Энергосовет - энергосбережение и энергоэффективность
Конференция
Главная >> Библиотека технических статей >> Энергосбережение в быту >> >>

Анонсы

11.07.18 28 июля в Измайловском парке культуры и отдыха состоится семейный экологический Фестиваль «ECO LIFE FEST» подробнее >>>

09.07.18 III Международная научно–техническая конференция «Энергетические системы (ICES-2018) подробнее >>>

29.06.18 Круглый стол «Развитие гидроэнергетики в Российской Федерации: перспективы, проблемные вопросы» // 2 июля // Госдума РФ подробнее >>>

Все анонсы портала

Новое на портале

23.07.18 Независимая схема теплоснабжения, или Как «закрыть» схему теплоснабжения бесплатно// СТАТЬЯ подробнее >>>

10.07.18 Конституционный суд подтвердил право россиян экономить тепловую энергию // ВИДЕО подробнее >>>

21.06.18 Анализ и опыт применения тепловых геотермальных насосов в России // статья подробнее >>>

18.06.18 Музыканты записали видео с с использованием возобновляемых источников энергии // ВИДЕО подробнее >>>

Все новости портала

Еще по теме Энергосбережение в быту

Cтраницы: 1 | 2 | следующая >>

Горелки стола бытовых газовых плит


Пелипенко В. Н., доцент, канд. техн. наук, профессор

Тольяттинский государственный университет, Россия


Материалы Международной научно-технической конференции «Теоретические основы теплогазоснабжения и вентиляции», 23 – 25 ноября 2005, МГСУ


Изложены результаты патентного поиска. Дан анализ тенденций развития конструкций горелок стола бытовых газовых плит. С точки зрения Теории решения изобретательских задач показаны приёмы и принципы, а также физические эффекты, которые используются при разработке новых устройств горелок. Указаны перспективы развития горелок плит.


Англичанин Джон Райт изобрёл газовую плиту с горелкой из огнеупорной глины в 1900 г. В Москве первые бытовые газовые плиты появились в 1907 г. За прошедшее столетие газовая плита, как техническая система, получила значительное развитие. В настоящее время в России эксплуатируется свыше 38 млн. газовых плит. Газом в быту пользуется свыше 100 млн. человек. В год потребляется до 6 млрд. м3 природного и до 1 млн т сжиженного газа. Поэтому дальнейшее повышение экономичности плит и обеспечение санитарно-гигиенических требований является важной хозяйственной задачей.

Несмотря на многообразие конструкций производимых горелок, их устройство типично. Во всех современных горелках плит, как отечественного, так и зарубежного производства, осуществляется промежуточный (смешанный) способ сжигания газа: первичный воздух, предварительно смешивается с газом, а вторичный воздух поступает непосредственно к микрофакелам головки горелки. Крышка обычно имеет отбортовку (буртик), благодаря которой при горении создаётся верхнее стабилизирующее пламя и обеспечивается беглость огня, т. е. передача горения от одного огневого канала другому [1 -3].

 Патентный поиск по устройствам горелок стола плит показал, что основной целью изобретений является повышение КПД и санитарно-гигиенических показателей горелок. Произошёл переход от горелок с горизонтальным смесителем к горелкам с вертикальным смесителем. Переход стал возможен вследствие повышения давления газа в газораспределительных сетях. В результате однородная газовоздушная смесь создаётся в более коротких эжекторах. Этому же способствовал переход от горелок, изготавливаемых из чугуна, к горелкам из алюминия. Последние менее металлоёмки и имеют более гладкую поверхность, что уменьшает гидравлические потери на трение о внутренние стенки смесителя.

 Установлено, что подогрев газовоздушной смеси повышает устойчивость и полноту сгорания. С этой целью горелки по авторским свидетельствам (а. с.) 404996, 560107 и 937892 содержат теплопроводные элементы. В результате смесь подогревается. Интенсивный подогрев смеси происходит при размещении в полости головки горелки вставки с центральным каналом и кольцевой полостью (а. с. 602744), радиальных рёбер (а. с. 1267110), конусной обечайки (а. с. 787794, 976220, 1062472 и 1645760), каналов и камер (а. с. 1270506) или трубок (а. с. 1573304). Необходимо отметить, что в конструкции горелки по а. с. 1270506 воздух и газ подогреваются раздельно перед смесеобразованием. Авторы изобретения по а. с. 918675 предлагают для интенсификации подогрева смеси выполнять на внутренней поверхности корпуса и крышки горелки турбулизирующие волнообразные выступы.

 Интенсификация смесеобразования и однородность газовоздушной смеси являются важными условиями для повышения полноты сжигания. В устройствах горелок по а. с. 673817, 724877 и по патенту РФ 2035660 (Северинец Г. Н. и др.), предлагается огневые каналы располагать под углом друг к другу, чтобы происходило соударение струй и их турбулизация. Эта же цель достигается с помощью спирального рассекателя (а. с. 688772) и цилиндрических выступов с огневыми каналами (а. с. 761788).

 Устойчивость горения достигается созданием стабилизирующего пламени. Чаще всего в горелках используется верхнее стабилизирующее пламя, которое создаётся с помощью отбортовки крышки. Изобретатель Ефремов Ю. Ф. предложил (а. с. 563540) снабжать корпус горелки кольцевым буртиком с прорезями. У горелки по а. с. 663968 крышка снабжена по периферии козырьком, нависающим над огневыми отверстиями. При работе данной горелки часть газовоздушной смеси, выходящей из огневых отверстий, отсекается козырьком, что обеспечивает беглость пламени и устойчивость горения. В крышке горелки по а. с. 717491 выполнен кольцевой паз, который создаёт зону завихрения у выхода огневых каналов и тем самым обеспечивает устойчивое горение при переменных режимах и повышенных скоростях истечения смеси. Нижнее стабилизирующее (запальное) пламя создаётся в горелках по а. с. 787794, 859763, 1062472, 1216566, 1333964 и по патенту РФ 2063578, а также в большинстве зарубежных горелок. Устойчивость пламени обеспечивается и путём расположения огневых каналов в два ряда (а. с. 724877), причём каналы наклонены под углом 30–60˚. У горелок по а. с. 1038713 и 1067296 огневые отверстия верхнего и нижнего ряда расположены в шахматном порядке. Факелы нижнего ряда огневых отверстий короче факелов верхнего ряда и исполняют роль стабилизаторов горения.

Во многих изобретениях обеспечение полноты сгорания газа и снижение содержания вредных веществ в продуктах сгорания достигается подогревом первичного воздуха, организованной подачей и подогревом вторичного воздуха, организацией рециркуляции продуктов сгорания, а также совместным использованием подогрева воздуха и рециркуляции продуктов сгорания.

Эффективная подача вторичного воздуха в горелке Сладкова С. П., которая имеет центральный канал в рассекателе [1]. Подача вторичного воздуха в центр головки горелки снижает температуру в зоне сгорания газа, что способствует снижению образованию оксидов азота (NОх) в пламени. В горелках с вертикальным смесителем организовать подвод вторичного воздуха сложнее. Так изобретатели из «Мосгазпроекта», как уже отмечалось выше, предлагают (а. с. 596778) выполнить в корпусе головки горелки наклонные каналы, которые обеспечивают организованную подачу воздуха непосредственно к корням факелов, истекающих из огневых каналов. В дополнительном изобретении (а. с. 905576) они разработали вариант горелки, который проще в изготовлении. Авторы считают, что организованный подвод вторичного воздуха в зону горения может обеспечить одновременное снижение концентраций оксида углерода (СО) и NОх в продуктах сгорания.

В горелке по а. с. № 754165 (Ридер К. Ф. с соавторами) на выходе из газового сопла установлен акустический резонатор. При воздействии акустических колебаний на газовоздушную смесь и микрофакелы горелки последние увеличиваются по объёму, что приводит к увеличению теплопередачи к теплоприёмнику.

Снабдить головку горелки вертикальными каналами для подвода вторичного воздуха предложено в а. с. 821841, 1038713, 1067295 и 1067296. Каналы выполнены в нижних стенках огневых каналов. Это способствует укорочению факелов нижнего ряда и тем самым обеспечивается лучший доступ вторичного воздуха для факелов верхнего ряда. В результате обеспечивается более полное сгорание газа.

 В устройстве горелки по а. с. 1216566 газовоздушная смесь, проходя по огневым каналам, инжектирует воздух и продукты неполного сгорания стабилизирующего пламени. Басаргин Т. Л. и его соавторы разработали горелку (а. с. 1333964), у которой крышка имеет больший диаметр, чем наружный диаметр корпуса, и на её внутренней поверхности выполнена кольцевая проточка, образующая с насадком смесительную полость. В эту полость инжектируется из окружающего пространства дополнительный воздух.

 Взяв за прототип патент Франции № 13335280, авторы а. с. 802705 разработали горелку, которая имеет три головки. В каждой головке имеются каналы (втулки) для подачи вторичного воздуха к огневым отверстиям. Каналы снабжены отражателями. Воздух, поступающий как через вертикальные втулки, так и с периферии к центру, увеличивает полноту сгорания газа, снижая содержание токсичных составляющих в продуктах сгорания.

 Нестеров А. К. с коллегами предложили горелку с центральной подачей вторичного воздуха и рециркуляцией продуктов сгорания (а. с. 1477984). Этот же коллектив изобретателей разработал горелку (а. с. 1490388), которая имеет трубу для подвода вторичного воздуха и три ряда огневых отверстий. Организация двухстадийного сжигания газа обеспечивает полное его сжигание и уменьшение выхода NОх.

 Весьма оригинально подсос вторичного воздуха организован в горелке по а. с. 1603140. Для этого вокруг головки горелки установлено кольцо с образованием зазора. Кольцо лучше выполнять каплевидным в поперечном сечении. Причём, заострённая часть кольца направлена в сторону огневых отверстий под углом 40–80˚ к плоскости нижней кромки огневых отверстий.

 Изобретение по а. с. 1168778 интересно тем, что в разработанном устройстве газовой плиты камера-смеситель в форме усечённого конуса с цилиндрическим отводом выполнена в рабочем столе плиты. Огневой насадок установлен на цилиндрический отвод.

Горелка, разработанная изобретателями Дружковского завода (а. с. 1252549), снабжена крышкой, установленной над головкой с зазором и с возможностью поворота и установки в двух фиксированных позициях. В одном положении крышки обеспечивается эффективное сжигание природного, а в другом – сжиженного газа.

Изобретатели а. с. 1615465 предложили повышать экономичность горелки путём обеспечения рециркуляции и подогрева газовоздушной смеси. Для этого в головке горелки выполнены отверстия, а смеситель размещён в кожухе. Забор прогретого первичного воздуха производится через каналы в смесителе из пространства под пламенем горелки.

 В горелке беспламенного типа Правоверова К. Н. [4] газовоздушная смесь сгорает на поверхности перфорированного керамического диска и создает инфракрасное излучение. Для расширения диапазона регулирования горелка выполнена двойной. Достоинство горелки – высокий КПД. Недостатки – конструктивная сложность. Данная горелка не нашла практического применения. Тем не менее, в последние годы в новейших патентах РФ 2066023, 2094703, 2151956 и 2151957 изобретатели из различных научных организаций вновь активно стали разрабатывать инфракрасные горелки для бытовых плит. Есть информация об экспериментальном испытании плит с инфракрасными горелками.

Cтраницы: 1 | 2 | следующая >>

печатьраспечатать | скачать бесплатно Горелки стола бытовых газовых плит, Пелипенко В. Н., Источник: Факультет «Теплогазоснабжение и вентиляция» Московского Государственного Строительного Университета,
www.tgv.mgsu.ru

скачать архив скачать архив.zip(16 кБт)


Rambler's Top100

Авторские права на размещенные материалы принадлежат авторам
Тел.(495) 360-66-26 E-mail:
© Портал ЭнергоСовет.ru - энергосбережение, энергоэффективность, энергосберегающие технологии 2006-2018
Возрастная категория Интернет-сайта 18 +
реклама | карта сайта | о проекте | контакты | правила использования статей