Пальник

Реферат: Пальник містить корпус у вигляді циліндричного короба, на вхідному кінці якого розташовано патрубок для подачі повітря, на вихідному - зовнішній і внутрішній завихрювачі повітря, а всередині корпусу по центральній осі розташовано блок розпилювачів, на вхідному кінці якого розміщено концентричні трубки з штуцерами для подачі фенольної води, резервного газового палива і резервного рідкого палива, на вихідному - форсунку для розпилювання фенольної води і пневматичну форсунку для розпилювання рідкого резервного палива, та коаксіально з ним - колектор основного паливного газу і вертикальні газові трубки, на вихідному кінці яких встановлено газову соплову головку з похило розташованим вихідним товстостінним торцем з основним і допоміжними соплами. У газовій сопловій головці допоміжні газові сопла розташовані під кутом =45-70° до основних сопел. UA 94113 U (54) ПАЛЬНИК UA 94113 U UA 94113 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до пальників з форсунками для рідкого палива, що відрізняються формою і розташуванням сопел. Пальник може бути використаний у технологічних печах нафтопереробної, нафтохімічної, хімічної і інших галузей промисловості, де є необхідність знешкодження органічних відходів, зокрема фенольної води. Відомий пальник для спалювання газу і рідкого палива (Стаскевич Н.Л., Северинцев Г.Н., Выгдорчик Д.Я. Справочник по газоснабжению и использованию газа. - Л.: Недра, 1990. - с. 568), який містить циліндричний корпус з патрубком для подачі вторинного повітря, на вихідному кінці якого розміщено лопатковий завихрювач вторинного повітря. У циліндричному корпусі співвісно розташована газова труба з соплами на вихідному кінці і патрубком для подачі газу на вхідному кінці. У газовій трубі співвісно розміщено трубу первинного повітря, на вихідному кінці якої розміщено лопатковий завихрювач первинного повітря, а на вхідному патрубок для його подачі. У трубі первинного повітря співвісно розміщено трубу, на вихідному кінці якої встановлено парову мазутну форсунку, а на вхідному - патрубки для подачі мазуту і пари. Відомий пальник не може забезпечити достатню стабілізацію газового, факела, особливо при великих витратах палива, що унеможливлює стійку роботу пальника. Найближчим до пропонованого пальника є пальник для утилізації фенольної води і інших рідких відходів (Пикашов B.C., Великодный В.А. Энергосберегающая технология и оборудование термической утилизации органических соединений, содержащихся в воде. "Энерготехнология и ресурсосбережение", 2009, с. 37-40), який містить корпус у вигляді циліндричного короба, на вхідному кінці якого розташовано патрубок для подачі повітря, а на вихідному - зовнішній і внутрішній завихрювачі повітря. Всередині корпусу по центральній осі розташовано блок розпилювачів, на вхідному кінці якого розміщені концентричні трубки з штуцерами для подачі, фенольної води, резервного паливного газу і резервного рідкого палива. Коаксіально з блоком розпилювачів розміщено колектор основного паливного газу з патрубком для його подачі і вертикальні газові трубки, на вихідному кінці яких встановлено соплову головку у вигляді похило розташованого товстостінного торця з основним і допоміжними соплами. На вихідному кінці блока розпилювачів розміщено механічну форсунку для розпилювання фенольної води і пневматичну форсунку для розпилювання рідкого резервного палива. Відомий пальник також не може забезпечити достатню стабілізацію газового факела, особливо при великих витратах палива, що унеможливлює стійку роботу пальника. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення конструкції пальника, в якому в результаті виконання допоміжних газових сопел у газовій сопловій головці пальника під кутом до основних сопел забезпечується можливість стабілізації газового факела, особливо при великих витратах палива і за рахунок цього досягається стійка робота пальника. Поставлена задача вирішується тим, що у пальнику, який містить корпус у вигляді циліндричного короба, на вхідному кінці якого розташовано патрубок для подачі повітря, на вихідному - зовнішній і внутрішній завихрювачі повітря, а всередині - по центральній осі розташовано блок розпилювачів, на вхідному кінці якого розміщено концентричні трубки з штуцерами для подачі фенольної води, резервного газового палива і резервного рідкого палива, на вихідному - механічну форсунку для розпилювання фенольної води і пневматичну форсунку для розпилювання рідкого резервного палива, та коаксіальноз ним - колектор основного паливного газу і вертикальні газові трубки, на вихідному кінці яких встановлено газову соплову головку з похило розташованим вихідним товстостінним торцем з основним і допоміжними соплами, згідно з корисної моделлю у газовій сопловій головці допоміжні газові сопла розташовані під кутом α = 45-70° до основних сопел. Відмітні ознаки корисної моделі дозволяють вирішити поставлену задачу тому, що осі допоміжних сопел газової соплової головки пальника розташовано під кутом до основних, що дозволяє газовим струменям, які витікають з цих сопел, стикатися між собою на деякій відстані від зрізу сопел і змішуватися між собою, створюючи при цьому більш високу стабілізацію полум'я, а значить і більш стійку роботу пальника. На фіг. 1. представлено повздовжній розріз пальника, на фіг. 2 - зовнішній вигляд соплової головки з боку сопел, на фіг. 3 - повздовжній розріз соплової головки. Пальник містить корпус 1 у вигляді циліндричного короба, на вхідному кінці якого розташовано патрубок для подачі повітря 2, а на вихідному - зовнішній завихрювач повітря 3 і внутрішній завихрювач повітря 4. Всередині корпусу по центральній осі розташовано блок розпилювачів 5, на вхідному кінці якого розміщені концентрично трубки 6, 7 і 8 з штуцерами 9, 10 і 11 для подачі відповідно фенольної води, резервного паливного газу і резервного рідкого палива. Коаксіально з блоком розпилювачів розміщено колектор основного паливного газу 12 з 1 UA 94113 U 5 10 15 20 25 патрубком для його подачі 13 і вертикальні газові трубки 14, на вихідному кінці яких встановлено газову соплову головку з похило розташованим товстостінним торцем 15 з основним 16 і допоміжними соплами 17 з кутом нахилу α = 45-70° останніх до основного. На вихідному кінці блока розпилювачів (вихідний кінець трубки 6) розміщено механічну форсунку 18 для розпилювання фенольної води і пневматичну форсунку 19 (вихідні кінці трубок 7 і 8) для розпилювання рідкого резервного палива. На вихідному кінці корпусу пальника 1 розташовано фланець 20 для кріплення до обшивки печі 21 і пальникового каменю 22. Пальник працює таким чином. В основному робочому режимі більшу частину газу (основний паливний газ) подають через патрубок 13 в колектор основного паливного газу 12, вертикальні газові трубки 14, соплові головки 15, основні сопла 16 і допоміжні сопла 17 у простір пальникового каменю, куди також через патрубок 2, зовнішній 3 і внутрішній 4 завихрювачі подають повітря. Газ і повітря перемішують у пальниковому камені 22 і спалюють у печі. Фенольну воду під тиском подають через штуцер 9 і трубку 6, механічну форсунку 16 у топку печі. Таким чином, воду випаровують, а фенол, що в ній знаходиться, спалюють. Додатково до більшої частини газу меншу його частину (резервний паливний газ) подають у топку печі через патрубок 10 похилими струменями через сопла форсунки 19. В основному режимі пневматична форсунка 19 працює як газорозподільна головка. Пальник може працювати у резервних режимах. Так, при недостачі паливного газу для створення необхідної температури в топці додатково підживлюють пальник рідким паливом. В цьому випадку рідке паливо подають через штуцер 11 і пневматичну форсунку 19. Рідке паливо розпилюють форсункою за допомогою резервного паливного газу. При іншому резервному режимі у разі повної відсутності паливного газу через штуцер 11 подають резервне рідке паливо у пневматичну форсунку 19. В цьому випадку його розпилюють з допомогою пари, яка замінює резервний паливний газ. Таким чином, спалювання рідкого палива здійснюють як у типових пневматичних (парових) форсунках. Порівняльні дослідження відомого і запропонованого пальників проводили на печі утилізації фенольної води Кременчуцького нафтопереробного заводу. 3 Обидва пальники мали однакову витратну характеристику, а саме в межах від 100 м /год. до 3 400 м /год. по основному паливному газу (таблиця). Таблиця Витрати газу 3 м /год. 1 100 200 300 400 100 200 300 400 100 200 300 400 100 200 300 400 100 200 300 400 α α запропонованого прототипу пальника 2 3 0° 45° __’__ 60° __’__ 70° __’__ 4 Стійке Стійке Нестійке Зрив полум'я Стійке Стійке Нестійке Зрив полум'я Стійке Стійке Нестійке Зрив полум'я Стійке Стійке Нестійке Зрив полум'я Стійке Стійке Нестійке Зрив полум'я 40° __’__ Характеристика полум'я прототипу 75° Характеристика полум'я запропонованого пальника 5 Стійке Стійке Стійке Нестійке Стійке Стійке Стійке Стійке Стійке Стійке Стійке Стійке Стійке Стійке Стійке Стійке Стійке Стійке Нестійке Нестійке 30 Як бачимо з таблиці, відомий пальник у діапазоні витратної характеристики, що перевищую 3 50 % (більше 200 м /год.), утворює нестійке полум'я. Це свідчить про те, що у цьому діапазоні витратної характеристики він не може ефективно спалювати газове паливо. В той же час 2 UA 94113 U 5 запропонований пальник у всьому діапазоні витратної характеристики, а також у вказаних межах α = 45-70° створює стійке полум'я, що свідчить про його здатність ефективно спалювати газове паливо, а кут нахилу α = 45-70° допоміжних сопел до основних у вказаних межах є оптимальним. Спалювання рідкого палива у пропонованому пальнику не відрізняється від спалювання у найближчого аналога. Таким чином, запропонований пальник дозволяє ефективно спалювати газове паливо у всьому діапазоні витратної характеристики, що дає можливість проводити утилізацію фенольної води, а в результаті призводить до економії палива і очищення навколишнього середовища. 10 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 20 Пальник, що містить корпус у вигляді циліндричного короба, на вхідному кінці якого розташовано патрубок для подачі повітря, на вихідному - зовнішній і внутрішній завихрювачі повітря, а всередині корпусу по центральній осі розташовано блок розпилювачів, на вхідному кінці якого розміщено концентричні трубки з штуцерами для подачі фенольної води, резервного газового палива і резервного рідкого палива, на вихідному - форсунку для розпилювання фенольної води і пневматичну форсунку для розпилювання рідкого резервного палива, та коаксіально з ним - колектор основного паливного газу і вертикальні газові трубки, на вихідному кінці яких встановлено газову соплову головку з похило розташованим вихідним товстостінним торцем з основним і допоміжними соплами, який відрізняється тим, що у газовій сопловій головці допоміжні газові сопла розташовані під кутом =45-70° до основних сопел. 3 UA 94113 U 4 UA 94113 U Комп’ютерна верстка М. Шамоніна 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 5