модулируемая атмосферная газовая горелка с автоматическим корректором мощности

Классы МПК:F23N5/18 с использованием датчиков, чувствительных к расходу воздуха или топлива 
G01K13/02 для измерения температуры движущихся жидких и газообразных веществ или сыпучих материалов 
Патентообладатель(и):Сердюков Алексей Алексеевич (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2010-05-24
публикация патента:

Изобретение относится к энергетике, в частности к модулируемым атмосферным газовым горелкам с автоматическим корректором мощности, и может быть использовано в газогорелочных устройствах паровых и водогрейных котлов наружного и внутреннего размещения. Модулируемая атмосферная газовая горелка с автоматическим корректором мощности состоит из газового клапана 1, блока контроля и регулирования 2, крана 3, запальной горелки 4 с датчиком сетевого газа 5, датчиком пламени 6 с термобиметаллической пластиной 7, датчика тяги 8, датчика температуры 9, основной горелки 10, при этом блок контроля и регулирования 2 имеет жиклер 11, а датчик температуры 9 содержит жиклер 12, автоматический корректор 13 мощности, при этом газовый клапан 1 содержит мембрану 14, пружину 15, подвижный жесткий центр 16, седло клапана 17, причем все элементы модулируемой атмосферной газовой горелки соединены импульсными трубками (не показаны), при этом датчик температуры 9 дополнительно содержит неподвижно закрепленную на одном конце корпуса полимерную трубку 18, внутри которой установлен регулирующий стержень 19, закрепленный в резьбе 20, а в полимерной трубке 18 неподвижно закреплен стержень 21, имеющий резьбу 20, причем регулирующий стержень 19 содержит уплотнительной элемент 22, маховик 23, автоматический корректор 13 мощности содержит полимерную трубку 24 неподвижно, закрепленную на втором конце корпуса датчика температуры 9, на втором конце полимерной трубки 24 неподвижно закреплена втулка 25, содержащая сопло 26, причем сопло 26 и уплотнительный элемент 22 при открытии образуют жиклер 12, а датчик температуры 9 содержит сопло 27 для подвода и отвода газа 28. Технический результат, который может быть получен с помощью предлагаемого изобретения, сводится к упрощению конструкции, повышению надежности, экономичности и повышению-понижению мощности горелки при изменении наружного воздуха. 2 ил. модулируемая атмосферная газовая горелка с автоматическим корректором   мощности, патент № 2430305

модулируемая атмосферная газовая горелка с автоматическим корректором   мощности, патент № 2430305 модулируемая атмосферная газовая горелка с автоматическим корректором   мощности, патент № 2430305

Формула изобретения

Модулируемая атмосферная газовая горелка с автоматическим корректором мощности, содержащая газовый клапан, блок контроля и регулирования, датчики температуры, пламени, тяги, запальную и основную горелки, импульсные трубки, отличающаяся тем, что датчик температуры дополнительно снабжен автоматическим корректором мощности, при этом датчик температуры состоит из полимерной трубки, неподвижно закрепленной на конце корпуса, причем на втором конце полимерной трубки неподвижно закреплена втулка, содержащая сопло, которое с уплотнительным элементом при открытии образуют жиклер, выполненный с возможностью изменяемости по размеру, при этом датчик температуры соединен импульсной трубкой с блоком контроля и регулирования через жиклер с возможностью обеспечения во взаимодействии с жиклером и блоком контроля и регулирования модулируемости горения основной горелки в зависимости от температуры наружного воздуха.

Описание изобретения к патенту

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к энергетике, в частности к модулируемым атмосферным газовым горелкам с автоматическим корректором мощности, и может быть использовано в газогорелочных устройствах паровых и водогрейных котлов наружного и внутреннего размещения.

Уровень техники

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. RU № 2196939, МПК, F23N 1/10, F23D 14/60).

Недостатком данной горелки является неполное сжигание топлива, сложность конструкции.

Известна 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.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому положительному эффекту и принятая автором за прототип является модулируемая атмосферная газовая горелка, содержащая газовый клапан, автоматический регулятор расхода газа, соединенные последовательно, при этом газовый клапан 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 с каналом, датчики пламени, тяги и сетевого газа, крана, запальника, горелки, топки терморегулятора с датчиком, при этом автоматический регулятор расхода газа состоит из корпуса и снабжен сильфоном со штоком и клапаном, установленным перед газовым клапаном, а корпус имеет седло, при этом автоматический регулятор расхода газа выполнен с возможностью управления температурой наружного воздуха и температурой газа, поступающего по газопроводу, а горелка установлена в котле наружного размещения с доступом наружного воздуха вокруг автоматического регулятора расхода газа с сильфоном (см. пат. RU № 2331023, МПК F23N 5/06, опубл. 18.08.2008 г.).

Недостатком данной горелки является сложность конструкции и невозможность обеспечения стабильной работы при повышении давления газа до 3-4 кПа.

Раскрытие изобретения

Задачей предлагаемого изобретения является разработка модулируемой атмосферной газовой горелки, обладающей упрощением конструкции газогорелочного устройства, повышением его надежности и экономичности за счет постоянного автоматического поддержания заданной температуры теплоносителя, устойчивой работой при повышении давления газа до 3-4 кПа и автоматическим повышением-понижением мощности горелки при изменении наружного воздуха.

Технический результат, который может быть получен с помощью предлагаемого изобретения, сводится к упрощению конструкции, повышению надежности, экономичности и повышению-понижению мощности горелки при изменении наружного воздуха.

Технический результат достигается с помощью модулируемой атмосферной газовой горелки с автоматическим корректором мощности, содержащей газовый клапан, блок контроля и регулирования, датчики температуры, пламени и тяги, запальную и основную горелки, импульсные трубки, при этом датчик температуры дополнительно снабжен автоматическим корректором мощности, а датчик температуры состоит из полимерной трубки, неподвижно закрепленной на конце его корпуса, причем на втором конце полимерной трубки неподвижно закреплена втулка, содержащая сопло, которое с уплотнительным элементом при открытии образуют жиклер, выполненный с возможностью изменяемости по размеру, при этом датчик температуры соединен импульсной трубкой с блоком контроля и регулирования через жиклер с возможностью обеспечения во взаимодействии с жиклером и блоком контроля и регулирования модулируемости горения основной горелки в зависимости от температуры наружного воздуха.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 дана модулируемая атмосферная газовая горелка, с автоматическим корректором мощности, общий вид.

На фиг.2, то же, датчик температуры с автоматическим корректором мощности.

Осуществление изобретения

Модулируемая атмосферная газовая горелка с автоматическим корректором мощности состоит из газового клапана 1, блока контроля и регулирования 2, крана 3, запальной горелки 4 с датчиком сетевого газа 5, датчиком пламени 6 с термобиметаллической пластиной 7, датчика тяги 8, датчика температуры 9, основной горелки 10, при этом блок контроля и регулирования 2 имеет жиклер 11, а датчик температуры 9 содержит жиклер 12, автоматический корректор 13 мощности, при этом газовый клапан 1 содержит мембрану 14, пружину 15, подвижный жесткий центр 16, седло клапана 17, причем все элементы модулируемой атмосферной газовой горелки соединены импульсными трубками (не показаны), при этом датчик температуры 9 дополнительно содержит неподвижно закрепленную на одном конце корпуса полимерную трубку 18, внутри которой установлен регулирующий стержень 19, закрепленный в резьбе 20, а в полимерной трубке 18 неподвижно закреплен стержень 21, имеющий резьбу 20, причем регулирующий стержень 19 содержит уплотнительный элемент 22, маховик 23, автоматический корректор 13 мощности содержит полимерную трубку 24 неподвижно, закрепленную на втором конце корпуса датчика температуры 9, на втором конце полимерной трубки 24 неподвижно закреплена втулка 25, содержащая сопло 26, причем сопло 26 и уплотнительный элемент 22 при открытии образуют жиклер 12, а датчик температуры 9 содержит сопло 27 для подвода и отвода газа 28.

Модулируемая атмосферная газовая горелка с автоматическим корректором мощности работает следующим образом.

Приподнимают термобиметаллическую пластину 7, при этом открывается датчик сетевого газа 5, газ по импульсной трубке поступает в запальную горелку 4, который затем поджигают, после нагрева термобиметаллической пластины 7, пластину 7 отпускают, датчик пламени 6 закрывается, газ через жиклер 11 поступает в блок контроля и регулирования 2 и по импульсным трубкам поступает в подмембранное пространство газового клапана 1, к датчикам тяги 8, пламени 6 через сопло 27, жиклер 12 к датчику температуры 9, при этом датчики пламени и тяги 6, 8 соответственно закрыты маховиком 23 регулировочного стержня 19, вращая его в резьбе 20, приближают уплотнительный элемент 22 к соплу 26 и сопло 26 закрывают, при этом газ из блока контроля и регулирования 2 поступает в подмембранное пространство газового клапана 1 и мембрана 14, преодолевая сопротивление пружины 15, давление газа на жесткий центр 16, поднимает жесткий центр 16 над седлом 17 газового клапана 1, открывают кран 3, загорается основная горелка 10, прогрев систему отопления, маховиком 22, вручную, вращая регулировочный стержень 19, устанавливают зазор между соплом 26 и уплотнительным элементом 22, образующими жиклер 12, выполненный с возможностью обеспечивания поддержания температуры теплоносителя необходимой величины, при приближении температуры теплоносителя к уровню, заданному датчиком температуры 9, сопло датчика 9 медленно открывается, газ из блока контроля и регулирования 2 медленно через сопло 27 для подвода и отвода газа 28 стравливается в запальную горелку 4, давление газа в блоке контроля и регулирования 2 медленно уменьшается под действием давления газа, воздействующего на жесткий центр 16, связанный с мембраной 14 и пружиной 15, при этом жесткий центр 16 приближается к седлу клапана 17, расход газа через основную горелку 10 уменьшается, теплоноситель охлаждается, жиклер 12 датчика температуры 9 медленно закрывается, давление газа в подмембранной полости газового клапана 1 возрастает и, преодолевая сопротивление пружины 15, давление газа на жесткий центр 16, мембрана 14 приподнимает жесткий центр 16 над седлом 17, увеличивая расход газа через газовый клапан 1, тем самым увеличивая мощность основной горелки 10, процесс повторяется, причем при внезапном увеличении давления газа в газопроводе до 3-4 кПа, что на практике иногда встречается, через газовый клапан 1 проходит большее количество газа, основная горелка 10 вырабатывает большее количество тепла, температура теплоносителя повышается, сопло жиклера 12 датчика температуры 9 открывается, газ из блока контроля и регулирования 2 через сопло 27 жиклера 12 стравливается в запальную горелку 4, давление газа в блоке контроля и регулирования 2 уменьшается, под действием давления газа на жесткий центр 16, связанный с мембраной 14 и пружиной 15, жесткий центр 16 приближается к седлу клапана 17 уже на большую величину, обеспечивая постоянный расход газа через основную горелку 10, независимо от давления, мощность основной горелки 10 сохраняется на том же уровне, что и до увеличения давления газа, таким образом обеспечивается постоянно необходимая мощность модулируемой атмосферной газовой горелки, с автоматическим корректором мощности, заданная датчиком температуры 9, при этом при изменении температуры наружного воздуха, например. При потеплении полимерная трубка 24 автоматического корректора 13 мощности удлиняется, седло 26 удаляется от уплотнительного элемента 22, давление газа в подмембранной полости газового клапана 1 падает, жесткий центр 16 приближается к седлу 17, расход газа, поступающего в основную горелку 10, уменьшается, теплоноситель охлаждается на определенную величину, при этом маховик 22 регулировочного стержня 19 вручную не регулируется. При охлаждении наружного воздуха полимерная трубка 24 автоматического корректора 13 мощности уменьшается, седло 26 приближается к уплотнительному элементу 22, давление газа в подмембранной полости газового клапана 1 возрастает, мембрана 14, преодолевая сопротивление пружины 15, давление газа на жесткий центр 16, приподнимает жесткий центр 16 над седлом клапана 17, увеличивая расход газа через газовый клапан 1, тем самым увеличивая мощность основной горелки 10 без ручной регулировки.

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

- упрощение конструкции;

- экономичность и устойчивость работы при повышении давления газа;

- 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;

- повышение-понижение мощности горелки при изменении наружного воздуха.

Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2430305

patent-2430305.pdf

Класс F23N5/18 с использованием датчиков, чувствительных к расходу воздуха или топлива 

устройство и способ управления соотношением топлива и воздуха при сжигании молотого угля в топочной установке угольной электростанции -  патент 2490546 (20.08.2013)
датчик температуры -  патент 2370704 (20.10.2009)
способ контроля и управления горением топлива -  патент 2357153 (27.05.2009)
установка автоматического регулирования процессом получения восстановительного газа в плазмохимическом газогенераторе -  патент 2289220 (10.12.2006)

Класс G01K13/02 для измерения температуры движущихся жидких и газообразных веществ или сыпучих материалов 

устройство для измерения температуры газовых потоков -  патент 2522838 (20.07.2014)
устройство для измерения температуры и уровня продукта -  патент 2521752 (10.07.2014)
способ и система для корректировки сигнала измерения температуры -  патент 2509991 (20.03.2014)
термостатический патрон с управлением от одной рукоятки и водоразборный кран-смеситель, имеющий в своем составе такой патрон -  патент 2507557 (20.02.2014)
способ и система для оценивания температуры потока в турбореактивном двигателе -  патент 2507489 (20.02.2014)
температурный датчик, способ изготовления и соответствующий способ сборки -  патент 2500994 (10.12.2013)
способ определения температуры газа в рабочей полости роторной машины -  патент 2474797 (10.02.2013)
датчик температуры теплоносителя в трубе -  патент 2454640 (27.06.2012)
термоанемометр для измерения скорости потока жидкости или газа -  патент 2450277 (10.05.2012)
способ определения общей температуры воздушного потока, окружающего летательный аппарат -  патент 2419772 (27.05.2011)
Наверх