[go: up one dir, main page]

RU2298133C2 - Multiflame injector torch - Google Patents

Multiflame injector torch Download PDF

Info

Publication number
RU2298133C2
RU2298133C2 RU2004128761/06A RU2004128761A RU2298133C2 RU 2298133 C2 RU2298133 C2 RU 2298133C2 RU 2004128761/06 A RU2004128761/06 A RU 2004128761/06A RU 2004128761 A RU2004128761 A RU 2004128761A RU 2298133 C2 RU2298133 C2 RU 2298133C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
injectors
burner
torch
outlet
partition
Prior art date
Application number
RU2004128761/06A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2004128761A (en
Inventor
нский Владислав Леонидович Добр (RU)
Владислав Леонидович Добрянский
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Авиагаз-Союз"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Авиагаз-Союз" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Авиагаз-Союз"
Priority to RU2004128761/06A priority Critical patent/RU2298133C2/en
Publication of RU2004128761A publication Critical patent/RU2004128761A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2298133C2 publication Critical patent/RU2298133C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: injector torches, applicable in process heaters mainly of dangerously explosive and fire hazardous objects of oil chemical industry.
SUBSTANCE: the multiflame injector torch has outer intermediate and inner exhaust pipes coaxially installed in the torch axis, they form the respective circuits of delivery of the fuel-air mixture so that the outer and intermediate pipes made in the form of truncated cones face the torch area of the thermal set if viewed from the vertex, and on the side of the foot they are connected to the injectors located in concentric circles through a cross plate, the maximum diameter of the outer pipe should be not less than the inside diameter of the torch area limited by lateral shields, according to the invention, the axes of the injectors of all the circuit are parallel with the common axis of the torch, detachable deflectors of the fuel-air mixture are installed at the inlet to the circular cavity between the outer and intermediate cones, at the outlet of the diffusers of the injectors of the outer circuit in the direction tangential to the diameter of circumference of location of the mentioned injectors, perpendicularly to the plate, a cylindrical probe with an axial vane swirled is installed, a short diffuser-knuckle forming the torch embrasure is fastened at its outlet, the circular cavity between the intermediate cone and the upper pipe is divided by a lateral partition into two parts so that in the front part positioned and joined to the partition are the injectors of the intermediate circuit and of the ignition torch, and behind the partition, in the circular gap between the swirler bush and the inner pipe installed is the collector perforated by the outlets, the toroidal cavity of which is connected by means of detachable branch pipes to the outlet from the diffusers of the injectors of the intermediate circuit.
EFFECT: enhanced safety of use of the gas equipment, for example, in the natural gas heaters at the inlet of the gas-distribution stations located in the areas with a cold climate.
3 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к инжекционным горелкам и может быть использовано в технологических нагревателях преимущественно взрыво- и пожароопасных объектах нефтехимических производств, а также для повышения безопасной эксплуатации газового оборудования, например в подогревателях природного газа на входе газораспределительных станций, размещенных в зонах с умеренным и холодным климатом.The present invention relates to injection burners and can be used in process heaters mainly for explosion and fire hazardous petrochemical plants, as well as to increase the safe operation of gas equipment, for example, in natural gas heaters at the inlet of gas distribution stations located in temperate and cold climates.

Предлагаемое горелочное устройство относится к инжекционным горелкам с частичной подготовкой топливовоздушной смеси, формирующей в топочной зоне теплового агрегата так называемого диффузионно-кинетический тип факела, процесс горения которого (что общеизвестно) устойчив в широком диапазоне изменения тепловой нагрузки в отличие от горения полностью подготовленной топливовоздушной смеси.The proposed burner device relates to injection burners with partial preparation of the air-fuel mixture, forming the so-called diffusion-kinetic type of torch in the combustion zone of the heat unit, the combustion process of which (as is well known) is stable in a wide range of heat load changes, in contrast to the combustion of a fully prepared air-fuel mixture.

Известна инжекционная горелка (авт. свид. СССР № 1560912, М Кл. F23D 14/04, 1988 г), содержащая коаксиально установленные по оси горелки внешнюю, промежуточную и внутреннюю выпускные трубы, в полости которых осуществлены подготовка (инжектирование и смешение) трех потоков топливовоздушной смеси и вывод их в топочную зону теплового агрегата. Горелка выполнена таким образом, что по внутренней трубе истекает топливовоздушная смесь с коэффициентом избытка воздуха α=0,2-0,3, промежуточный кольцевой поток имеет α=0,5-0,2 и внешний α=1,8-2,0. При таких соотношениях невозможен проскок пламени внутрь горелки, и при сгорании наблюдается минимальный выход оксидов азота. Недостатками известной горелки является: во-первых, отсутствие запальной (стабилизирующей) горелки мощностью не менее 5% от суммарной, во-вторых, что, впрочем, характерно для всех известных типов горелок, необходимость футеровки огнеупорным материалом поверхности огневого днища топочной зоны теплового агрегата. А это существенно снижает надежность указанных агрегатов, так как раскаленная футеровка огневого днища может создать (для сигнализаторов погасания пламени) состояние «кажущегося пламени», что может привести к тяжелым последствиям (см., например, журнал «Безопасность труда в промышленности», Москва, ГГТН России, № 3, 1999 г.) Как правило, это происходит в процессе остановки теплового агрегата или при работе его на малых нагрузках.Known injection burner (ed. Certificate of the USSR No. 1560912, M Cl. F23D 14/04, 1988), containing external, intermediate and internal exhaust pipes coaxially mounted along the axis of the burner, in the cavities of which three flows were prepared (injection and mixing) air-fuel mixture and their conclusion to the combustion zone of the thermal unit. The burner is designed in such a way that an air-fuel mixture flows out with an excess air coefficient α = 0.2-0.3, an intermediate annular flow has α = 0.5-0.2 and an external α = 1.8-2.0 . With these ratios, flame penetration into the burner is not possible, and during combustion a minimal yield of nitrogen oxides is observed. The disadvantages of the known burner are: firstly, the absence of a pilot (stabilizing) burner with a capacity of at least 5% of the total, and secondly, which, however, is typical for all known types of burners, the need for refractory lining of the surface of the fire bottom of the furnace zone of the thermal unit. And this significantly reduces the reliability of these units, since the red-hot lining of the fire bottom can create (for flame extinguishing signaling devices) a state of "apparent flame", which can lead to serious consequences (see, for example, the journal "Labor safety in industry", Moscow, GGTN of Russia, No. 3, 1999) As a rule, this occurs during the shutdown of the thermal unit or when it is operating at low loads.

Указанные недостатки полностью устранены в известной многопоточной инжекционной горелке (патент РФ № 2163325, М. Кл. F23D 14/04, 1999 г.), содержащей коаксиально установленные по оси горелки внешнюю, промежуточную и внутреннюю выпускные трубы, образующие соответствующие контуры подачи топливовоздушной смеси таким образом, что внешняя и промежуточная трубы, выполненные в виде усеченных конусов, со стороны вершины обращены в сторону топочной зоны теплового агрегата, а со стороны основания подключены через поперечную плиту к инжекторам, равнорасположенным по концентрическим окружностям, причем во внутренней трубе размещен газовод запальника, подключенный к соосному с ним инжектору, за которым последовательно по потоку топливовоздушной смеси установлены пламяпреградитель и запальная свеча, а со стороны выхода в топочную зону - стабилизатор пламени. Кроме того, оси инжекторов, подключенных к внешней и промежуточной трубам, могут быть ориентированы под углом относительно оси горелки таким образом, что топливовоздушная смесь на выходе из этих труб образует закрученный поток (прототип).These disadvantages are completely eliminated in the well-known multi-threaded injection burner (RF patent No. 2163325, M. Cl. F23D 14/04, 1999), containing external, intermediate and internal exhaust pipes coaxially mounted along the axis of the burner, forming the corresponding air-fuel mixture supply circuits such so that the outer and intermediate pipes, made in the form of truncated cones, on the top side are turned towards the combustion zone of the heat unit, and on the base side are connected through the transverse plate to the injectors, -adjoint in concentric circles, wherein the inner tube is placed gazovod igniter connected to the coaxial with the injector, after which successively the upstream air-fuel mixture and flame arrestors mounted glow plug, and on the output side to the combustion zone - a flame stabilizer. In addition, the axis of the injectors connected to the external and intermediate pipes can be oriented at an angle to the axis of the burner so that the air-fuel mixture at the outlet of these pipes forms a swirling flow (prototype).

Недостатками известной горелки являются следующие. Во-первых, решение задачи образования закрученного потока топливовоздушной смеси в полости внешней трубы и на выходе из амбразуры горелки за счет соответствующей ориентации осей инжекторов, подключенных к внешней трубе, приводит к существенному увеличению диаметрального габарита горелки, превышающего диаметр поперечной плиты, что особенно заметно для горелок большой тепловой мощности. Во вторых, (а это уже экспериментальный факт) недопустимо длительное время догорания переобогащенной (например, с α≈0,2) топливовоздушной смеси, истекающей из промежуточного контура после отсечки подачи топлива на горелку, что объясняется значительным объемом полости между промежуточной и внутренней трубами. А это обстоятельство «дискредитирует» концепцию безопасности применения известной горелки. В третьих, (что тоже зафиксировано на практике) при отношении протяженности газовода запальника к его внутреннему диаметру более 5 (в опыте было ~10) привело к невозможности розжига горелки по причине возникновения в газоводе запальника детонационного горения (см. Пчелкин Ю.М. Камеры сгорания газотурбинных двигателей, М.: Машиностроение, 1973 г., с.110), препятствующего стабилизации пламени запальника, что недопустимо. И кроме того, с увеличением диаметра амбразуры горелки (с увеличением ее мощности) возрастает температурный уровень в устьевом сечении. Увеличение температурного уровня повышает устойчивость горелки по отношению к отрыву пламени, но одновременно приводит к возрастанию лучистого теплового потока от горящего факела во внешнем контуре и, подогревая обедненную топливом смесь, изменяет и «приближает» ее состав в сторону обогащения, т.е. к границе воспламенения, что увеличивает вероятность проскока пламени.The disadvantages of the known burners are as follows. Firstly, the solution of the problem of the formation of a swirling flow of the air-fuel mixture in the cavity of the outer pipe and at the exit from the burner embrasure due to the corresponding orientation of the axes of the injectors connected to the outer pipe leads to a significant increase in the diameter of the burner exceeding the diameter of the transverse plate, which is especially noticeable for burners of high thermal power. Second, (and this is already an experimental fact), an unacceptably long burn-out time for a re-enriched (for example, with α≈0.2) air-fuel mixture flowing out of the intermediate circuit after cutting off the fuel supply to the burner is explained by the significant volume of the cavity between the intermediate and internal pipes. And this circumstance "discredits" the concept of the safety of using a well-known burner. Thirdly, (which is also recorded in practice) with a ratio of the length of the igniter gas duct to its internal diameter of more than 5 (in the experiment it was ~ 10), it was impossible to ignite the burner due to the occurrence of detonation combustion in the ignition gas duct (see Pchelkin Yu.M. Cameras combustion of gas turbine engines, Moscow: Mashinostroenie, 1973, p. 110), which prevents stabilization of the igniter flame, which is unacceptable. And in addition, with an increase in the diameter of the embrasure of the burner (with an increase in its power), the temperature level in the wellhead section increases. An increase in the temperature level increases the stability of the burner with respect to flame separation, but at the same time leads to an increase in the radiant heat flux from the burning torch in the external circuit and, heating the fuel-depleted mixture, changes and brings its composition closer to enrichment, i.e. to the ignition boundary, which increases the likelihood of a flame breakthrough.

Целью предлагаемого изобретения является повышение эксплуатационной надежности, эффективности сжигания газового топлива в широком диапазоне регулирования тепловой мощности, безопасной эксплуатации тепловых агрегатов с использованием предложенной горелки, возможность регулирования характеристик факела и уменьшение затрат на разработку и изготовление горелки за счет простоты и технологичности ее конструкции, уменьшения габаритов и материалоемкости.The aim of the invention is to increase the operational reliability, efficiency of burning gas fuel in a wide range of regulation of thermal power, safe operation of thermal units using the proposed burner, the ability to control the characteristics of the torch and reduce the cost of development and manufacture of the burner due to the simplicity and manufacturability of its design, reduce the size and material consumption.

Эта цель достигается тем, что предложенная горелка, содержащая коаксиально установленные по оси горелки внешнюю, промежуточную и внутреннюю выпускные трубы, образующие соответствующие контуры подачи топливовоздушной смеси таким образом, что внешняя и промежуточная трубы, выполненные в виде усеченных конусов, со стороны вершины обращены в сторону топочной зоны теплового агрегата, а со стороны основания подключены через отверстия в поперечной плите к инжекторам, равнорасположенным по концентрическим окружностям. При этом наибольший диаметр внешней трубы должен быть не менее внутреннего диаметра топочной зоны, ограниченной боковыми экранами. А во внутренней трубе размещен газовод запальника, подключенный к соосному с ним инжектору, за которым последовательно по потоку топливовоздушной смеси установлены пламяпреградитель и запальная свеча, а со стороны выхода в топочную зону - стабилизатор пламени.This goal is achieved by the fact that the proposed burner containing coaxially mounted on the axis of the burner external, intermediate and internal exhaust pipes, forming the corresponding contours of the air-fuel mixture in such a way that the outer and intermediate pipes, made in the form of truncated cones, from the top side are turned to the side the furnace zone of the thermal unit, and from the base side are connected through openings in the transverse plate to injectors equally spaced along concentric circles. In this case, the largest diameter of the outer pipe must be not less than the inner diameter of the combustion zone bounded by the side screens. And in the inner pipe there is a flue gas duct connected to an injector coaxial with it, behind which a flame arrester and a spark plug are installed in series with the flow of the air-fuel mixture, and a flame stabilizer is installed on the outlet to the combustion zone.

Согласно изобретению оси инжекторов всех контуров параллельны оси горелки. На входе в кольцевую полость внешнего контура, на выходе из диффузоров соответствующих инжекторов установлены в пределах толщины плиты съемные отражатели потока в направлении, касательном диаметру окружности расположения указанных инжекторов, перпендикулярных плите. При этом на выходе из внешней полости, обращенной в топочную зону, установлен цилиндрический насадок с осевым лопаточным завихрителем, на выходе которого закреплен короткий конический конфузор, так называемый пережим, окончательно формирующий амбразуру горелки. А кольцевая полость между промежуточным конусом и внутренней трубой разделена поперечной перегородкой на две части таким образом, что в передней части, противоположной топочной зоне, размещены и пристыкованы к перегородке эжекторы промежуточного контура и запальника со свечой зажигания. А за перегородкой, в кольцевом промежутке между втулкой завихрителя и внутренней трубой, установлен перфорированный выпускными отверстиями коллектор, тороидальная полость которого подключена посредством съемных патрубков к выходу из диффузоров инжекторов промежуточного контура. Причем диаметральные размеры вышеуказанных внутренней трубы и газовода запальника должны обеспечивать между собой кольцевой промежуток, достаточный для размещения трубок ионизационного и фотодатчиков системы контроля пламени запальника горелки. А отношение протяженности газовода к его внутреннему диаметру от свечи до стабилизатора должно быть не более 5 (пяти). Кроме того, при сжигании газов с широким пределом воспламеняемости (например, водорода, окиси углерода и пр.) вместо инжекторов промежуточного контура коллектор с выпускными отверстиями должен быть непосредственно подключен посредством тех же съемных патрубков к системе топливопитания горелки.According to the invention, the axes of the injectors of all circuits are parallel to the axis of the burner. At the entrance to the annular cavity of the external circuit, at the exit from the diffusers of the respective injectors, removable flow reflectors are installed within the plate thickness in the direction tangent to the diameter of the circumference of the location of these injectors perpendicular to the plate. At the same time, at the exit from the external cavity facing the combustion zone, a cylindrical nozzle with an axial blade swirl is installed, at the output of which a short conical confuser, the so-called pinch, is finally formed, which finally forms the burner embrasure. And the annular cavity between the intermediate cone and the inner pipe is divided by the transverse baffle into two parts so that in the front part, opposite the combustion zone, the ejectors of the intermediate circuit and the igniter with the spark plug are placed and docked to the baffle. And behind the partition, in the annular gap between the swirler bushing and the inner pipe, a perforated collector is installed, the toroidal cavity of which is connected via removable nozzles to the outlet of the diffusers of the intermediate circuit injectors. Moreover, the diametrical dimensions of the aforementioned inner pipe and gas duct of the igniter must provide an annular gap between themselves sufficient to accommodate the tubes of the ionization and photosensors of the flame control system of the igniter of the burner. And the ratio of the length of the gas duct to its inner diameter from the candle to the stabilizer should be no more than 5 (five). In addition, when burning gases with a wide flammability limit (for example, hydrogen, carbon monoxide, etc.) instead of the intermediate circuit injectors, the collector with exhaust openings must be directly connected via the same removable nozzles to the burner fuel supply system.

На фиг.1 показан общий вид горелки, на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1, на фиг.3 - узел I на фиг.1.Figure 1 shows a General view of the burner, figure 2 - section aa in figure 1, figure 3 - node I in figure 1.

Горелка содержит коаксиально установленные по оси симметрии внешнюю 1, промежуточную 2 и внутреннюю 3 выпускные трубы, образующие соответствующие контуры 1, 2, 3 подачи топливовоздушной смеси. Внешняя и промежуточная трубы, выполненные в виде усеченных конусов, со стороны вершины обращены в сторону топочной зоны теплового агрегата (на чертеже не показан), а со стороны основания подключены через отверстия в поперечной плите 4 к инжекторам 5, равнорасположенным по концентрическим окружностям. При этом наибольший диаметр внешней трубы должен быть не менее внутреннего диаметра топочной зоны, ограниченной боковыми экранами. Во внутренней трубе размещен газовод 6 запальника, подключенный к соосному с ним инжектору 7, за которым последовательно по потоку топливовоздушной смеси установлены пламяпреградитель 8 и запальная свеча 9, а со стороны топочной зоны - стабилизатор пламени 10. Оси инжекторов всех контуров параллельны оси горелки. На входе в кольцевую полость внешнего контура 1, на выходе из диффузоров 11 установлены в пределах толщины плиты 4 съемные отражатели 12, выполненные в виде жалюзийной решетки. При этом на выходе из внешнего контура со стороны, обращенной в топочную зону, установлен цилиндрический насадок 13 с осевым лопаточным завихрителем 14, на выходе которого закреплен короткий конический конфузор 15, так называемый пережим, окончательно формирующий амбразуру горелки. Кольцевая полость 16 между промежуточным конусом 2 и внутренней трубой 3 разделена поперечной перегородкой 17 на две части. В передней части 18 размещены и пристыкованы к перегородке инжекторы 19 промежуточного контура инжектор запальника со свечой. За перегородкой 17 в кольцевом промежутке между втулкой 20 завихрителя 14 и внутренней трубой 3 установлен перфорированный выпускными отверстиями 21 коллектор 22, тороидальная полость которого подключена посредством съемных патрубков 23 к выходу из диффузоров инжекторов 19. Диаметральные габариты внутренней трубы 3 и газовода 6 запальника должны обеспечивать между собой кольцевой промежуток 24, достаточный для размещения трубок ионизационного и фотодатчиков системы контроля пламени запальника горелки. А отношение протяженности газовода к его внутреннему диаметру (так называемый - калибр), конкретно от свечи до стабилизатора, должно быть не более5.The burner contains coaxially mounted on the axis of symmetry of the outer 1, intermediate 2 and inner 3 exhaust pipes forming the corresponding circuits 1, 2, 3 of the supply of the air-fuel mixture. The outer and intermediate pipes, made in the form of truncated cones, from the top side are turned towards the combustion zone of the heat unit (not shown in the drawing), and from the base side are connected through openings in the transverse plate 4 to injectors 5 equally spaced along concentric circles. In this case, the largest diameter of the outer pipe must be not less than the inner diameter of the combustion zone bounded by the side screens. An ignitor gas duct 6 is placed in the inner pipe, connected to an injector 7 coaxial with it, behind which a flame arrester 8 and an ignition plug 9 are installed in series with the air-fuel mixture, and a flame stabilizer 10 on the side of the combustion zone. The axes of the injectors of all circuits are parallel to the axis of the burner. At the entrance to the annular cavity of the external circuit 1, at the outlet of the diffusers 11, removable reflectors 12, made in the form of a louvred grille, are installed within the thickness of the plate 4. At the same time, at the exit from the external contour from the side facing the combustion zone, there is a cylindrical nozzle 13 with an axial blade swirl 14, at the output of which a short conical confuser 15, the so-called pinch, finally forming the burner embrasure, is fixed. The annular cavity 16 between the intermediate cone 2 and the inner pipe 3 is divided by the transverse partition 17 into two parts. In the front part 18, the injectors 19 of the intermediate circuit are located and docked to the septum, the igniter ignitor with a candle. Behind the partition 17 in the annular gap between the bushing 20 of the swirl 14 and the inner pipe 3, a perforated manifold 22 is installed, the toroidal cavity of which is connected by means of removable pipes 23 to the outlet of the diffusers of the injectors 19. The diametrical dimensions of the inner pipe 3 and the ignition gas 6 must provide between an annular gap 24 sufficient to accommodate the tubes of the ionization and photosensors of the flame control system of the igniter of the burner. And the ratio of the length of the gas duct to its inner diameter (the so-called caliber), specifically from the candle to the stabilizer, should be no more than 5.

Кроме того, при сжигании газов с широким пределом воспламеняемости (например, так называемый синтез газа) вместо инжекторов промежуточного контура коллектор 22 должен быть непосредственно присоединен к системе топливопитания горелки. И если учесть, что решение этой задачи составляет достаточно серьезную экологическую проблему, то этот дополнительный признак предлагаемого изобретения может стать в ряд существенных.In addition, when burning gases with a wide flammability limit (for example, the so-called gas synthesis), instead of the intermediate circuit injectors, the collector 22 must be directly connected to the burner fuel supply system. And if we take into account that the solution to this problem is a rather serious environmental problem, then this additional feature of the invention may become significant.

Инжекционная горелка работает следующим образом. Розжиг горелки производится последовательным включением запальной свечи 9 и подачей топливного газа в сопло инжектора 7, подключенного к внутренней трубе 3. При этом пламяпреградитель 8, установленный перед свечой, предотвращает возможность проскока пламени в смесительную часть инжектора, а стабилизатор 10 обеспечивает на любом режиме работы горелки устойчивость «дежурного» факела запальника. После получения импульса о наличии пламени от сигнализатора, следящего за дежурным факелом производится одновременная подача топливного газа в сопла инжекторов 5 и 19. При этом соотношение диаметров сопел и соответствующих диаметров «горла» смесителей инжекторов таково, что топливовоздушная смесь, истекающая из внешнего контура на номинальном режиме, соответствует коэффициенту избытка воздуха α1 не менее ≈1,8, а коэффициент избытка воздуха потока, истекающего из промежуточного контура α2 не более ≈0,6. При таких соотношениях топливного газа и воздуха (для природного газа с содержанием в нем метана не менее 98%) невозможен проскок пламени внутрь горелки, а за счет снижения среднего температурного уровня факела горелки наблюдается минимальный выход оксидов азота.Injection burner operates as follows. The burner is ignited by sequentially turning on the spark plug 9 and supplying fuel gas to the nozzle of the injector 7 connected to the inner pipe 3. In this case, the flame arrester 8, installed in front of the candle, prevents the possibility of flame penetration into the mixing part of the injector, and the stabilizer 10 provides for any operation of the burner stability of the “on duty” pilot torch. After receiving an impulse about the presence of a flame from the signaling device, which monitors the standby torch, the fuel gas is simultaneously supplied to the nozzles of the injectors 5 and 19. In this case, the ratio of the diameters of the nozzles and the corresponding diameters of the “throat” of the injectors mixers is such that the air-fuel mixture flowing from the external circuit at the nominal mode corresponds to the coefficient of excess air α 1 not less than ≈1.8, and the coefficient of excess air flow flowing from the intermediate circuit α 2 not more than ≈0.6. With such ratios of fuel gas and air (for natural gas with a methane content of at least 98%), flame penetration into the burner is impossible, and due to a decrease in the average temperature level of the burner flame, a minimum yield of nitrogen oxides is observed.

Использование лопаточного завихрителя 14 не только гарантирует необходимую закрутку потока внешнего контура горелки, но и обеспечивает существенное отражение лучистого теплового потока от горящего факела.The use of a blade swirl 14 not only guarantees the necessary swirling of the flow of the external contour of the burner, but also provides a significant reflection of the radiant heat flux from the burning torch.

Таким образом, при использовании предложенной горелки отпадает необходимость защиты огневого днища огнеупорным материалом, что повышает надежность и безопасность теплового агрегата в целом, и кроме того, за счет изменения состава топливовоздушной смеси в тракте внешнего контура, параметров крутки и, как следствие, характеристик факела в топочной зоне, диапазон регулирования тепловой мощности горелки может быть существенно расширен. Кроме того, следует отметить возможность утилизации взрывоопасных и токсичных газов, попутно полезно используя тепло при их сжигании, например, при решении задачи теплоснабжения. Немаловажно и то обстоятельство, что существенно уменьшаются затраты, соответственно себестоимость на разработку и изготовление горелки за счет простоты и технологичности ее конструкции, уменьшения габаритов и материалоемкости.Thus, when using the proposed burner, there is no need to protect the bottom of the fire with refractory material, which increases the reliability and safety of the thermal unit as a whole, and in addition, by changing the composition of the air-fuel mixture in the external circuit path, twist parameters and, as a result, torch characteristics in furnace zone, the range of regulation of the thermal power of the burner can be significantly expanded. In addition, it should be noted the possibility of utilizing explosive and toxic gases, along the way it is useful to use heat when burning them, for example, when solving the problem of heat supply. It is also important that the costs, respectively, the cost of developing and manufacturing the burner are significantly reduced due to the simplicity and manufacturability of its design, reduction in size and material consumption.

Claims (1)

Многопоточная инжекционная горелка, содержащая коаксиально установленные по оси горелки внешнюю, промежуточную и внутреннюю выпускные трубы, образующие соответствующие контуры подачи топливовоздушной смеси таким образом, что внешняя и промежуточная трубы, выполненные в виде усеченных конусов, со стороны вершины обращены в сторону топочной зоны теплового агрегата, а со стороны основания подключены через поперечную плиту к инжекторам, равнорасположенным по концентрическим окружностям, при этом наибольший диаметр внешней трубы должен быть не менее внутреннего диаметра топочной зоны, ограниченной боковыми экранами, а во внутренней трубе размещен газовод запальника, подключенный к соосному с ним инжектору, за которым последовательно по потоку топливовоздушной смеси установлен пламяпреградитель и запальная свеча, а со стороны выхода в топочную зону - стабилизатор пламени, отличающаяся тем, что, во-первых, оси инжекторов всех контуров параллельны оси горелки, на входе в кольцевую полость между внешним и промежуточным конусами, на выходе из диффузоров инжекторов внешнего контура установлены съемные отражатели потока топливовоздушной смеси в направлении, касательном диаметру окружности расположения указанных инжекторов, перпендикулярных плите, при этом на выходе из этой полости, обращенной в топочную зону, установлен цилиндрический насадок с осевым лопаточным завихрителем, на выходе которого закреплен короткий конфузор - пережим, формирующий амбразуру горелки, во-вторых, кольцевая полость между промежуточным конусом и внутренней трубой разделена поперечной перегородкой на две части таким образом, что в передней части, противоположной топочной зоне, размещены и пристыкованы к перегородке инжекторы промежуточного контура и запальника со свечой, а за перегородкой в кольцевом промежутке между втулкой завихрителя и внутренней трубой установлен перфорированный выпускными отверстиями коллектор, тороидальная полость которого подключена посредством съемных патрубков к выходу из диффузоров инжекторов промежуточного контура, причем диаметральные размеры вышеуказанных внутренней трубы и газовода запальника должны обеспечивать между собой кольцевой промежуток, достаточный для размещения трубок ионизационного и фотодатчиков системы контроля пламени запальника горелки, а отношение протяженности газовода к его внутреннему диаметру от свечи зажигания до стабилизатора должно быть не более 5.A multi-threaded injection burner containing external, intermediate and internal exhaust pipes coaxially mounted along the axis of the burner, forming the corresponding air-fuel mixture supply circuits in such a way that the external and intermediate pipes, made in the form of truncated cones, from the top face towards the combustion zone of the thermal unit, and on the base side are connected through a transverse plate to the injectors equally spaced along concentric circles, while the largest diameter of the outer pipe must be not less than the inner diameter of the combustion zone bounded by the side shields, and the igniter gas duct is installed in the inner pipe, connected to the injector coaxial with it, behind which the flame arrester and the spark plug are installed in series with the flow of the air-fuel mixture, and from the outlet to the combustion zone there is a flame stabilizer characterized in that, firstly, the axes of the injectors of all circuits are parallel to the axis of the burner, at the entrance to the annular cavity between the external and intermediate cones, at the exit of the diffusers of the external injectors detachable reflectors of the air-fuel mixture flow are installed in the direction tangent to the diameter of the circumference of the location of these injectors perpendicular to the stove, while at the exit from this cavity facing the combustion zone, there is a cylindrical nozzle with an axial blade swirl, at the outlet of which a short confuser is clamped, pinch, forming the burner embrasure, and secondly, the annular cavity between the intermediate cone and the inner pipe is divided by a transverse partition into two parts so that o in the front part opposite the combustion zone, injectors of the intermediate circuit and igniter with a candle are placed and docked to the partition, and behind the partition in the annular gap between the swirler bushing and the inner pipe, a collector perforated by exhaust holes is installed, the toroidal cavity of which is connected to the outlet from the outlet by means of removable nozzles diffusers of the injectors of the intermediate circuit, and the diametrical dimensions of the aforementioned inner pipe and gas duct of the ignitor must provide between Both annular gaps are sufficient to accommodate the tubes of the ionization and photosensors of the burner ignition flame control system, and the ratio of the length of the gas duct to its inner diameter from the spark plug to the stabilizer should be no more than 5.
RU2004128761/06A 2004-09-28 2004-09-28 Multiflame injector torch RU2298133C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004128761/06A RU2298133C2 (en) 2004-09-28 2004-09-28 Multiflame injector torch

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004128761/06A RU2298133C2 (en) 2004-09-28 2004-09-28 Multiflame injector torch

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004128761A RU2004128761A (en) 2006-03-10
RU2298133C2 true RU2298133C2 (en) 2007-04-27

Family

ID=36115823

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004128761/06A RU2298133C2 (en) 2004-09-28 2004-09-28 Multiflame injector torch

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2298133C2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2170001A (en) * 1984-12-07 1986-07-23 Kinder Fires Ltd Burners for domestic gas fire
SU1307156A1 (en) * 1985-12-16 1987-04-30 Предприятие П/Я Р-6603 Injection torch
SU1560912A1 (en) * 1988-07-05 1990-04-30 Государственный научно-исследовательский и проектный институт азотной промышленности и продуктов органического синтеза Injection burner
RU2013696C1 (en) * 1991-03-19 1994-05-30 Пензенский Политехнический Институт Burner assembly for radiant-convective air heater

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2170001A (en) * 1984-12-07 1986-07-23 Kinder Fires Ltd Burners for domestic gas fire
SU1307156A1 (en) * 1985-12-16 1987-04-30 Предприятие П/Я Р-6603 Injection torch
SU1560912A1 (en) * 1988-07-05 1990-04-30 Государственный научно-исследовательский и проектный институт азотной промышленности и продуктов органического синтеза Injection burner
RU2013696C1 (en) * 1991-03-19 1994-05-30 Пензенский Политехнический Институт Burner assembly for radiant-convective air heater

Also Published As

Publication number Publication date
RU2004128761A (en) 2006-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1985926B1 (en) Combustion equipment and combustion method
RU2462664C2 (en) Auxiliary combustion chamber in burner
US8850820B2 (en) Burner
RU2460944C2 (en) Fire-resistant burner arches
RU2468298C2 (en) Stage-by-stage fuel combustion in burner
CA2892234A1 (en) Perforated flame holder and burner including a perforated flame holder
CN101981375A (en) Swirler with gas injectors
WO1996009494A1 (en) Ultra low nox burner
CN116878026B (en) Combustor subassembly and burner
RU2455570C1 (en) Method for enlarging burner size, and refractory burner arch changed as to size
JP2001505990A (en) Gas igniter with radially displaced fuel outlet having high momentum and method therefor
CA2440276A1 (en) Gas pipe ignitor
SK1952000A3 (en) Burner
US5934898A (en) Burner nozzle with improved flame stability
JPH0828871A (en) Gas turbine combustor
RU2298133C2 (en) Multiflame injector torch
CN109780537B (en) Full premix burner and full premix boiler
RU2230257C2 (en) Device for burning gaseous fuel
RU2216689C1 (en) Burning facility
RU61010U1 (en) BURNER FOR LIQUID AND GAS FUEL COMBUSTION AND FUEL AND AIR SUPPLY SYSTEM
CN222773298U (en) Premix flare burner
RU2163325C2 (en) Multiple-jet injector-type torch
EP4253838A1 (en) Gas burner with low nox emission
EP3978804B1 (en) An air-gas mixture burning appliance with a gas flow distance regulating device
RU2480673C1 (en) Device for fuel burning

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20060929