Патент на изобретение №2331021

(54) СДВОЕННАЯ АТМОСФЕРНАЯ ГАЗОВАЯ ГОРЕЛКА

(57) Реферат:

Изобретение относится к энергетике, в частности к сдвоенным атмосферным газовым горелкам и может быть использовано в газогорелочных устройствах паровых и водогрейных котлов. Сдвоенная атмосферная газовая горелка состоит из двух газовых регуляторов, соединенных параллельно, каждый из которых состоит из блока контроля и регулирования, пусковой кнопки, мембраны с жестким центром, клапана с седлом, верхней полости, мембраны и двухпозиционной заслонки, дренажного сопла и сопла источника давления, дросселя, канала, датчика пламени, датчика тяги, крана, запальника, горелок, датчика сетевого газа, терморегуляторов с датчиками. Распределительная часть сдвоенной атмосферной газовой горелки содержит два газовых коллектора, отделенных друг от друга перегородкой, при этом каждый газовый регулятор соединен со своим изолированным от другого газовым коллектором, причем газовые коллекторы снабжены квадратными газораспределительными трубками с отверстиями для истечения газа в вершине квадрата, а обе газовые горелки выполнены с возможностью управления своим терморегулятором с запальником, датчиками сетевого газа и тяги. Изобретение позволяет улучшить качество сжигания газа, экологические показатели горелки без усложнения конструкции. 4 ил.

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к энергетике, в частности к сдвоенным атмосферным газовым горелкам и может быть использовано в газогорелочных устройствах паровых и водогрейных котлов.

Уровень техники

Известна газовая горелка, содержащая корпус, соединенный с вентилятором, имеющим регулятор расхода воздуха, соосно размещенный в корпусе газообразный узел, снабженный регулятором расхода газа, при этом горелка дополнительно снабжена блоком управления, исполнительным электрическим механизмом, выходной вал которого соединен с регулятором расхода газа посредством шарнирно – рычажной связи, блок управления соединен электрической связью с исполнительным электрическим механизмом, кроме того, регулятор расхода воздуха установлен на всасывающем патрубке вентилятора, газоразделяющий узел снабжен радиальными выходными отверстиями. К газораздающему узлу подключен дополнительный газовый тракт, снабженный регулятором расхода газа (см. а.с. СССР №1802273, кл. F23D 14/60).

Недостатком данной газовой горелки является невысокая точность пропорционирования расхода газа и воздуха при изменении мощности горелки.

Известна атмосферная газовая горелка, содержащая газовый регулятор, состоящий из блока регулирования, соединенного с датчиком температуры с помощью канала регулирования, блока контроля, соединенного с датчиками пламени, тяги, каналом контроля, при этом она снабжена вторым газовым регулятором, состоящим из блока регулирования, соединенного с датчиками температуры и наружного воздуха, блока контроля, при этом второй газовый регулятор установлен с возможностью параллельного подключения полостей блоков контроля и датчика температуры наружного воздуха путем соединения с блоком регулирования второго газового регулятора, причем процентное соотношение подачи газа в горелку обоими регуляторами устанавливается кранами (см. пат. РФ №2196939, кл. F23N 1/10, F23D 14/60).

Недостатком данной горелки является неполное сжигание топлива.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому положительному эффекту и принятая автором за прототип является атмосферная газовая горелка, содержащая два газовых регулятора, соединенных параллельно, каждый из которых состоит из блока контроля и регулирования, пусковой кнопки, мембраны с жестким центром, клапана с седлом, верхней полости, мембраны и двухпозиционной заслонки, дренажного сопла и сопла источника давления, дросселя, канала, датчиков пламени, тяги и сетевого газа, крана, запальника, горелки, терморегулятора с датчиком терморегуляторов, газовый коллектор (см. Атмосферная газовая горелка. РГУ-М 1 руководство по эксплуатации. Са 2.574.023.РЭ ОАО «завод Староруссприбор», 175200. г.Старая Русса, Новгородская область, ул. Минеральная 24).

Недостатком данной горелки является неполное сжигание газа из-за неполного смешения газа с первичным воздухом, невысокий КПД.

Раскрытие изобретения

Технический результат, который может быть получен с помощью предлагаемого изобретения, сводится к улучшению качества сжигания газа, улучшению экологических показателей горелки без усложнения конструкции.

Технический результат достигается с помощью сдвоенной атмосферной газовой горелки, содержащей два газовых регулятора, соединенных параллельно, каждый из которых состоит из блока контроля и регулирования, пусковой кнопки, мембраны с жестким центром, клапана с седлом, верхней полости, мембраны и двухпозиционной заслонки, дренажного сопла и сопла источника давления, дросселя, канала, датчиков пламени, тяги и сетевого газа, крана, запальника, горелки, терморегулятора с датчиком терморегуляторов, газовый коллектор, при этом каждый газовый регулятор соединен со своим изолированным от другого газовым коллектором, причем газовые коллекторы снабжены квадратными газораспределительными трубками с отверстиями для истечения газа в вершине квадрата, при этом обе горелки выполнены с возможностью управления своим терморегулятором с запальником, датчиками сетевого газа, тяги.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 дана сдвоенная атмосферная газовая горелка, общий вид;

на фиг.2 – распределительная часть горелки;

на фиг.3 – вид А-А на фиг.2;

на фиг.4 – узел С на фиг.3.

Осуществление изобретения

Сдвоенная атмосферная газовая горелка состоит из двух газовых регуляторов, соединенных параллельно, каждый из которых состоит из блока 2 контроля и регулирования, пусковой кнопки 3, мембраны 4 с жестким центром, клапана 5 с седлом, верхней полости 6, мембраны 7 и двухпозиционной заслонки 8, дренажного сопла 9 и сопла 10 источника давления, дросселя 11, канала 12, датчика 13 пламени, датчика 14 тяги, крана 15, крана 16, запальника 17, горелки 18 и горелки 19, датчика 20 сетевого газа, терморегуляторов 21, 22, 23, с датчиками 24, 25, 26, терморегуляторов 21, 22, 23, топки 27. Распределительная часть сдвоенной атмосферной газовой горелки содержит два газовых коллектора 28 и 29, отделенных друг от друга перегородкой 30, при этом каждый газовый регулятор соединен со своим изолированным от другого газовым коллектором 28 или 29, причем газовые коллекторы 28, 29 снабжены квадратными газораспределительными трубками 31 с отверстиями 32 для истечения газа в вершине квадрата, а обе газовые горелки выполнены с возможностью управления своим терморегулятором или 21, или 22, или 23 с запальником 17, датчиками 20 сетевого газа и 14 тяги. Газораспределительные трубки 31 с противоположной от газовых коллекторов 28 и 29 стороны загерметизированы пластиной 33.

Сдвоенная атмосферная газовая горелка работает следующим образом.

Включение атмосферной газовой горелки в работу и срабатывание газовых регуляторов 1 происходит следующим образом. При закрытых кранах 15, 16, горелок 18 и 19 нажатием на пусковую кнопку 3 блока 2 контроля и регулирования горелки 18 осуществляется подача газа на запальник 17, который зажигают. Газ одновременно через дроссель 11 и канал 12 поступает в надмембранную полость 6, где происходит повышение давления при закрытии сопла биметаллической пластиной датчика 13 пламени запальника 17, при закрытом сопле датчика 26 температуры терморегулятора 23, при закрытых соплах датчика 14 тяги, при этом мембрана 7 перемещается вниз и двухпозиционная заслонка 8 перемещается с дренажного сопла 9 на сопло 10 источника давления, происходит опорожнение надмембранного пространства мембраны 4 с жестким центром. Мембрана 4 с клапаном 5 отходит от седла, одновременно с закрытием сопла датчика 13 пламени открывается сопло датчика 20 сетевого газа, газ поступает через это сопло в запальник 17, пусковую кнопку 3 можно отпустить, запальник 17 будет продолжать гореть и в канал 12, надмембранную полость 6 через дроссель 11 может поступать газ. Открывая кран 15, осуществляют подачу газа на горелку 18, установленную в топке 27, одновременно газ поступает в регулятор горелки 19 и если сопло датчика 24 терморегулятора 21 и сопло датчика терморегулятора 25 датчика 22 терморегулятора закрыты, открывая кран 16, включают горелку 19, горелки 18 и 19 работают полностью. При нагреве системы отопления до установленной терморегулятором 21 температуры, сопло датчика 24 терморегулятора 21 открывается, в верхней полости 6 регулятора 1 горелки 19 скачкообразно уменьшается давление, мембрана 7 перемещается вверх, двухпозиционная заслонка 8 перекладывается с сопла 10 источника давления на дренажное сопло 9, происходит заполнение надмембранного пространства мембраны 4, клапан 5 опускается на седло, подача газа через регулятор горелки 19 прекращается, горелка 19 выключается из работы. Тоже происходит и при открытии сопла датчика 25 терморегулятора 22, настроенного на выключение горелки 19 при положительной температуре наружного воздуха, при этом горелка 18 стабильно работает, так как терморегулятор 23 с датчиком 26 настроены на предельно допустимую температуру теплоносителя в котле (не показан). При снижении температуры сопло датчика 24 терморегулятора 21 закрывается, газ через канал 12, дроссель 11 заполняет надмембранную верхнюю полость 6, если закрыто сопло датчика 25 терморегулятора 22, мембрана перемещается вниз, двухпозиционная заслонка 8 перекладывается с дренажного сопла 9 на сопло 10 источника давления, происходит опорожнение надмембранного пространства мембраны 4, клапан 5 отходит от седла, подача газа через регулятор горелки 19 возобнавляется, при этом горелка 18 работает постоянно. Так как регуляторы горелки 18 и 19 одинаковы, то при открытии сопел датчиков 14 тяги и 26 терморегулятора 23 подача газа или прекращается, или возобновляется при закрытии сопел этих датчиков, причем подача газа прекращается и на горелку 18 и восстанавливается также и на горелке 19, при этом запальник 17 горит, и в каналы 12, дроссели 11 продолжает поступать газ, вмешательство оператора во всех перечисленных случаях не требуется. При погасании пламени запальника 17 сопло запальника 17 открывается и одновременно закрывается сопло датчика 20 сетевого газа. Давление в верхней полости 6 регулятора горелки 18 падает, мембрана 7 перемещается вверх, двухпозиционная заслонка 8 перекладывается с сопла 10 источника давления на дренажное сопло 9, надмембранная полость мембраны 4 заполняется газом, клапан 5 опускается на седло, прекращая полностью подачу газа на горелку 18, а так как закрыто сопло датчика 20 сетевого газа, отключается полностью автоматика управления регуляторами обеих горелок, необходимо устранить причину погасания запальника 17, закрыть кран 15 и 16 и осуществить вручную розжиг горелок, как описано выше. В распределительной части сдвоенной атмосферной газовой горелки, содержащей два газовых коллектора 28 и 29, отделенных друг от друга перегородкой 30, снабженных квадратными газораспределительными трубками 31, истечение газа происходит в вершине квадрата по отверстиям 32, что уменьшает работу газовой струи на смешение с первичным воздухом и улучшает смешение. Таким образом, каждый газовый регулятор после срабатывания, подает газ в изолированную часть своей горелки, чем обеспечивается лучшее смешение газа с первичным воздухом и его лучшее сгорание с уменьшением вредных выбросов за счет использования одинаково высокого давления газа для обеих горелок.

Предлагаемое изобретение по сравнению с прототипом и другими известными техническими решениями имеет следующие преимущества:

– улучшение качества сжигания газа;

– улучшение экологических показателей горелки без усложнения конструкции;

– автоматическое регулирование температуры теплоносителя;

– повышение надежности и мощности горелки;

– точность пропорционирования расхода газа и воздуха при изменении мощности горелки.

Формула изобретения

Сдвоенная атмосферная газовая горелка, содержащая два газовых регулятора, соединенных параллельно, каждый из которых состоит из блока контроля и регулирования, пусковой кнопки, мембраны с жестким центром, клапана с седлом, верхней полости, мембраны и двухпозиционной заслонки, дренажного сопла и сопла источника давления, дросселя, канала, датчиков пламени, тяги и сетевого газа, крана, запальника, горелки, терморегулятора с датчиком терморегуляторов, газовый коллектор, отличающаяся тем, что каждый газовый регулятор соединен со своим изолированным от другого газовым коллектором, при этом газовые коллекторы снабжены квадратными газораспределительными трубками с отверстиями для истечения газа в вершине квадрата, причем обе горелки выполнены с возможностью управления своим терморегулятором с запальником, датчиками сетевого газа, тяги.

РИСУНКИ