Бюллетень ЕАПВ "Изобретения (евразийские заявки и патенты)"
Бюллетень 1´2010

  

(11) 

012937 (13) B1       Разделы: A B C D E F G H    

(21) 

200800437

(22) 

2006.07.26

(51) 

F23D 14/64 (2006.01)
F23G 7/06
(2006.01)
F23C 6/04
(2006.01)

(31) 

0507964

(32) 

2005.07.26

(33) 

FR

(43) 

2008.08.29

(86) 

PCT/FR2006/001821

(87) 

WO 2007/012755 2007.02.01

(71) 

(73) ОПТИМИЗ (FR)

(72) 

Дьелуфе Жан-Клод (FR)

(74) 

Медведев В.Н. (RU)

(54) 

СПОСОБ СЖИГАНИЯ НИЗКОКАЛОРИЙНОГО ГОРЮЧЕГО ГАЗА, ГОРЕЛКА И УСТАНОВКА

(57) 1. Способ сжигания низкокалорийного горючего газа при помощи по меньшей мере одной горелки, содержащей наконечник на центральной оси (х), согласно которому создают предварительную смесь, содержащую воздух предварительного смешивания и топливный газ, отличающийся тем, что предварительная смесь является невоспламеняемой, причем способ содержит следующие этапы, на которых перед наконечником горелки нагнетают

предварительную смесь в виде потока предварительной смеси, вращающегося вокруг центральной оси,

дополнительный поток для достижения порога воспламенения смеси перед наконечником горелки, при этом поток нагнетают в центр потока предварительной смеси в виде центрального дополнительного потока и/или вокруг потока предварительной смеси в виде периферийного дополнительного потока.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительный поток является воздушным потоком.

3. Способ по одному из пп.1 или 2, отличающийся тем, что поток предварительной смеси получают путем введения воздуха предварительного смешивания в горючий газ.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что указанное введение производят в кессоне, соединенном с горелкой.

5. Способ по одному из пп.3 или 4, отличающийся тем, что указанное введение производят на входе (8) горючего газа в горелку путем нагнетания воздуха предварительного смешивания в горючий газ таким образом, чтобы этот нагнетаемый воздух предварительного смешивания увлекал горючий газ в пространство предварительного смешивания, осуществлял предварительное смешивание за счет завихрений, создаваемых в результате нагнетания, и направлял предварительную смесь в сторону наконечника горелки, создавая при этом вращение вокруг центральной оси.

6. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что дополнительный поток нагнетают с вращением в том же направлении вращения, что и поток предварительной смеси.

7. Способ по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что:

а) центральный дополнительный воздушный поток нагнетают с вращением перед наконечником горелки и в виде расходящегося потока для проникновения в поток предварительной смеси;

б) периферийный дополнительный поток нагнетают в виде сходящегося потока и с сильным спиралевидным вращением.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что смешивание горючего газа и воздуха горения осуществляют путем включения разделенного на части необходимого количества газа в воздух или воздуха в газ в виде множества направленных струй.

9. Горелка для сжигания низкокалорийного горючего газа, содержащая наконечник на центральной оси (х), отличающаяся тем, что содержит средства создания невоспламеняемой предварительной смеси, содержащей воздух предварительного смешивания и горючий газ, причем горелка выполнена с возможностью нагнетания перед наконечником (6) горелки

невоспламеняемой предварительной смеси в виде потока предварительной смеси, вращающегося вокруг центральной оси,

дополнительного потока для достижения порога воспламенения смеси перед наконечником горелки, нагнетаемого в центр потока предварительной смеси в виде центрального дополнительного потока и/или вокруг потока предварительной смеси в виде периферийного дополнительного потока.

10. Горелка по п.9, отличающаяся тем, что выполнена с возможностью разделения воздушного потока по меньшей мере на один поток воздуха предварительного смешивания и на дополнительный воздушный поток, содержащий по меньшей мере один центральный дополнительный воздушный поток и/или один периферийный дополнительный воздушный поток.

11. Горелка по любому из пп.9 или 10, отличающаяся тем, что выполнена с возможностью нагнетания с вращением дополнительного потока в том же направлении вращения, что и поток предварительной смеси.

12. Горелка по одному из пп.9-11, отличающаяся тем, что выполнена с возможностью нагнетания:

а) центрального дополнительного воздушного потока с вращением перед наконечником горелки и в виде расходящегося потока для проникновения в поток предварительной смеси;

б) периферийного дополнительного потока в виде сходящегося потока и с сильным спиралевидным вращением.

13. Горелка по одному из пп.9-12, отличающаяся тем, что содержит средства (11, 17, 21) для введения воздуха предварительного смешивания в топливный газ и для получения потока предварительной смеси.

14. Горелка по п.13, отличающаяся тем, что средства введения содержат средства (17) нагнетания для осуществления первого постоянного нагнетания воздуха предварительного смешивания в пространство (16) предварительного смешивания на входе наконечника горелки, при этом упомянутое пространство предназначено для сообщения с камерой (ZB), содержащей топливный газ, при этом упомянутое нагнетание осуществляют таким образом, чтобы увлекать топливный газ в пространство (16) предварительного смешивания, осуществить предварительное смешивание за счет завихрений, возникающих в результате нагнетания, и направить предварительную смесь в сторону наконечника (6) горелки, создавая при этом вращение вокруг центральной оси (х).

15. Горелка по одному из пп.13 или 14, отличающаяся тем, что средства включения содержат вторые средства (21) нагнетания воздуха предварительного смешивания, при этом упомянутые средства нагнетания выполнены с возможностью постепенного включения воздуха параллельно центральной оси в зависимости от уровня используемой мощности и с возможностью направления потока предварительной смеси в сторону наконечника горелки.

16. Горелка по одному из пп.9-15, отличающаяся тем, что содержит цилиндрический кессон (7), содержащий

двойную периферийную стенку (24, 25), передний конец (26а), выполненный с возможностью вывода на выходе периферийного воздушного потока на наконечник горелки, и задний конец (26b), выполненный с возможностью захождения в него, по меньшей мере, воздушных потоков, при этом оба конца сообщаются между собой, по меньшей мере, через пространство (27) циркуляции воздуха, ограниченное двойной стенкой,

впускные каналы (8) на двойной периферийной стенке, предназначенные для соединения между внутренним пространством в кессоне, называемым пространством (16) предварительного смешивания, и наружным пространством (ZB) в камере, содержащей газ,

трубопроводы в виде полых балок (11), расположенные в толще двойной стенки и выполненные между каналами (8) между пространством (10) захождения воздушного потока, находящимся на заднем конце (26b), и пространством (30) предварительного нагнетания периферийного воздуха, находящимся на переднем конце, при этом упомянутые трубопроводы содержит сопла (17) для нагнетания воздуха предварительного смешивания, выполненные с возможностью осуществления упомянутого первого постоянного нагнетания воздуха предварительного смешивания.

17. Горелка по п.16, отличающаяся тем, что содержит центральную трубку (13), центрованную по центральной оси (х) внутри цилиндрического кессона (7) и расположенную между двумя концами (26а, 26b) кессона, при этом упомянутая трубка содержит

наружную стенку (35), ограничивающую пространство (16) предварительного смешивания вместе с внутренней стенкой (31) двойной стенки кессона;

средства крепления к кессону и установки воздушного или газового кессона (36), расположенного в задней части трубки;

первое лопаточное устройство (37), расположенное в передней части трубки, при этом упомянутые лопатки профилированы таким образом, чтобы создавать вращение потока предварительной смеси во время его прохождения к выходу кессона, при этом упомянутые лопатки выполнены в пространстве прохождения предварительной смеси между наружной стенкой (35) трубки и внутренней стенкой (31) кессона.

18. Горелка по п.17, отличающаяся тем, что содержит второе лопаточное устройство (19), расположенное внутри и вблизи передней части центральной трубки, при этом упомянутые лопатки закреплены на центральном стержне (51) между поверхностью (50) стержня и внутренней стенкой (52) центральной трубки.

19. Горелка по п.15 или 17, отличающаяся тем, что второе нагнетание воздуха осуществляют при помощи отверстий (22), находящихся на стенке (23), выполненной в виде заплечика центральной трубки, при этом упомянутая стенка отделяет пространство (16) предварительного смешивания от задней части центральной трубки, сообщающейся с воздушным кессоном (ZC), при этом упомянутые отверстия перекрываются клапанами, управляемыми калиброванными пружинами или управляемыми приводами.

20. Горелка по п.16, отличающаяся тем, что содержит высверленные выходные каналы в виде сопел (20а, 20b), сообщающиеся с пространством (30) предварительного нагнетания в двойной стенке и выходящие наружу на внутренней стенке (25) кессона, или в виде эквивалентных средств, при этом упомянутые сопла расположены в виде венца и смещены по отношению к радиальной оси (R) кессона и направлены вперед.

21. Горелка по п.20, отличающаяся тем, что содержит первый ряд сопел (20а), имеющих наклон от 5 до 45° вперед и от 30 до 65° по отношению к радиальной оси (R), и второй ряд сопел (20b), имеющих наклон от 25 до 65° вперед и от 30 до 70° по отношению к радиальной оси.

22. Горелка по п.18, отличающаяся тем, что содержит конусный отражатель (18), расположенный на выходе центральной трубки (13) и отстоящий от нее таким образом, чтобы обеспечивать расходящийся выпуск центрального воздушного потока.

23. Горелка по п.22, отличающаяся тем, что конусный отражатель (18) расположен на конце осевого стержня (51), проходящего через центральную трубку.

24. Горелка по п.23, отличающаяся тем, что конусный отражатель (18) содержит периферические зубцы (52) и центральные отверстия (43), выходящие внутрь канала центрального стержня.

25. Установка для сжигания топливного газа способом по любому из пп.1-8, при этом установка включает зону топки, зону, содержащую или сообщающуюся с низкокалорийным топливным газом, и зону, содержащую или сообщающуюся с воздухом горения, отделенные друг от друга, и по меньшей мере одну горелку по любому из пп. 9-24, наконечник которой выходит в зону топки, причем горелка содержит цилиндрический кессон, соединенный с зоной, содержащей или сообщающейся с низкокалорийным топливным газом, и задний конец горелки, соединенный с зоной, содержащей или сообщающейся с воздухом горения.

26. Установка по п.25, отличающаяся тем, что она содержит по меньшей мере две горелки, выполненные с возможностью создания в общем направлении общего результирующего вращательного движения их потоков смеси перед наконечником горелки.



наверх