1 ниппель подачи кислорода 2 ниппель

1 – ниппель подачи кислорода; 2 – ниппель подачи горючего; 3 – трубка подачи кислорода; 4 – трубка подачи горючего; 5 – корпус вентиля кислорода; 6 – корпус вентиля горючего; 7 – вентиль кислорода; 8 – вентиль горючего; 9 – корпус горелки; 10 – инжектор; 11 смеситель; 12 – наконечник; 13 – рукоятка; 14 – мундштук При работе с инжекторной горелкой открывают вентиль горючего 8 и горючее под избыточным давлением 0, 001 – 0, 1 МПа [1] пройдя через корпус 9, смеситель 11, наконечник 12 и мундштук 14 начинает истекать в атмосферу. Затем открывают вентиль кислорода 7, при этом избыточное давление кислорода составляет 0, 05 – 0, 4 МПа [1]. Следствием высокого давления кислорода является большая скорость истечения кислорода из инжектора 10, благодаря чему происходит инжекция горючего, и образование топливной смеси горючего и кислорода. Для обеспечения однородности топливной смеси центральный канал в смесителе 11 имеет большое удлинение. На выходе из мундштука топливная смесь поджигается. Скорость истечения топливной смеси из мундштука лежит в пределах 50 – 170 м/с, что обеспечивает работу горелки без обратных ударов пламени [1].

Газ через открытый кран 1 поступает по газопроводу в горелку 2, располагаемую внутри топливника и представляющую собой стальную трубку. Из горелки газ вы ходит через небольшие отверстия 3 и сгорает в потоке воздуха, отдельно подаваемого в топливник через стенное отверстие 4.

В комбинированных газовых горелках раздельно или совместно сжигается жидкое и газообразное топливо. Например, газомазутная горелка ГМГ состоит из трех вставленных одна в другую камер. Газ поступает в среднюю узкую камеру газовой горелки и выходит через один или два ряда отверстий 4, расположенных по окружности. В центре газовой горелки размещена паромехани ческая форсунка, включаемая при работе на мазуте. Необходимый для горения воздух подается в газовую горелку двумя потоками, из которых один (примерно 15 % общего расхода воздуха) проходит через завихритель 3, состоящий из лопаток, установленных под углом непосредственно к корню факела. Этот воздух, называемый первичным, способствует улучшению перемешивания с газом, особенно при малых тепловых нагрузках отопительного котла. Другой поток воздуха, называемый вторичным и являющийся основным, проходит через завихритель 2 и закрученным потоком поступает к месту горения.

Пылеугольная горелка работает следующим образом: В начальный период по каналу 2 для транспортирующего материала, размещенному в трубе 8, подается природный газ. Канал 1 для транспортирования угольной пыли перекрыт, например, шибером (на чертеже не показан). Природный газ, проходя по конусным втулкам 5 и 6 эжектора 4, размещенным с зазором 7, эжектирует воздух через отверстия перфорации (на чертеже не показаны). Газ с воздухом обтекает конус 12 (завихритель), закручивается витками спирали 13 и через зазор (на чертеже не показан) между соплом 11 и конусом 12 с силой вырывается из сопла 11 и хорошо перемешивается. Перемешанная смесь газа с воздухом поджигается факелом (свечой) и горелка начинает работать. По мере прогрева горелки канал 1 для транспортирования угольной пыли открывается и угольная пыль под действием эжектора 3 через отверстие 10 поступает в полость конусных втулок 5 и 6 эжектора 4, перемешивается с воздухом и газом, а с помощью завихрителя 12 и витков спирали 13 перемешивается дополнительно и подается на сгорание в сопло 11. После полного прогрева горелки газ отключается и в качестве транспортирующего материала используют либо пар, либо горячую воду, либо водноугольную суспензию, либо суспензию угольной пыли с дизельным топливом. Кроме того, в качестве транспортирующего материала по каналу 2 может подаваться сырая нефть, мазут, прогретые до 95 100°С; отработка масел. В случае нестабильной работы горелки вместо горячей воды и водно угольной суспензии в качестве транспортирующего материала используют смесь этих компонентов с природным газом (дизельным топливом). При этом стабилизация горения наступает при добавлении природного газа (дизельного топлива) не более 10 15% от объема транспортирующего материала. Таким образом, пылеугольная горелка имеет более высокий коэффициент полезного действия, обладает высокой экологичностью. Кроме того, в горелках такого типа можно сжигать древесную пыль и пыль бытовых отходов. Пылеугольная горелка содержит канал 1 для транспортирования пыли, канал 2 для транспортирующего материала; канал 2 снабжен эжектором 3. В горелке установлен дополнительный эжектор 4, выполненный, как минимум, из двух конусных втулок 5 и 6 (конусных втулок может быть и больше), вставленных одна в другую с зазором 7 для подачи воздуха. Втулки 5 и 6 закреплены в трубе 8, например, с помощью винтов и гаек. Корпус 9 трубы 8 в месте соединения втулок перфорирован. Кроме того, в трубе 8 выполнено, как минимум, одно отверстие 10 (отверстий может быть 2 и более) для прохода угольной пыли. На выходе транспортирующего материала с угольной пылью изготовлено сопло 11. Сопло 11 выполнено, например, в виде диффузора, в котором размещен завихритель 12, выполненный в виде, например, конуса с закрепленными на нем витками спирали 13. Конус 12 установлен с зазором относительно сопла. Профиль конуса 12 соответствует профилю сопла 11. Завихритель 12 может выполняться в виде вертушки, капли, шара и т. д. , а сопло 11 в виде диффузора, конуса с профилированными сторонами и т. п.

Горелка ГА с принудительной подачей воздуха: 1 штуцеры для измерения давления газа и воздуха; 2 распределительная камера; 3 газовые трубки; 4 огнеупорная футеровка; 5 смесительная камера; 6 головка с направляющими ребрами для закручивания воздуха. Газовая горелка типа ГА с принудительной подачей воздуха приведена на (рис. 3). Газ низкого или среднего давления подается в распределительную камеру 2, из которой поступает в трубки 3. На концы трубок навернуты конические головки 6, в которых просверлены отверстия для выхода газа под углом к потоку воздуха. Конические головки имеют ребра, предназначенные для закручивания воздуха, поступающего к месту его смешения с газом. Расположенная в центре газовой горелки трубка предназначена для наблюдения за процессом горения, а при сжигании мазута ее используют для установки форсунки. Свободные пространства между головками трубок в устье горелки уплотняют огнеупорной футеровкой 4 (из жароупорного бетона). Это предохраняет горелку от перегрева и обеспечивает поступление воздуха только к газораспределительным головкам.

Стабилизатор горения служит для образования поджигающих центров и предохранения смесителя от проскока пламени. Устройство для стабилизации горения (фиг. 1, 2) состоит из основного сопла 1 и обечайки 2, образующих канал 3 с внезапным расширением. Внутри основного сопла и соосно обечайки расположен трубопровод 4 с дополнительным соплом 5 для подачи жидкого или газообразного горючего. Принцип работы предлагаемого устройства (фиг. 2) заключается в следующем. При подводе в основное сопло 1 воздушного потока с давлением, достаточным для присоединения границы струи 6 к обечайке 2, в струе образуется система: конический скачок 7 + центральный скачок 8. При подаче через трубопровод 4 и дополнительное сопло 5 жидкого или газообразного горючего (например, водорода), образующаяся струйка газа или жидкости 9 в результате взаимодействия с центральным скачком 8 приводит к созданию свободновисящей зоны рециркуляционного течения 10 с головным скачком 11. В этой зоне в результате перемешивания горючего 9 и воздуха образуется гемогенизированная горючая смесь. При температуре воздушного потока Tп > Tс температуры самовоспламенения (число Маха М > 7) горючая смесь в рециркуляционной зоне поджигается за счет самовоспламенения. Образуется устойчивый дежурный факел пламени 12, т. е. газодинамический стабилизатор пламени. От этого факела воспламеняется подводимое во внешний поток 13 основное газообразное или жидкое горючее.