Пальник газовий

Реферат: Пальник газовий має корпус з вузлом розподілу газоповітряної суміші, причому вузол розподілу газоповітряної суміші виконаний у вигляді як мінімум одного стабілізатора полум'я, а стабілізатор полум'я містить корпус у вигляді порожнього обтічного профілю і має газороздавальні отвори і хвостовик. Кінцева частина хвостовика оснащена плоскою стінкою, розташованою перпендикулярно поздовжній осі стабілізатора, а хвостовик стабілізатора оснащений вихороутворювачем, який виконаний у вигляді поглиблення. На корпусі стабілізатора розташовується, принаймні один інтенсифікатор тривимірної течії, розташований за газороздавальними отворами нижче по потоку, виконаний у вигляді погано обтічних тіл різної конфігурації. На корпусі стабілізатора між газороздавальними отворами і інтенсифікаторами розташовуються перетворювачі структури струменя, що являють собою систему з погано обтічних тіл у формі кутників, плоских пластин, пластин з насічкою по краях, напівеліпса і т.п. Перетворювачі встановлені на відстані 1-15 діаметрів від заднього за потоком краю газороздавальних отворів під кутом 90° до поздовжньої і поперечної осі стабілізатора і напрямку потоку повітря. UA 82967 U (54) ПАЛЬНИК ГАЗОВИЙ UA 82967 U UA 82967 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до пристроїв для спалювання газоподібного палива при змішуванні його з повітрям і може бути використана в галузях, де необхідна робота в широкому діапазоні регулювання по витратах палива з високою ефективністю його спалювання і малою токсичністю продуктів згоряння - котлах, теплогенераторах, підігрівачах, камерах згоряння газових турбін тощо. Найближчим аналогом корисної моделі є пристрій для спалювання газу (див. Патент України 7 № 35108, МПК F23Q13/00, 2006), в якому є корпус з вузлом розподілу газоповітряної суміші, причому вузол розподілу газоповітряної суміші виконаний у вигляді як мінімум одного стабілізатора полум'я, а стабілізатор полум'я містить корпус у вигляді порожнього обтічного профілю і має газороздавальні отвори і хвостовик, причому кінцева частина хвостовика оснащена плоскою стінкою, розташованою перпендикулярно поздовжній осі стабілізатора, а хвостовик стабілізатора оснащений вихороутворювачем, який виконаний у вигляді поглиблення, при цьому на корпусі стабілізатора розташовується принаймі один інтенсифікатор тривимірної течії, розташований за газороздавальними отворами нижче по потоку, виконаний у вигляді погано обтічних тіл різної конфігурації, що мають форму кутників, таврів, плоских пластин, напівеліпсів, труб і інших подібних елементів, причому інтенсификатор тривимірної течії розташований під кутом 90° до поздовжньої і поперечної осі стабілізатора і напрямку потоку повітря. Недоліком даного пристрою є недостатня ефективність згоряння газу через нераціональну організацію розподілу пального в потоці окислювача по перерізу фронту пальникового пристрою і, відповідно, нерівномірності концентраційного складу газоповітряної суміші на виході з пальника, що призводить до температурної нерівномірності і затягування факела в пальниковому пристрої. В основу корисної моделі поставлена задача поліпшити рівномірність розподілу пального в потоці окислювача в пальниковому пристрої і тим самим підвищити повноту і ефективність згоряння палива в пальнику, скоротити довжину факела, а також покращити техніко-економічні та екологічні показники та підвищити надійність газовикористовуючого обладнання в цілому за рахунок удосконалення конструкції пристрою для спалювання газу. Поставлена задача вирішується тим, що у пристрої для спалювання газу є корпус з вузлом розподілу газоповітряної суміші, причому вузол розподілу газоповітряної суміші виконаний у вигляді як мінімум одного стабілізатора полум'я, а стабілізатор полум'я містить корпус у вигляді порожнього обтічного профілю і має газороздавальні отвори на бічних стінках профілю і хвостовик, причому кінцева частина хвостовика оснащена плоскою стінкою, розташованою перпендикулярно поздовжній осі стабілізатора, а хвостовик стабілізатора оснащений вихороутворювачем, який виконаний у вигляді поглиблення, причому на корпусі стабілізатора розташовується принаймні один інтенсифікатор тривимірної течії, розташований за газороздавальними отворами нижче по потоку, виконаний у вигляді погано обтічних тіл різної конфігурації, згідно з корисною моделлю новим є те, що на корпусі стабілізатора між газороздавальними отворами і інтенсифікаторами розташовуються перетворювачі структури струменя, що являють собою систему з погано обтічних тіл у формі кутників, плоских пластин, пластин з насічкою по краях, напівеліпса і т.п., ширина яких становить 1-2 діаметра газороздавальних отворів, висота - 1-5 діаметрів газороздавальних отворів і які встановлені на відстані 1-15 діаметрів від заднього по потоку краю газороздавальних отворів під кутом 90° до поздовжньої і поперечної осі стабілізатора і напрямку потоку повітря. Роздача пального в потік круглими струменями перпендикулярно потоку повітря, що набігає, як правило, призводить до погіршення сумішоутворення в передній (найближчій до фронту пальникового пристрою) частині факела з огляду на те, що форма струменя не сприяє якісному змішанню тіла струменя з потоком повітря, що набігає. Спочатку в сумішоутворенні бере участь тільки паливо з пограничного шару, що утворюється в хвостовій частині струменя. Решту палива "затінено" від взаємопроникнення з окислювачем власне тілом струменя, що перешкоджає якісному сумішоутворенню. В результаті процес розмивання струменя відбувається повільно, що призводить до збільшення довжини факела, розтягування його по об'єму топки, зниження теплової напруженості топкового об'єму, погіршення променистого теплообміну, зниження ефективності агрегату в цілому. Для зниження негативного впливу від затінення тілом струменя зони сумішоутворення за кожним з них, за струменями за потоком перед інтенсифікаторами перпендикулярно поверхні стабілізатора встановлюються перетворювачі структури струменя. Потік повітря, що набігає, притискає газовий струмінь, що витікає з отвору, до передньої стінки перетворювача структури струменя, внаслідок чого змінюється форма цього струменя. Струмінь "розплющується" об поверхню перетворювача структури струменя, внаслідок чого потік окислювача, що набігає, 1 UA 82967 U 5 10 15 20 25 30 35 40 набагато швидше і якісніше перемішується з речовиною тіла струменя, а граничний шар, утворений на стінках перетворювача структури струменя, створює додаткову турбулізацію потоку в районі зони змішування струменів палива з окислювачем, що ще більше інтенсифікує процеси сумішоутворення. Ширина перетворювача структури струменя дорівнює 1 діаметру газороздавальних отворів, що обумовлюється мінімальною зоною затінення струменя. У разі виконання ширини перетворювача структури струменя більше 2 діаметрів - система перетворювачів структури струменя буде вести себе як єдине погано обтічне тіло, при цьому будуть мінімізовані розміри проходів окислювача між перетворювачами структури струменя, внаслідок чого із-за високого локального опору перетворювачів структури струменя виникне перерозподіл повітряного потоку і погіршиться сумішоутворення. У разі вибору висоти перетворювача понад 5 діаметрів отворів витікання струменя, збільшиться глибина проникнення струменя в потік, тому цей розмір приблизно відповідає значенню далекобійності, коли струмінь розгортається в напрямку потоку. В цьому випадку відбувається накладення сусідніх рядів струменів, що призведе до перезбагачування потоку паливом, збільшення концентраційної нерівномірності розподілу палива в потоці, що призведе до погіршення сумішоутворення. У випадку, коли висота перетворювача складає менше 1 діаметра його вплив практично не помітний. Корисна модель пояснюється кресленнями. На фіг. 1 зображено стабілізатор полум'я, оснащений перетворювачами структури струменя і інтенсифікатором тривимірної течії. На фіг. 2-4 показано варіанти форм перетворювача структури струменя. На фіг. 5 зображено форму витікаючого з газороздаючого отвору струменя, який притиснуто до перетворювача структури струменя потоком повітря, що набігає (вид збоку). На фіг. 6 показано форму витікаючого, з газороздаючого отвору струменя, який притиснуто до перетворювача структури струменя потоком повітря, що набігає (вид зверху). Пристрій для спалювання газу складається з стабілізатора полум'я 1 (фиг. 1), який має газороздавальні отвори 2. За газороздавальними отворами 2 нижче за потоком повітря на корпусі стабілізатора розташований інтенсифікатор тривимірних течій 3. Між газороздавальними отворами 2 і інтенсифікатором тривимірних течій 3 розташовуються перетворювачі структури струменя 4 (фіг. 5, 6) у вигляді тіла з зазубреними кромками (фіг. 2), кутника (фіг. 3), напівеліпса (фіг. 4). Пристрій для спалювання газу працює наступним чином. Газ, який надходить у пристрій для розподілу газу, подається до корпусу стабілізатора полум'я 1 (фіг. 1-6) і через газороздавальні отвори 2 направляється в потік повітря, що набігає. Струмені газу, які витікають, "розплющуються" об поверхню перетворювача структури струменя 4 під впливом потоку повітря, що набігає, внаслідок чого потік окиснювача, який набігає, набагато швидше і якісніше перемішується з речовиною тіла струменя. Далі газоповітряна суміш формується за допомогою тривимірних вихорів інтенсифікатора тривимірних течій 3. При запалюванні отриманої газоповітряної суміші забезпечується стійке безвідривне горіння. Таким чином, пристрій для спалювання газу з використанням перетворювачів структури струменя 4 забезпечує максимально можливу повноту згоряння газу і максимально короткий факел. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 45 50 55 Пальник газовий, в якому є корпус з вузлом розподілу газоповітряної суміші, причому вузол розподілу газоповітряної суміші виконаний у вигляді як мінімум одного стабілізатора полум'я, а стабілізатор полум'я містить корпус у вигляді порожнього обтічного профілю і має газороздавальні отвори і хвостовик, причому кінцева частина хвостовика оснащена плоскою стінкою, розташованою перпендикулярно поздовжній осі стабілізатора, а хвостовик стабілізатора оснащений вихороутворювачем, який виконаний у вигляді поглиблення, причому на корпусі стабілізатора розташовується, принаймні один інтенсифікатор тривимірної течії, розташований за газороздавальними отворами нижче по потоку, виконаний у вигляді погано обтічних тіл різної конфігурації, який відрізняється тим, що на корпусі стабілізатора між газороздавальними отворами і інтенсифікаторами розташовуються перетворювачі структури струменя, що являють собою систему з погано обтічних тіл у формі кутників, плоских пластин, пластин з насічкою по краях, напівеліпса і т.п., ширина яких становить 1-2 діаметра газороздавальних отворів, що мають висоту 1-5 діаметрів газороздавальних отворів і які встановлені на відстані 1-15 діаметрів від заднього за потоком краю газороздавальних отворів під кутом 90° до поздовжньої і поперечної осі стабілізатора і напрямку потоку повітря. 2 UA 82967 U 3 UA 82967 U Комп’ютерна верстка І. Скворцова 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 4