Патентный поиск

1.2 Патентный поиск

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ГАЗОВАЯ ГОРЕЛКА

Реферат:

Изобретение относится к горелочным устройствам теплотехнических агрегатов и может быть использовано в различных областях промышленности и промышленной теплотехники. В газовой горелке, содержащей смеситель в виде цилиндрической трубы, патрубки подвода газа и воздуха, выходное сопло в виде конфузора, стабилизатор горения, установленный коаксиально смесителю инжектор дл получения газовоздушной смеси, согласно изобретению выходное сопло выполнено заодно целое со стабилизатором горения, в котором по периметру выходного сопла выполнены сообщенные с полостью смесителя цилиндрические каналы с входным и выходным участками различного диаметра, инжектор выполнен в виде сообщенной с патрубком подвода газа трубы, на противоположном конце которой на расстоянии, равном 6-8 внутренним диаметрам трубы, от ее торца в ее полости установлено сопло для подачи газа в смеситель, в трубе в месте размещения сопла выполнены отверстия, отношение диаметра входного участка цилиндрического канала к диаметру выходного участка цилиндрического канала составляет 0,1-0,5, а отношение площади входных отверстий цилиндрических каналов к площади выходного отверстия конфузора составляет 0,05-0,1. Изобретение позволит расширить область использования горелки и повысить экологичность ее работы за счет снижения вредных выбросов.

Известна газовая горелка, содержащая смеситель, выполненный в виде цилиндрической трубы, патрубки подвода газа и воздуха, выходное сопло в виде конфузора, стабилизатор горения, установленный коаксиально смесителю инжектор для получения газовоздушной смеси (Сорока В.А., Еринов А.Е. Местный нагрев изделий. Реферативный обзор, Киев: Наукова думка, 1968, с. 19-20).

Недостатком известной конструкции является узкая область ее применения, поскольку в процессе ее работы диапазон соотношения газа и воздуха ограничен достаточно узким интервалом, при нарушении пределов которого происходит сбой в работе.

Кроме того, данную горелку отличает низкая экологичность за счет высокого содержания вредных выбросов.

Техническим результатом заявленного изобретения является расширение области ее использования, получение устойчивого горения при высоких скоростях истечения продуктов сгорания, повышение экологичности ее работы за счет снижения в процессе работы вредных примесей.

Сущность изобретения заключается в том, что в газовой горелке, содержащей смеситель в виде цилиндрической трубы, патрубки подвода газа и воздуха, выходное сопло в виде конфузора, стабилизатор горения, установленный коаксиально смесителю инжектор для получения газовоздушной смеси, выходное сопло выполнено за одно целое со стабилизатором горения, в котором по периметру выходного сопла выполнены сообщенные с полостью смесителя цилиндрические каналы с входным и выходным участками различного диаметра, инжектор выполнен в виде сообщенной с патрубком подвода газа трубы, на противоположном конце которой на расстоянии, равном 6-8 внутренним диаметрам трубы, от ее торца в ее полости уставлено сопло дл подачи газа в смеситель, при этом в трубе в месте размещения сопла выполнены отверстия, отношение диаметра входного участка цилиндрического канала к диаметру выходного участка цилиндрического канала составляет 0,1-0,5, а отношение площади входных отверстий цилиндрических каналов к площади выходного отверстия конфузора составляет 0,05-0,1.

Изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 изображена газовая горелка, общий вид; на фиг. 2 - вид I на фиг. 1

Газовая горелка содержит размещенный в корпусе 1 смеситель 2, выполненный в виде цилиндрической трубы, патрубки 3, 4 соответственно для подвода газа и воздуха, выходное сопло 5, выполненное в виде конфузора за одно целое со стабилизатором 6 горения, по периметру которого выполнены цилиндрические каналы 7.

В смесителе 2 коаксиально ему установлен инжектор 8 для получения газовоздушной смеси, выполненный в виде сообщенной с патрубком 3 подвода газа трубы 9.

На противоположном месту подвода трубы 9 к патрубку 3 конце трубы 9 на расстоянии, равном 6-8 внутренним диаметрам трубы 9, от ее торца в ее полости установлено сопло 10 дл подачи газа в смеситель 2.

Цилиндрические каналы 7 имеют входные и выходные участки 11, 12 различного диаметра.

В трубе 9 в месте размещения сопла 10 выполнены отверстия 13.

Отношение диаметра d1 а входного участка 11 цилиндрического канала 7 к диаметру d2 а выходного участка 12 цилиндрического канала 7 составляет 0,1-0,5.

Длина l1 а выходного сопла 5 равна длине цилиндрического канала 7 и составляет величину, равную диаметру смесителя 2.

На наружной поверхности стабилизатора 6 горения на расстоянии l2 а, равном 0,5-0,6 его диаметра, от его торца установлен перфорированный диск 14 с отверстиями 15.

Отношение площади входных отверстий цилиндрических каналов 7 к площади выходного отверстия конфузора составляет 0,05-0,1.

В корпусе 1 установлены свеча электророзжига в виде электрода 16 и электрод 17 контроля пламени.

Газовая горелка работает следующим образом.

Через патрубок 3 в трубу 9 поступает газ, который, проходя через сопло 10, на его выходе смешивается с воздухом. Воздух подается в смеситель 2 через патрубок 4 подвода воздуха.

На выходе из сопла 10 происходит активное поступление воздуха через отверстия 13 за счет инжекционного эффекта.

Газовоздушная смесь, проходя остальной путь по трубе 9 - этот участок составляет 6-8 диаметров трубы 9, активно перемешивается. На торце трубы 9 получается равномерно перемешанная газовоздушная смесь, которая поступает в смеситель 2, где, обладая избыточным импульсом, она активно перемешивается с воздухом, подаваемым в смеситель 2.

На протяжении пути движения в смесителе 2 от инжектора 8 до выходного сопла 5 происходит получение гомогенной газовоздушной смеси.

Большая часть газовоздушной смеси поступает в конфузор выходного сопла 5, а оставшаяся часть - в цилиндрические каналы 7.

Отношение площади всех входных отверстий цилиндрических каналов к площади выходного отверстия конфузора - 0,05-0,1.

При выходе за пределы этого соотношения уменьшается диапазон работы горелки. Это соотношение позволяет распределить тепловую нагрузку таким образом, что обеспечивается устойчивое горение на выходе из выходных участков 12 и гарантированное поджигание основного потока газовоздушной смеси на выходе из конфузора выходного сопла 5.

Переход из входного участка 11 в выходной участок 12 цилиндрического канала 7, газовоздушная смесь значительно снижает свою скорость за счет разности диаметров этих участков (отношение диаметра входного участка 10 к диаметру выходного участка 11 составляет 0,1-0,5).

Изобретение позволит расширить область использования газовой горелки, получить устойчивое горение при высоких скоростях истечения продуктов горения, повысить экологичность ее работы за счет снижения вредных выбросов.

Формула изобретения

Газовая горелка, содержащая смеситель в виде цилиндрической трубы, патрубки подвода газа и воздуха, выходное сопло в виде конфузора, стабилизатор горения, установленный коаксиально смесителю инжектор для получения газовоздушной смеси, отличающийся тем, что выходное сопло выполнено за одно целое со стабилизатором горения, в котором по периметру выходного сопла выполнены сообщенные с полостью смесителя цилиндрические каналы с входным и выходным участками различного диаметра, инжектор выполнен в виде сообщенной с патрубком подвода газа трубы, на противоположном конце которой на расстоянии, равном 6-8 внутренним диаметрам трубы, от ее торца в ее полости установлено сопло дл подачи газа в смеситель, при этом в трубе в месте размещения сопла выполнены отверстия, отношение диаметра входного участка цилиндрического канала к диаметру выходного участка цилиндрического канала составляет 0,1-0,5, а отношение площади входных отверстий цилиндрических каналов к площади выходного отверстия конфузора составляет 0,05-0,1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ГАЗОВАЯ ГОРЕЛКА

Реферат:

Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к газовым горелкам с принудительной подачей воздуха, и может быть использовано как топливосжигающее устройство широкого применения в промышленном, сельскохозяйственном, коммунально-бытовом и другом газовом оборудовании. Техническим результатом изобретения является уменьшение потерь напора в воздушном тракте, снижение уровня шума, упрощение конструкции и монтажа горелки. Газовая горелка с принудительной подачей воздуха содержит камеру для подвода воздуха, камеру дл подачи газа, в торцовых стенках которой выполнен ряд оппозитно расположенных отверстий, смесительные трубки с кольцевым рядом отверстий в боковых стенках и жаровую трубу. Камера для подачи газа установлена между камерой для подвода воздуха и жаровой трубой с образованием кольцевого зазора между ее боковой цилиндрической стенкой и жаровой трубой, при этом смесительные трубки герметично установлены в отверстиях торцовых стенок камеры дл подачи газа, в боковой цилиндрической стенке которой выполнен кольцевой ряд радиальных отверстий, а отверстия в боковых стенках смесительных трубок расположены коаксикально.

Известна горелка [1], содержащая подключенный к источнику воздуха корпус и установленную в нем газоподводящую трубу, сообщенную с кольцевым газовым коллектором с соплами. На выходе горелки установлен стабилизатор горения, выполненный в виде пластинчатого кольца, в котором выполнены отверстия, расположенные сносно соплам кольцевого газового коллектора. Кольцо стабилизатора скреплено с коллектором посредством стержней, размещенных снаружи и внутри пластинчатого кольца.

Известная горелка позволяет стабилизировать факел при больших избытках воздуха, однако обладает значительной металлоемкостью и трудоемкостью изготовления.

Известно также горелочное устройство [2], содержащее установленные в корпусе смесительные трубы, снабженные тангенциальными воздухоподводящими патрубками, в которых выполнены отверстия, сообщающие полости патрубков с газовой камерой. За счет предварительного перемешивания топлива и воздуха в патрубках смесителей температура горения газовоздушной смеси приближается к средней, что позволяет уменьшить содержание оксидов азота в продуктах сгорания.

К недостаткам известного горелочного устройства следует отнести высокий уровень шума и сложность конструкции.

Наиболее близкой к заявляемой горелке по совокупности существенных признаков является газовая горелка [3], содержащая камеру для подвода воздуха от вентилятора, камеру для подачи газа под давлением, установленные в камере для подвода воздуха смесители, выполненные в виде цилиндрических трубок с отверстиями в боковых стенках, и жаровую трубу, полость внутри которой сообщена с камерой для подвода воздуха.

В торцовых стенках камеры для подачи газа и примыкающей к одной из них стенке камеры для подвода воздуха выполнены сносно расположенные отверстия, в которых герметично установлены сопла для подачи струи газа вдоль оси смесительной трубки и технологические заглушки, расположенные на внешней торцовой стенке газовой камеры.

При работе горелки воздух, нагнетаемый вентилятором, разделяется на два потока, один из которых (первичный воздух) коаксиально со струей газа подается в смесительную трубку, а другой (вторичный воздух) поступает непосредственно из камеры для подвода воздуха в полость жаровой трубы коаксиально смесителям.

К недостаткам известной газовой горелки следует отнести: потери напора в воздушном тракте и повышенный уровень шума из-за большого аэродинамического сопротивления последнего вследствие поворотов воздушного потока, а также сложность конструкции и монтажа горелки, обусловленные, в частности, необходимостью обеспечения строгой соосности газовых сопел и трубок смесителей.

Техническим результатом изобретения является уменьшение потерь напора в воздушном тракте, снижение уровня шума, упрощение конструкции и монтажа горелки.

Указанный технический результат достигается тем, что в газовой горелке с принудительной подачей воздуха, содержащей камеру для подвода воздуха, камеру для подачи газа, в торцовых стенках которой выполнен ряд оппозитно расположенных отверстий, смесительные трубки с кольцевым рядом отверстий в боковых стенках и жаровую трубу, согласно изобретению, камера для подачи газа установлена между камерой для подвода воздуха и жаровой трубой с образованием кольцевого зазора между ее боковой цилиндрической стенкой и жаровой трубой, при этом смесительные трубки герметично установлены в отверстиях торцовых стенок камеры для подачи газа, в боковой цилиндрической стенке которой выполнен кольцевой ряд радиальных отверстий, а отверстия в боковых стенках смесительных трубок расположены внутри камеры дл подачи газа.

Кроме того, суммарная площадь упомянутых радиальных отверстий составляет 0,3-0,5 суммарной площади отверстий, выполненных в боковых стенках смесительных трубок. Отверстия в боковых стенках смесительных трубок могут быть выполнены радиальными или в виде тангенциальных каналов.

Указанное расположение и форма выполнения камеры дл подачи газа позволяют реализовать прямоточную схему движения воздушного потока, характеризующуюся минимальными потерями напора в воздушном тракте и низким уровнем шума, а также упростить конструкцию и облегчить монтаж горелки.

Выполнение в боковой цилиндрической стенке камеры для подачи газа радиальных отверстий, отношение суммарной площади которых к общей площади отверстий в стенках смесительных трубок находится в указанных выше пределах, позволяет уменьшить содержание NO в продуктах сгорания за счет двухстадийного сжигания газа.

Различные ориентации отверстий, выполненных в боковых стенках смесительных трубок (радиальные или тангенциальные), позволяют реализовать предпочтительный вариант смешения в зависимости от вида применяемого газообразного топлива и требуемого соотношения расходов газа и воздуха.

Охарактеризованное указанными выше существенными признаками изобретение на дату подачи заявки не известно в Российской Федерации и за границей и отвечает требованиям критерия "новизна".

Изобретение может быть реализовано промышленным способом с использованием известных технических средств, технологий и материалов и соответствует требованиям критерия "промышленная применимость".

Заявителем не выявлены технические решения, имеющие признаки, совпадающие с совокупностью отличительных признаков заявляемого изобретения, в связи с чем можно сделать вывод о соответствии условию патентоспособности "изобретательский уровень".

Изобретение поясняется графическими материалами, где на фиг. 1 изображена предлагаемая газовая горелка; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1.

Газовая горелка содержит камеру 1 для подвода воздуха, нагнетаемого вентилятором (не показан), камеру 2 дл я подачи газа, установленную между камерой 1 и жаровой трубой 3 и сообщенную с источником газа посредством газоподающей трубы 4.

В торцовых стенках 5 и 6 камеры 2 для подачи газа выполнены оппозитно расположенные отверстия, в которых герметично установлены смесительные трубки 7 с кольцевым рядом радиальных или тангенциальных отверстий (каналов) 8 в каждой из них, расположенных внутри камеры 2 для подачи газа.

Камера 2 для подачи газа установлена с образованием кольцевого зазора d между ее боковой цилиндрической стенкой и жаровой трубой 3, при этом в боковой стенке выполнен кольцевой ряд радиальных отверстий 9.

Суммарная площадь радиальных отверстий 9 составляет 0,3-0,5 суммарной площади отверстий 8, выполненных в боковых стенках смесительных трубок 7.

Горелка снабжена запальным устройством 10, размещенным внутри одной из смесительных трубок 7.

Газовая горелка работает следующим образом.

Включают вентилятор, нагнетающий воздух в камеру 1. Через смесительные трубки 7 и кольцевой зазор d воздух поступает во внутреннюю полость жаровой трубы 3. По окончании продувки топочного пространства подается высоковольтное напряжение на электрод поджига запального устройства 10. Одновременно осуществляется подача газа по газоподводящей трубе 4 в камеру 2, а из нее через отверстия 8 в смесительные трубки 7 и через отверстия 9 - в кольцевой зазор d.

Расход газа через отверстия 8 уменьшен на величину расхода газа через радиальные отверстия 9 (на 30-50% - в соответствии с отношением суммарных площадей отверстий 8 и 9). Для предлагаемой конструкции горелки экспериментально установлено, что при расходе газа через отверстия 9, составляющем менее 30% от расхода газа через смесительные трубки 7, недопустимо возрастает содержание NOx а, а при указанном соотношении расходов газа, превышающем 50%, плавный розжиг горелки сильно затруднен. Образующаяся в полостях смесительных трубок 7 обедненная газовоздушная смесь воспламеняется искрой от запального устройства 10, а затем от факела воспламеняется газовоздушная смесь, образованная в кольцевом зазоре d.

Благодаря наличию радиальных отверстий 9, выполненных в боковой цилиндрической поверхности камеры 2, установленной в жаровой трубе 3 с кольцевым зазором d, реализуется двухстадийное сжигание газообразного топлива, позволяющее снизить температуру его горения и уменьшить тем самым содержание оксидов азота (NOx а) в продуктах сгорания.

Наличие участка внезапного расширения при переходе кольцевого зазора d в полость жаровой трубы 3 вызывает отклонение потока газовоздушной смеси, образующейся в зазоре d, от стенки жаровой трубы 3 к центральной продольной оси горелки. Возникающая при этом турбулентность срывающегося с границы торцовой стенки 6 камеры 2 вихря способствует стабилизации факела горелки.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР 1545025, МПК F 23 D 14/02, опубл. 1990 г.

2. Патент РФ 1768871, МПК F 23 D 14/00, опубл. 1992 г.

3. Проспект фирмы Walter Dreizler GmbH (Германия), 1998 г. - прототип.

Формула изобретения

1. Газовая горелка с принудительной подачей воздуха, содержащая камеру для подвода воздуха, камеру для подачи газа, в торцовых стенках которой выполнен ряд оппозитно расположенных отверстий, смесительные трубки с кольцевым рядом отверстий в боковых стенках и жаровую трубу, отличающаяся тем, что камера для подачи газа установлена между камерой для подвода воздуха и жаровой трубой с образованием кольцевого зазора между ее боковой цилиндрической стенкой и жаровой трубой, при этом смесительные трубки герметично установлены в отверстиях торцовых стенок камеры для подачи газа, в боковой цилиндрической стенке которой выполнен кольцевой ряд радиальных отверстий, а отверстия в боковых стенках смесительных трубок расположены внутри камеры для подачи газа.

2. Горелка по п. 1, отличающаяся тем, что суммарная площадь упомянутых радиальных отверстий составляет 0,3-0,5 суммарной площади отверстий, выполненных в боковых стенках смесительных трубок.

3. Горелка по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что отверстия в боковых стенках смесительных трубок выполнены радиальными.

4. Горелка по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что отверстия в боковых стенках смесительных трубок выполнены в виде тангенциальных каналов.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ПРИРОДНОГО ГАЗА

Реферат:

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к использованию природного газа в качестве источника тепловой энергии. Способ подготовки природного газа к сжиганию с использованием горелки с принудительной подачей воздуха тягодутьевым устройством включает подведение природного газа, смешение его с воздухом и подачу подготовленной газовоздушной смеси к месту сжигания. Способ обеспечивает улучшение смешения природного газа и воздуха, снижение содержания в выхлопных газах оксида углерода и окислов азота и упрощение конструкции горелки за счет того, что природный газ подводится к всасывающей линии тягодутьевого устройства, выполненной в виде цилиндра с перфорированной вставкой.

Известен способ подготовки природного газа к сжиганию с использованием горелок с принудительной подачей воздуха (см. Н.Л. Стаскевич и др. "Справочник по газоснабжению и использованию газа", Л., Изд. "Недра", Ленинградское отделение, 1990 г., стр. 499-501). Воздух, необходимый для горения, нагнетается в горелки принудительно тягодутьевым устройством, в основном вентилятором. В качестве тягодутьевого устройства могут быть использованы также воздуходувки или компрессоры. Воздух забирают из атмосферы во всасывающую линию тягодутьевого устройства и далее после прохождения рабочего органа, например, рабочего колеса вентилятора, направляют в нагнетательную линию. В нагнетательной линии непосредственно у места сжигания природного газа проводят закрутку воздушного потока (наиболее часто используемый прием для широко известных конструкций горелок с принудительной подачей воздуха), в который из сопел подают природный газ. Здесь происходит смешение природного газа и воздуха с образованием газовоздушной смеси, которая далее через насадок поступает непосредственно к месту сжигания природного газа. Для получения короткого пламени с высокой температурой, т.е. дл обеспечения горения газа, близкого к кинетическому, необходимо хорошее предварительное смешение природного газа и воздуха. Это достигается за счет удлинения участка смешения, увеличения разности скоростей газа и воздуха, увеличения поверхности соприкосновения газовых струй с воздушным потоком, направления потоков газа и воздуха под углом, вывода газовых струй в интенсивно раскрученный поток воздуха и т.д. Сказанное выше определяет основной недостаток способа подготовки природного газа к сжиганию с использованием горелок с принудительной подачей воздуха, а именно неудовлетворительное качество смешения природного газа и воздуха. При этом улучшение качества смешения сопровождается значительным усложнением конструкции горелки. В свою очередь неудовлетворительное качество смешения имеет следствием повышенное содержание в выхлопном газе оксида углерода (CO) и окислов азота (NOx).

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является способ подготовки природного газа к сжиганию с использованием горелок с принудительной подачей воздуха тягодутьевым устройством, реализуемый в газогорелочных автоматизированных блоках (см. указанный выше источник, стр. 599-604). Способ включает те же операции, что и в случае аналога, а именно подведение природного газа, смешение его с принудительно подаваемым и специально турбулизированным потоком воздуха, подачу подготовленной газовоздушной смеси к месту сжигания. Признаком, выделяющим этот способ из ряда аналогичных, является принудительная подача воздуха предназначенным только и только для этой цели совмещенным с горелкой центробежным вентилятором. Суть способа при этом не претерпевает изменений, а следовательно, сохраняются и вышеуказанные его недостатки. Следует отметить, что в настоящее время весьма широко распространены использующие указанный выше способ подготовки природного газа к сжиганию горелки газовые блочные ГБЛ, серийно выпускаемые, например, ОАО "Старорусприбор".

Технический результат предлагаемого способа подготовки природного газа к сжиганию с использованием горелок с принудительной подачей воздуха тягодутьевым устройством состоит в улучшении смешения природного газа и воздуха, а следовательно, в улучшении качества газовоздушной смеси при одновременном упрощении конструкции горелки. Технический результат предлагаемого способа состоит также в снижении содержания в выхлопных газах оксида углерода и окислов азота.

Указанный технический результат достигают за счет того, что в способе подготовки природного газа к сжиганию с использованием горелок с принудительной подачей воздуха тягодутьевым устройством, включающем подведение природного газа, смешение его с воздухом и подачу подготовленной газовоздушной смеси к месту сжигания, природный газ подводится к всасывающей линии тягодутьевого устройства.

Сущность изобретения состоит в следующем.

При сжигании природного газа с использованием горелок с принудительной подачей воздуха реализуется в основном кинетический принцип сжигания. При кинетическом принципе сжигания природного газа однородная горючая смесь подготавливается до начала процесса горения и содержит воздух в несколько большем количестве, чем его потребно по стехиометрии проходящих при горении химических реакций (коэффициент избытка воздуха при этом a = 1,02-1,05). Сгорание такой смеси проходит без видимых пиролитических процессов, приводящих к образованию сажистых частиц. При реализации указанного принципа горение может протекать при неограниченно высоком объемном теплонапряжении без образования продуктов неполного сгорания. Обязательным условием при этом является высокое качество смешения природного газа и воздуха, для чего применяют специальные и сложные конструкции смесительных устройств (см. указанный выше источник, стр. 327-328). В настоящем изобретении процесс смешения не требует специальных смесительных устройств вообще, поскольку смешение проходит непосредственно в тягодутьевом устройстве, например в рабочем колесе вентилятора. Подведение природного газа к всасывающей линии тягодутьевого устройства допустимо, естественно, только в том случае, если оно предназначено только для нагнетания воздуха в горелку, что и отражено выше при выборе прототипа изобретения. В настоящее время при современном уровне производства и автоматического управления процессами условия безопасности работы горелочного устройства в комплексе могут быть соблюдены без каких-либо осложнений. Наличие электродвигателей во взрывобезопасном исполнении, изготовление рабочего колеса и кожуха вентилятора из материалов, исключающих искрообразование, определяет безопасность механических устройств, необходимых для реализации способа. Необходимость устанавливать клапан блокировки, отключающий подачу газа при прекращении подачи воздуха, является принципиально присущим горелочным устройствам с принудительной подачей воздуха (см. указанный выше источник, стр. 499). Предотвращения отрыва и проскока пламени достигают как и в случае других горелок выбором соответствующих скоростей газовоздушного потока на выходе в топку, установкой стабилизаторов горения и т.д. (см. указанный выше источник, стр. 317-318).

 Схематически горелочное устройство, реализующее заявляемый способ подготовки природного газа к сжиганию, приведено на представленном чертеже.

Природный газ подводится из сети по трубопроводу 1 к всасывающей линии 2 вентилятора 3. Всасывающая линия 2 в данном случае выполнена в виде цилиндра с внутренней перфорированной вставкой 4. Вентилятор, засасывающий воздух из атмосферы, приводится во вращение электродвигателем 5. Природный газ и воздух смешивают непосредственно в вентиляторе 3. Газовоздушную смесь подают в горелку 6, из которой смесь истекает в топочное пространство 7. Собственно горелка 6 представляет собой простую трубу с сужением или без него в зависимости от потребной скорости газа на выходе. Выход горелки размещен в стабилизаторе горения 8, представляющем собой цилиндрический туннель с внезапным расширением сечения.

Предлагаемое техническое решение может быть проиллюстрировано следующим примером.

Пример 1. Состав природного газа (об.%):

CH4 а - 98,49, C2 аH6 а - 0,42, C3 аH8 а - 0,18, C4 аH10 а - 0,06;

O2 а - 0,01, CO2 а - 0,03 и N2 а - 0,76.

Газ вышеприведенного состава в количестве 55 нм3 /час подают на всасывающую линию вентилятора. Одновременно из окружающей атмосферы вентилятор подсасывает 549 нм3 /час воздуха (теоретически необходимое количество воздуха для сжигания газа данного состава - 9,51 нм3 /нм3 газа). Собственно на рабочем колесе вентилятора образуется однородная горючая смесь с коэффициентом избытка воздуха (a =1,05). Полученную смесь направляют непосредственно к месту сжигания по трубопроводу, который лишь условно может быть назван горелкой, поскольку полностью отсутствуют элементы, присущие имеющимся на сегодня горелкам с принудительной подачей воздуха. Теплова мощность топки составляет 0,55 МВт. В выхлопном газе, благодаря интенсивному смешению природного газа и воздуха с образованием качественной газовоздушной смеси, содержится не более 50 мг/нм3 оксида азота и не более 120 мг/нм3 оксидов азота.

Использование предлагаемого технического решения обеспечивает следующие технико-экономические преимущества:

- упрощение конструкции газогорелочного устройства, а следовательно, и снижение его стоимости,

- упрощение монтажа и обслуживания горелки,

- снижение содержания оксида углерода и окислов азота в выхлопных газах.

Формула изобретения 

Способ подготовки природного газа к сжиганию с использованием горелки с принудительной подачей воздуха совмещенным с ней тягодутьевым устройством, включающий подведение природного газа, смешение его с воздухом и подачу подготовленной газовоздушной смеси к месту сжигания, отличающийся тем, что природный газ подводится к всасывающей линии тягодутьевого устройства, выполненной в виде цилиндра с перфорированной вставкой.

В соответствии с проведенным поиском принимаем к установке в проектируемой котельной горелку блочную газовую ГБ-1,2, предназначенную для эффективного сжигания природного газа низкого давления в топках котлов и теплогенераторов сельскохозяйственного назначения. Основные технические данные и характеристики горелки блочной газовой ГБ-1,2 приведены в приложении А.

1.3 Характеристика микрорайона, климатические данные и грунтовые условия

Объектом дипломного проектирования является жилой микрорайон с населением 5000 жителей.

Район строительства характеризуется следующими природно-климатическими условиями:

- вес снегового покрова - 0.7 кПа

- скоростной напор ветра - 0.38 кПа

- расчетная зимняя температура наружного воздуха для отопления - 31°С

- нормативная глубина сезонного промерзания – 1.6 м

Площадка строительства не заболочена и имеет спокойный рельеф.

Геолого-литологическое строение площадки (сверху-вниз):

1. Почвенно-растительный слой мощностью 0.1-0.4 м.

Похожие работы

Газоснабжение рабочего поселка на 8,5 тыс. жителей

Скачать

147436

23

9

... сметной прибыли по отдельным видам строительных и монтажных работ. 12 Экологическая экспертиза проекта   12.1 Характеристика объекта В данном проекте разрабатывается строительство системы газоснабжения рабочего поселка на 8500 жителей. Рельеф местности спокойный, равнинный. В северо-восточной части рабочего расположен пруд. Грунты в основном представлены суглинками. Территория ...

Система газоснабжения районного поселка Лебяжье

Скачать

69036

22

0

... работы регулятора (20%) 1.3 Выбор системы газоснабжения и трассировка газораспределительных сетей При разработке курсового проекта, для системы газоснабжения района города Кургана рекомендуется принять кольцевую систему газоснабжения. Все газопроводы, входящие в газораспределительную сеть, условно разбиваются на транзитные и распределительные. Транзитные газопроводы предназначены для ...

Газоснабжение района

Скачать

32491

14

2

... Хлебозавод 571844,591 1,00/6000 95,31 Котельная 10848966,017 -/- 4694,67 Сумма 5354,59 м3/ч Удельный часовой расход газа определяется по формуле (21) 5. Система и схема газоснабжения Наличие в районе города потребителей двух параметров определяет необходимость выбора двухступенчатой системы газоснабжения, она экономична, надёжна, проста в эксплуатации и наиболее ...

Общие принципы повышения устойчивости

Скачать

11772

0

0

... ритма теплоснабжения потребителей, а также создать системы резервного теплоснабжения. Повышение надёжности теплоснабжения так же обеспечивается кольцеванием сетей, возможностью перекрывать аварийные участки и др. Для повышения устойчивости работы объектов в чрезвычайных ситуациях необходимо уделять значительное внимание защите рабочих и служащих. Для этого на объектах строятся убежища и укрытия, ...