімну насадку 9, котра повторює конфігурацію головки та захищає головку пальника від дії високих температур. Після проходження знімної насадки природний газ та кисень подають до енергоспоживаючого устаткування, де газокисневу суміш спалюють. Розпал проводять стороннім запальним пристроєм. Газокисневий пальниковий пристрій приєднують до корпусу устаткування за допомогою улаштувань корпусу пальника 1, що робить пальниковий пристрій стаціонарним. Таблиця Порівняльні характеристики роботи пальників прототипу та пропонованої конструкції Найменування характеристики Витрата природного газу, 3 м /год. 3 Витрата кисню, м /год. Тиск природного газу, кПа Тиск кисню, кПа Коефіцієнт робочого регулювання 25 30 Прототип Пропонований пальниковий пристрій 1000 10-1500 2000 300 900 25-2500 1-300 5-900 3,0 0,9-3,5 Пропонована конструкція пальника для спалювання природного газу та кисню, перевершує відносні показники ефективності роботи прототипу, а використання пропонованого пальникового пристрою призводить до можливості роботи в широкому діапазоні по навантаженню та економії природного газу, завдяки подачі кисню по периферійним соплам, та покращення умов експлуатації енергоспоживаючого устаткування. Пальник, що пропонується, забезпечує повне змішування та спалювання природного газу та кисню, забезпечує широкий діапазон по тепловому навантаженню, економію використання природного газу та виключає можливість водяного охолодження корпусу пальникового пристрою. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 40 Газокисневий пальниковий пристрій, що містить корпус, в якому співвісно розміщені газовий та кисневий колектори, до яких приєднана головка пальникового пристрою з центральною системою газових та периферійною системою кисневих сопел, який відрізняється тим, що оснащений зміною насадкою з вогнетривкого матеріалу, яка приєднана до головки пальникового пристрою та повторює її конфігурацію, причому колектор природного газу встановлено по осі всередині корпусу, а колектор кисню виконано кільцевим і розміщено ззовні колектора природного газу. 2 UA 97459 U Комп’ютерна верстка Д. Шеверун 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