| JP63123909 | FAR INFRARED RAY HEATER OF GAS TYPE |
| JP3536101 | INFRARED BURNER AND HEATER USING IT |
| JP61096309 | COMBUSTION CYLINDER |
ЛИПОВЫЙ Николай Максимович (ул. Терешковой, д. 6а кв. 37, Мытищи, Московская обл, 8 Mytyschi, RU)
BANIN, Viktor Nikolaevich (ul. 50-letya VLKSM, 2-95Korole, Moskovskaya obl. 0, 14107, RU)
ЛИПОВЫЙ Николай Максимович (ул. Терешковой, д. 6а кв. 37, Мытищи, Московская обл, 8 Mytyschi, RU)
BANIN, Viktor Nikolaevich (ul. 50-letya VLKSM, 2-95Korole, Moskovskaya obl. 0, 14107, RU)
ф о р м у л а и з о б р е т е н и я
1. радиационная газовая горелка инфракрасного излучения, содержащая, по крайней мере, один сменный горелочный насадок из объединенных в единое целое несущего решетчатого каркаса и слоя фибр из жаропрочного и жаростойкого материала с открытой объёмной пористостью в виде сквозных лабиринтных каналов, размещенный в охватывающем его корпусе, соединенным со смонтированным на подводящем патрубке газовым соплом через охватывающий последний эжектор с воздухозаборником, имеющим регулятор подачи воздуха, и смеситель газовоздушной смеси, в диффузоре которого раз- мещен обращенный выпуклостью в сторону набегающей струи газо-воздушной рассекатель, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что она снабжена нагнетателем воздуха с воздуховодом в виде охватывающим корпус с эжектором съёмного корытообразного кожуха и выполнена составной из последовательно расположенных основной и дополнительных секций, корпус - в виде образованного из неразъёмно соединенных друг с другом верхних и нижних трубчатых элементов со сквозными сообщающимися друг с другом каналами каркаса с гнездами, в каждом из которых размещен выполненный с окантовкой сменный горелочный насадок одной из секций, несущий решетчатый каркас каждого из упомянутых насадков - из переплетенных и образующих ячейки элементов с профи- лированным поперечным сечением, причем полость корытообразного съёмного кожуха сообщается с воздухозаборником эжектора и сквозными каналами трубчатых элементов каркаса, а толщина H каждого упомянутого насадка составляет 0,05 - 0,20 его длины L, при этом размер d профилированного поперечного сечения элементов образующих несущие решетчатые каркасы упомя- нутых насадков и размер h каждой ячейки каркасов последних составляют соответственно 0,01 - 0,1 и 0,2 - 1,0 толщины H ранее упомянутых насадков.
2. горелка по п.1, отличающаяся тем, что окантовка каждого сменного горелочного насадка выполнена из охватывающих последний по пе- риметру и связанных друг с другом неразъёмным соединением верхней и нижней с Z - образным поперечным сечением обечаек, причем высота t окантовки составляет 0,8 - 0,9 толщины H сменного горелочного насадка,.
3. горелка по п.1, отличающаяся тем, что она выполнена охлаждаемой. |
радиационная газовая горелка инфракрасного излучения
о б л а с т ь т е х н и к и
изобретение относится к газовым горелкам для нагревательных устройств различного назначения, применяемых в различных областях техники техники и промышленности и использующих тепло сжигаемых газов.
п р едш е ств ую щ и й ур о в е н ь т ех н и ки
известно из патента сша N95.326.631. кл. F 23D 14/12, 1993 г. устройство для преобразования энергии горения углеводородов в газообразной фазе в энергию инфракрасного излучения, содержащее матрицу из спеченных ме- таллических и керамических волокон со связующим агентом, образующую пористую структуру.
недостатками вышеуказанного технического решения являются малый диапазон устойчивой работы и малый диапазон регулирования, обусловленный опасностью проскока пламени на периферии матрицы (где скорость газо- воздушной смеси минимальна) при снижении исходного давления углеводородов в газообразной фазе и изменении режимов работы.
наиболее близкой по своей технической сущности к предложенной радиационной газовой горелки инфракрасного излучения, является известная из патента российской федерации N°2193731, Kn. 6 F 23D 14/12, 2002 г., радиаци- онная газовая горелка инфракрасного излучения, содержащая, по крайней мере, один сменный горелочный насадок в виде из объединенных в единое целое несущего решетчатого каркаса и слоя фибр из жаропрочного и жаростой-
кого материала с открытой объёмной пористостью в виде сквозных лабиринтных каналов, размещенный в охватывающем его корпусе, соединенным со смонтированным на подводящем патрубке газовым соплом через охватывающий последний эжектор с воздухозаборником, имеющим регулятор подачи воз- духа, и смеситель газовоздушной смеси, в диффузоре которого размещен об обращенный выпуклостью в сторону набегающей струи газо-воздушной рассекатель.
недостатками вышеуказанной радиационной газовой горелки инфракрасного излучения является её низкие удельные тепло энергетические харак- теристики, её неустойчивая работа в теплонапряженных агрегатах с ограниченными возможностями отвода тепла от элементов конструкции горелки, что инициирует перегрев элементов горелки и эффект проскока пламени.
рас кр ы ти е и зо б р ете н ия
задачами предполагаемого изобретения является повышение коэффициента полезного действия, снижения теплопотерь, интенсификации процессов теплопередачи и повышение надежности.
решение указанных задач достигается тем, что, радиационная газовая горелка инфракрасного излучения, содержащая, по крайней мере, один сменный горелочный насадок в виде из объединенных в единое целое несущего решетчатого каркаса и слоя фибр из жаропрочного и жаростойкого материала с открытой объёмной пористостью в виде сквозных лабиринтных каналов, размещенный в охватывающем его корпусе, соединенным со смонтированным на подводящем патрубке газовым соплом через охватываю последний эжектор с воздухозаборником, имеющим регулятор подачи воздуха, и смеситель газо-
воздушной смеси, в диффузоре которого размещен обращенный выпуклостью в сторону набегающей струи газо-воздушной рассекатель, снабжена нагнетателем воздуха с воздуховодом в виде охватывающим корпус с эжектором съёмного корытообразного кожуха, и выполнена составной из последователь- но расположенных основной и дополнительных секций, корпус - в виде образованного из неразъёмно соединенных друг с другом верхних и нижних трубчатых элементов со сквозными сообщающимися друг с другом каналами каркаса с гнездами, в каждом из которых размещен выполненный с окантовкой сменный горелочный насадок одной из секций, несущий решетчатый каркас каждого из упомянутых насадков - из переплетенных и образующих ячейки элементов с профилированным поперечным сечением, причем полость корытообразного съёмного кожуха сообщается с воздухозаборником эжектора и сквозными каналами трубчатых элементов каркаса, а толщина H каждого упомянутого насадка составляет 0,05 - 0,20 его длины L, при этом размер d про- филированного поперечного сечения элементов образующих несущие решетчатые каркасы упомянутых насадков и размер h каждой ячейки каркасов последних составляют соответственно 0,01 - 0,1 и 0,2 - 1,0 толщины H ранее упомянутых насадков.
кроме того радиационная газовая горелка инфракрасного излучения может быть выполнена охлаждаемой, а окантовка каждого сменного горелоч- ного насадка - из охватывающих последний по периметру и связанных друг с другом неразъёмным соединением верхней и нижней с Z - образным поперечным сечением обечаек, причем высота t окантовки составляет 0,8 - 0,9 толщины H сменного горелочного насадка.
луч ш ий вариант осуществл ен ия изо бр ете н ия
сущность изобретения поясняется чертежами: где на фиг.1 схематично изображен общий вид горелочного устройства с радиационной газовой горелкой инфракрасного излучения в разрезе; на фиг.2 - поперечный разрез фиг.1 ; на фиг.з - схематично изображен общий вид горелочного насадка в разрезе; на фиг.4 - поперечный разрез фиг.з в увеличенном масштабе.
радиационная газовая горелка инфракрасного излучения состоит из корпуса в виде прямоугольного каркаса 1 из неразъемно-соединенных друг с другом верхних 2 и нижних 3 трубчатых элементов с сообщающимися сквозными полостями 4. в прямоугольного каркаса 1 образованы гнезда 5 последо- вательно расположенных основной и дополнительных секции. в гнезде 5 каждой из секций размещен сменный горелочный насадок 6. гнезда 5 прямоугольного каркаса 1 соединены посредством смесителей, в раструбах диффузоров 7 которых размещены выпуклые рассекатели 8, обращенные выпуклостями в сторону набегающих струй газовоздушной смеси, герметично с эжек- тором 9 на участке раздачи газовоздушной смеси. каждый сменный горелочный насадок 6 выполнен в виде прямоугольной газопроницаемой пластины из уложенных на решетчатый каркас 10 из переплетенных и образующих ячейки элементов 11 с профилированным поперечным сечением, и соединенных в единое целое фибр 12 из жаропрочного и жаростойкого материала с образо- ванием открытой объемной пористости в виде сквозных лабиринтных каналов 13. газовое сопло 14 установлено на газ подводящем патрубке 15 и охватывается передней по подачи природного газа частью эжектора 9. передняя по ходу подачи природного газа часть эжектора 9, предназначенная для образования газовоздушной смеси, снабжена воздухозаборником 16 и регулятором 17 подачи атмосферного воздуха. на нижних трубчатых 2 элементах прямоуголь-
ного каркаса 1 по их периметру установлен охватывающий эжектор 9 и соединенный с нагнетателем 18 атмосферного воздуха герметичный воздуховод в виде съёмного корытообразного кожуха 19. полость 20 корытообразного съёмного кожуха 19 сообщается с воздухозаборником 16 эжектора 9 и сквозными полостями 4 верхних 2 и нижних 3 трубчатых элементов прямоугольного каркаса 1. толщина H каждого упомянутого насадка 6 составляет 0,05 - 0,20 его длины L. размер d профилированного поперечного сечения элементов 11, образующих несущие решетчатые каркасы 10 упомянутых насадков 6 и размер h каждой ячейки решетчатых каркасовю последних составляют соответственно 0,01 - 0,1 и 0,2 - 1 ,0 толщины H ранее упомянутых насадков 6.
работает сменная радиационная газовая горелка инфракрасного излучения следующим образом. включают нагнетатель 18 атмосферного воздуха и подают природный газ из газ подводящего патрубок 15 коллектора в газовое сопло 14. струя газа, истекая из последнего, эжектирует атмосферный воздух, поступающий от нагнетателя 18 атмосферного воздуха по герметичному воздуховоду в виде полости 20, образованной между прямоугольным каркасом 1 и корытообразным съёмным кожухом 19 и направляет его через воздухозаборник 16 в эжектор 9 для образования газовоздушной смеси. образующаяся в эжекторе 9 газовоздушная смесь поступает через каналы 21 участка раздачи газовоздушной смеси эжектора 9 в раструбы диффузоров 7 основной и дополнительных секций, где поле скоростей по сечению струи газовоздушной смеси выравнивается, а выпуклый рассекатель 8 распределяет струю газовоздушной смеси равномерно по площади горелочного насадка 6, размещенного в гнезде 5 прямоугольного каркаса 1. в раструбе диффузора 7cмecитeля каждой сек- ции, обеспечивается также восстановление давления газовоздушной смеси,
необходимое для преодоления сопротивления при её истечении через лабиринтные каналы 13 газопроницаемой пластины сменного горелочного насадка 6. в передней части по ходу движения струи газовоздушной смеси сквозь лабиринтные каналы 11 газопроницаемой пластины сменного горелочного на- садка б заканчивается смешение, и разогрев газовоздушной смеси до температуры воспламенения. в результате горения газовоздушной смеси в объеме сквозных лабиринтных каналов 11 в приповерхностной зоне высотой 1,5 - 2,0 мм передней части (по направлению движения газовоздушной смеси) сменного горелочного насадка 6 происходит разогрев поверхностного слоя фибр 12 до температуры 950 - 1050 0 C.
замена вышедшего из строя сменного горелочного насадка 6 производится путем вывода его из гнезда 5 прямоугольного каркаса и заменой на сменный горелочный насадок 6, пригодный к эксплуатации.
п р о м ы ш л е н н а я п р и м е н и м о с т ь
радиационная газовая горелка инфракрасного излучения может быть использована для преобразования значительной части энергии горения углеводородов в газообразной фазе в энергию инфракрасного излучения, используемого в экологически чистом технологическом оборудовании, применяемом в различных областях техники и промышленности