Горелки с внешним смешением (плоскопламенные)

Плоскопламенные горелки применяют при сводовом отопление печей, при котором все необходи­мые горелки или некоторые из них размещаются на своде печи.

Назна­чение этих горелок заключается в обеспечении макси­мально возможного излучения на нагреваемый металл внутрен­ней поверхности свода. Конструкция горелок вы­полняется так, чтобы пламя тонким (плоским) слоем растекалось по элементам поверхности свода, располо­женным вокруг горелки. Для получения такого пламени, стелющегося по поверх­ности свода, в плоскопламенных горелках используют горелочные камни специальной формы и рассекатели. Воз­душному потоку обычно придается вращательное движение.

Конструкции плоскопламенных горелок в настоящее время весьма многообразны. Типовая конструкция (рис. 5.8).

Рис. 5.8. Плоскопламенная горелка

Вращательное движение воздуха обес­печивается улиткообразной формой корпуса, по которому по­дается воздух, и специальным направляю­щим винтом. Иногда такую горелку применяют и без винта. Принцип плоскопламенного горения иногда используют и при сжигании распыленного жидкого топлива.

5.2. Устройства для сжигания жидкого топлива

Для осуществления факель­ного метода сжигания жидкого топлива применяют специальные устройства, которые называют форсунками.

К форсункам предъявляют следующие требования:

1. хорошее распыливание и перемешивание жидкого топлива с воздухом;

2. устойчивое горение факела нужной длины;

3. надежность в эксплуатации, простота, прочность конст­рукции, незасоряемость и удобство чистки.

Все форсунки разделяют на две группы: низкого и высокого давления (табл. 2).

Таблица 2

Сравнительная характеристика форсунок низкого и высокого давления

Характеристика	Форсунки
	Низкого давления	Высокого давления
Распылитель	Вентиляторный воздух	Компрессорный воздух; водяной пар
Давление распылителя,	2,94–8,82	Компрессорный воздух 588–784; пар, 588–1774
Доля распылителя (воздуха) от все­го воздуха, расходуемого на горение, %	100	7–12
Доля вторичного воздуха от всего воздуха, необходимого для горения, %	0	88–93
Предельная температура подогрева воздуха, К	573	Подогрев вторичного воздуха не ограничен
Удельный расход распылителя на 1 кг мазута, кг	—	0,6–0,8
Скорость выхода распылителя из форсунки,	50–80	Обычно до 330. В отдельных случаях более 330.
Степень распыливания (диаметр кап­ли), мм	До 0,5	0,05

Как видно из таблицы в форсунках низкого давления распылителем служит вентиляторный воздух с невысоким дав­лением, а в форсунках высокого давления распыли­телем служит компрессорный воздух или пар высокого давле­ния.

В форсунках низкого давления весь воздух, необ­ходимый для горения, поступает через форсунку. В форсунках высокого давления расход компрессорного воздуха составляет только 7–12 % всего количества воздуха, необходимого для горения, а остальной воздух, который называют вторичным, поступает к форсунке по специальным каналам. Если распылителем является пар, то весь необходимый для горения воздух подают в виде вторичного.

Указанные различая в работе, главным образом, и определяет область применения различ­ных форсунок. Поскольку вторичный воздух может подогреваться до весьма высоких температур (1100–1200 ⁰С), форсунки высо­кого давления применяют в печах, где для достижения высоких температур в рабочем пространстве необходимо воздух подогревать до высокой температуры, например мартеновские печи.

Форсунки низкого давления, в которых используют воздух, подогретый до 300 ⁰С, применяют на нагревательных печах раз­личного типа.

Основным преимуществом форсунок низкого давления является более полное сгорание мазута, благо­даря участию большой массы воздуха в распыливании. В форсунках высокого давления подача основной массы воздуха вне форсунки, приводит к снижению качества смешения и, как следствие, к повышению расхода воздуха.