RU2739877C1 - Furnace burners unit for fire tests - Google Patents
Furnace burners unit for fire tests Download PDFInfo
- Publication number
- RU2739877C1 RU2739877C1 RU2020124368A RU2020124368A RU2739877C1 RU 2739877 C1 RU2739877 C1 RU 2739877C1 RU 2020124368 A RU2020124368 A RU 2020124368A RU 2020124368 A RU2020124368 A RU 2020124368A RU 2739877 C1 RU2739877 C1 RU 2739877C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fuel
- burners
- burner
- air
- furnace
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D23/00—Assemblies of two or more burners
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
- G01N25/50—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating flash-point; by investigating explosibility
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области строительства, в частности к печам для испытаний строительных конструкций и инженерного оборудования, и может быть применено при сертификации строительных изделий на огнестойкость и пожарную опасность.The invention relates to the field of construction, in particular to furnaces for testing building structures and engineering equipment, and can be used for certification of building products for fire resistance and fire hazard.
Степень огнестойкости строительных компонентов в основном измеряется в соответствии со стандартными испытаниями на огнестойкость, то есть в соответствии с требованиями предписанных условий нагрева, условий давления, условий нагрузки и условий пожара. Проверяется, могут ли такие компоненты, как стены, колонны, балки и полы, соответствовать требованиям к устойчивости, целостности, теплоизоляции и т.д. При сертификации строительных конструкций на огнестойкость используют специальные печи, создающие условия, характерные для пожара, а именно температурное и огненное воздействие на испытуемые конструкции или оборудование. Для этого применяют установки с огневой зоной, снабженные горелками, работающими на жидком топливе, например на дизельном топливе. Такие горелки вырабатывают один или более факелов пламени в огневой зоне, используя дизельное топливо и источник кислорода, например, такой как воздух.The fire resistance of building components is mainly measured in accordance with standard fire resistance tests, that is, in accordance with the requirements of prescribed heating conditions, pressure conditions, load conditions and fire conditions. It is checked whether components such as walls, columns, beams and floors can meet the requirements for stability, integrity, thermal insulation, etc. When certifying building structures for fire resistance, special furnaces are used that create conditions typical for a fire, namely temperature and fire effects on the tested structures or equipment. For this, installations with a fire zone are used, equipped with burners operating on liquid fuel, for example, diesel fuel. Such burners generate one or more flames in the fire zone using diesel fuel and an oxygen source such as air, for example.
В патенте CN 206269126, приоритет от 29.11.2016, описана топливная горелка для испытательного стенда, которая включает в себя датчик обнаружения огня, датчик воспламенения, патрубок подачи дизельного топлива и трубку подачи воздуха, расположенную на входе горелки. Втулка форсунки закреплена в горелке. Имеется сопло, которое соединено с патрубком подачи дизельного топлива. Воздухораспределитель закреплен на одной стороне выпускного конца сопла и имеет вид кольца, при этом отверстия в воздухораспределителе для выпуска воздуха равномерно распределены, а размер каждого выпускного отверстия воздуха увеличивается к внешнему радиусу. Труба для вывода пламени установлена на выпускном конце горелки, и имеет сужение внутрь. Недостатком предложенной полезной модели является необходимость регулирования температуры выходящего пламени в зависимости от подаваемого топлива и воздуха.CN 206269126,
Этот недостаток решен в патенте CN 203965359, приоритет 07.07.2014, в котором описана испытательная печь. Испытательная печь включает корпус печи, дно печи, трубу подачи масла, встроенную горелку и термопару температуры печи, и дымоотводный канал. Корпус печи защищен огнеупорными материалами, включая собранные стенки печи и соединители, а собранные стенки печи соединены соединителями. Корпус печи снабжен монтажными отверстиями горелки и корпусом печи. Пол печи жестко соединен с нижней частью корпуса печи.This disadvantage is solved in the patent CN 203965359, priority 07.07.2014, which describes a test furnace. The test furnace includes a furnace body, furnace bottom, oil supply pipe, built-in burner and furnace temperature thermocouple, and a flue duct. The furnace body is protected by refractory materials including the assembled furnace walls and connectors, and the assembled furnace walls are connected by connectors. The furnace body is provided with burner mounting holes and the furnace body. The furnace floor is rigidly connected to the bottom of the furnace body.
Трубка подачи жидкого топлива расположена снаружи корпуса печи и окружает корпус печи. Трубка подачи жидкого топлива сообщается с топливным баком.The liquid fuel supply pipe is located outside the furnace body and surrounds the furnace body. The liquid fuel supply pipe is in communication with the fuel tank.
Форсунка встроенной горелки выполнена обращенной внутрь корпуса печи и установлена на трубе подачи масла через монтажное отверстие горелки на корпусе печи и сообщается с трубой подачи жидкого топлива.The nozzle of the built-in burner is made facing inside the furnace body and is mounted on the oil supply pipe through the burner mounting hole on the furnace body and communicates with the liquid fuel supply pipe.
Устройство управления и сбора данных включает в себя центральный процессор, схему управления пламенем, схему сбора результатов измерения температуры и смещение. Для регулирования температуры предусмотрен центральный процессор, который электрически соединен с электронным сервоклапаном и воспламенителем на встроенной горелке. Управление температурой печи контролируют контуром управления пламенем, то есть центральный процессор посылает инструкции для управления открытием и закрытием электронного сервоклапана на встроенной горелке посредством обратной связи от прибора сбора данных. Снижение внутренней температуры корпуса печи контролирует только за счет уменьшения количества подаваемого масла. Дополнительно для изменения температуры внутри печи используют циркуляцию воды в трубе, расположенной в канале для выпуска дыма.The control and data acquisition device includes a central processing unit, a flame control circuit, a temperature measurement acquisition circuit and an offset. For temperature control, a central processor is provided, which is electrically connected to an electronic servo valve and an igniter on the built-in burner. Furnace temperature control is controlled by the flame control loop, that is, the central processor sends instructions to control the opening and closing of the electronic servo valve on the built-in burner via feedback from the data collector. The decrease in the internal temperature of the furnace body is controlled only by reducing the amount of supplied oil. Additionally, water circulation in a pipe located in the smoke outlet is used to change the temperature inside the oven.
Основным недостатком в предложенной полезной модели является необходимость постоянной регулировки температуры факелов пламени горелок. Регулирование производят за счет изменения количества подаваемого топлива в горелки за счет обратной связи. При этом для достижения необходимой температуры с центрального процессора подается сигнал о попеременном увеличении или снижении количества подаваемого топлива в горелки. Это приводит к большому перерасходованию топлива. The main disadvantage in the proposed utility model is the need for constant temperature control of the torches of the flame of the burners. Regulation is carried out by changing the amount of fuel supplied to the burners due to feedback. At the same time, in order to achieve the required temperature, a signal is sent from the central processor about an alternating increase or decrease in the amount of fuel supplied to the burners. This leads to a large waste of fuel.
Также на температуру факела оказывает сильное влияние качество подаваемого воздуха. Это связано с тем, что, если не поддерживать правильное сочетание топлива и кислорода, горелка может перейти в фазу субстехиометрического сжигания, при которой нет достаточно кислорода для полного сжигания топлива. Субстехиометрическое сжигание может привести к нестабильности пламени горелки, и, если вовремя его не скорректировать, пламя горелки может полностью исчезнуть. Это называют затуханием пламени.Also the quality of the supplied air has a strong influence on the flame temperature. This is due to the fact that if the correct combination of fuel and oxygen is not maintained, the burner can enter a phase of substoichiometric combustion, in which there is not enough oxygen to completely burn the fuel. Substoichiometric combustion can lead to instability of the burner flame and, if not corrected in time, the burner flame can completely disappear. This is called flame extinction.
Задачей, решаемой настоящим изобретением, является создание блока горелок, позволяющего без дополнительной регулировки создавать стабильное, заранее установленное максимальное тепловыделение, на каждой используемой горелке.The problem solved by the present invention is to create a block of burners that allows, without additional adjustment, to create a stable, predetermined maximum heat release on each burner used.
Техническим результатом является экономия топлива, потребляемого в процессе испытаний.The technical result is the economy of fuel consumed during the tests.
Задача решается, а технический результат достигается тем, что блок горелок печи для огневых испытаний содержит по меньшей мере две горелки. Каждая из горелок снабжена топливопроводом для подачи жидкого топлива и воздухопроводом для подачи воздуха. Причем электророзжиг установлен на одной постоянно работающей в блоке горелке. Расстояние между горелками выбрано из расчета гарантированного воспламенения топливовоздушной смеси при подаче топлива в горелку, соседнюю с работающей. Каждый топливопровод снабжен клапаном подачи топлива. При этом воздух, подаваемый воздухопроводом, предварительно осушен.The problem is solved, and the technical result is achieved by the fact that the block of burners of the furnace for firing tests contains at least two burners. Each of the burners is equipped with a fuel line for supplying liquid fuel and an air line for supplying air. Moreover, the electric ignition is installed on one burner constantly operating in the block. The distance between the burners is chosen on the basis of guaranteed ignition of the fuel-air mixture when fuel is supplied to the burner adjacent to the operating one. Each fuel line is equipped with a fuel supply valve. In this case, the air supplied by the air duct is pre-dried.
В частном случае в качестве топлива использовано дизельное топливо.In particular, diesel fuel is used as fuel.
Предпочтительно, чтобы горелки были предварительно настроены на максимальное тепловыделение при полном сгорании подаваемого топлива.It is preferred that the burners are pre-set for maximum heat generation upon complete combustion of the supplied fuel.
Наличие в блоке горелок печи для огневых испытаний двух или более горелок позволяет ступенчато менять объем тепловыделения, при этом количество выделяемого тепла заранее известно и стабильно.The presence of two or more burners in the burner block of the firing test furnace makes it possible to stepwise change the amount of heat release, while the amount of heat released is known in advance and is stable.
То, что электророзжиг установлен на одной постоянно работающей в блоке горелке, позволяет постоянно поддерживать блок горелок в рабочем состоянии. При этом то, что расстояние между горелками выбрано из расчета гарантированного воспламенения топливовоздушной смеси при подаче топлива в горелку, соседнюю с работающей, позволяет увеличивать или уменьшать по мере необходимости общее тепловыделение от блока горелок. Это производят включением или выключением клапана подачи топлива, которым снабжен топливопровод каждой горелки в блоке. The fact that the electric ignition is installed on one permanently operating burner in the block makes it possible to constantly maintain the burner block in working order. At the same time, the fact that the distance between the burners is selected on the basis of guaranteed ignition of the fuel-air mixture when fuel is supplied to the burner adjacent to the operating one allows increasing or decreasing the total heat release from the burner block as necessary. This is done by turning on or off the fuel supply valve, which is supplied with the fuel line of each burner in the block.
Предварительно осушенный воздух, подаваемый воздухопроводом, позволяет гарантировать качество подаваемого воздуха, отсутствие в нём влаги, и, как следствие, невозможность самопроизвольного затухания пламени горелок.The pre-dried air supplied by the air duct ensures the quality of the supplied air, the absence of moisture in it, and, as a result, the impossibility of spontaneous extinction of the burner flame.
Использование дизельного топлива позволяет заранее отрегулировать и получать стабильное тепловыделение пламени каждой горелки.The use of diesel fuel makes it possible to pre-adjust and obtain a stable heat release from the flame of each burner.
Предварительно настроенные горелки на максимальное тепловыделение при полном сгорании подаваемого топлива позволяют максимально экономить топливо при проведении испытаний.Pre-configured burners for maximum heat release during complete combustion of the supplied fuel allow maximum fuel savings during testing.
В последующем заявляемое изобретение поясняется подробным описанием конкретного, но не ограничивающего настоящее решение, примера его выполнения и прилагаемыми чертежами, на которых:In the following, the claimed invention is illustrated by a detailed description of a specific, but not limiting present solution, an example of its implementation and the accompanying drawings, in which:
фиг.1 - схематично изображен вариант исполнения блока из трех горелок;Fig. 1 is a schematic representation of an embodiment of a block of three burners;
фиг.2 - принципиальная схема блока из трех горелок.Fig. 2 is a schematic diagram of a block of three burners.
В приведенном примере исполнения блок горелок печи для огневых испытаний выполнен из трех, расположенных горизонтально в ряд, горелок 1. Однако имеется возможность использовать и другое количество горелок 1. Расположение горелок 1 может быть различное, например, вертикальное или диагональное.In the example shown, the burner block of the fire test furnace is made of three, horizontally arranged in a row,
Горелки 1 установлены в стене камеры печи, имеющей, например кирпичную кладку 2, первый 3 изолирующий слой футеровки и второй 4 изолирующий слой футеровки.The
Горелки 1 установлены таким образом, что пламя факела каждой горелки 1 направлено внутрь огневой камеры печи. Расстояние, на котором установлены горелки 1, выбрано из условия, при котором обеспечивается гарантированное воспламенение топливовоздушной смеси при подаче топлива в соседние с постоянно работающей горелкой 1. В конкретном примере это боковые горелки 1, при этом постоянно работающей является центральная горелка 1.The
К каждой горелке 1 подведены топливопровод 5 и воздухопровод 6. На каждом топливопроводе 5 установлен клапан 7 подачи топлива, а на каждом воздухопроводе 6 установлен клапан 8 подачи воздуха. При этом следует обратить внимание, что подаваемый воздух проходит предварительную осушку в аппарате осушения воздуха, на чертежах не показан.A
Формирование направленного факела горелок 1 производят за счет уменьшения области распыления топливовоздушной смеси, выходящей из форсунок горелок 1, за счет использования направляющих цилиндров 9, размещенных в стене печи и выступающих за уровень внутренней теплоизоляции стенок печи (см. фиг.1).The formation of a directed torch of
Постоянно работающая, в конкретном примере это центральная горелка 1 снабжена электроподжигом 10. Для работы электроподжига 10, к нему подведен кабель 11 питания.Constantly working, in a specific example, this is the
Работа блока горелок 1 производят следующим образом. Предварительно осуществляют настройку каждой горелки 1 на максимальное тепловыделение по расходу топлива при заданном количестве подаваемого воздуха или по расходу воздуха при заданном количестве подаваемого топлива, обеспечивающей полное сгорание подающегося топлива.The
Постоянное горение факела центральной горелки 1, поддерживается постоянно подающимися в горелку топливом и осушенным воздухом с предварительно установленными расходами, рассчитанными и настроенными на максимальное тепловыделение, и постоянно работающим электроподжигом 10 горючей смеси на выходе из направляющего цилиндра 9 центральной горелки 1.Constant combustion of the
При этом производят постоянную подачу осушенного воздуха в боковые горелки 1, независимо от подачи топлива.At the same time, a constant supply of dried air is made to the
Регулирование мощности тепловыделения в огневом пространстве печи производят за счет включения/выключения горелок 1, расположенных в блоках рядом с работающими горелками 1, за счет включения/выключения подачи топлива в каждую горелку 1.Regulation of the power of heat release in the fire space of the furnace is carried out by turning on / off the
Наличие нескольких блоков, каждый из которых выполнен, как в приведенном примере из трех горелок 1, в одной испытательной печи позволяет получить высокую вариативность регулировки мощности тепловыделения, позволяющую обеспечить заданный тепловой режим в камере сгорания печи.The presence of several blocks, each of which is made, as in the given example of three
При этом отсутствует необходимость настройки количества подаваемых топлива и воздуха в процессе проведения испытаний.At the same time, there is no need to adjust the amount of fuel and air supplied during the test.
Следует отметить, что предварительно осушенный воздух, подаваемый воздухопроводом, позволяет гарантировать отсутствие в нём влаги, что препятствует самопроизвольному затуханию пламени горелок 1.It should be noted that the pre-dried air supplied by the air duct ensures the absence of moisture in it, which prevents the spontaneous extinction of the flame of
Использование при поддержании заданного температурного режима в огневом пространстве печи режимов «включения/выключения» горелок 1, настроенных на максимальное тепловыделение, без использования регулировки подачи воздуха и/или топлива, подающихся в горелку, в процессе проведения испытаний значительно уменьшает расход используемого топлива, что позволяет достичь заявленного технического результата.Using, while maintaining a predetermined temperature regime in the fire space of the furnace, the "on / off" modes of
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020124368A RU2739877C1 (en) | 2020-07-22 | 2020-07-22 | Furnace burners unit for fire tests |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020124368A RU2739877C1 (en) | 2020-07-22 | 2020-07-22 | Furnace burners unit for fire tests |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2739877C1 true RU2739877C1 (en) | 2020-12-29 |
Family
ID=74106475
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020124368A RU2739877C1 (en) | 2020-07-22 | 2020-07-22 | Furnace burners unit for fire tests |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2739877C1 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2112961C1 (en) * | 1995-05-06 | 1998-06-10 | Самарская государственная архитектурно-строительная академия | Gear evaluating inflammability index of building structures |
RU2186298C2 (en) * | 1996-09-16 | 2002-07-27 | Сименс Акциенгезелльшафт | Method and device for fuel and air combustion |
RU41369U1 (en) * | 2004-06-02 | 2004-10-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Пермский завод им. С.М.Кирова" | INSTALLATION FOR FIRE TESTS |
RU2475286C1 (en) * | 2011-07-07 | 2013-02-20 | Федеральное государственное учреждение Всероссийский ордена "Знак Почета" научно-исследовательский институт противопожарной обороны МЧС России (ФГУ ВНИИПО МЧС России) | Flammability testing method of construction materials, and evaluation plant of construction materials flammability |
CN203965359U (en) * | 2014-07-07 | 2014-11-26 | 中国矿业大学 | The anti-fiery pilot system of reinforced concrete floor |
CN206269126U (en) * | 2016-11-29 | 2017-06-20 | 浙江工业大学 | A kind of oil burner for supercharged steam generator testing stand |
-
2020
- 2020-07-22 RU RU2020124368A patent/RU2739877C1/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2112961C1 (en) * | 1995-05-06 | 1998-06-10 | Самарская государственная архитектурно-строительная академия | Gear evaluating inflammability index of building structures |
RU2186298C2 (en) * | 1996-09-16 | 2002-07-27 | Сименс Акциенгезелльшафт | Method and device for fuel and air combustion |
RU41369U1 (en) * | 2004-06-02 | 2004-10-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Пермский завод им. С.М.Кирова" | INSTALLATION FOR FIRE TESTS |
RU2475286C1 (en) * | 2011-07-07 | 2013-02-20 | Федеральное государственное учреждение Всероссийский ордена "Знак Почета" научно-исследовательский институт противопожарной обороны МЧС России (ФГУ ВНИИПО МЧС России) | Flammability testing method of construction materials, and evaluation plant of construction materials flammability |
CN203965359U (en) * | 2014-07-07 | 2014-11-26 | 中国矿业大学 | The anti-fiery pilot system of reinforced concrete floor |
CN206269126U (en) * | 2016-11-29 | 2017-06-20 | 浙江工业大学 | A kind of oil burner for supercharged steam generator testing stand |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102559366B1 (en) | Low nox and co combustion burner method and apparatus | |
US4588372A (en) | Flame ionization control of a partially premixed gas burner with regulated secondary air | |
EP0401205B1 (en) | Device for supply of secondary air, and boiler with the device | |
CA2657054C (en) | Pitot tube pressure sensor for radiant tube heater | |
CA2467604C (en) | Apparatus and method for providing multiple stages of fuel | |
US11175034B2 (en) | Burner and air supply assembly for horizontal immersion tube boilers | |
SK1952000A3 (en) | Burner | |
RU2739877C1 (en) | Furnace burners unit for fire tests | |
JP3052755B2 (en) | Ignition method of regenerative burner | |
CN110006059B (en) | Micro-gas combined pilot burner ignition system and method | |
CN217635611U (en) | Special burner for acetylene gas of roasting furnace | |
RU2739837C1 (en) | Furnace for tests on fire resistance and fire safety of building structures and engineering equipment | |
CN207622063U (en) | Based on the igniter and metal fiber burner for premixing vertical tipburn boiler entirely | |
RU42625U1 (en) | GAS TORCH BURNER | |
RU2779675C1 (en) | Method for flare combustion of an air-fuel mixture and apparatus for the implementation of the method | |
RU2484370C1 (en) | Method for selective monitoring of main flame of each burner on multiburner boiler | |
GB2075175A (en) | Solid fuel burners | |
RU2787068C1 (en) | Heat generator burner | |
JP3553495B2 (en) | Boiler equipment | |
RU2052722C1 (en) | Gas burner unit | |
RU2211403C1 (en) | Hearth burner | |
RU2360183C1 (en) | Automatic modular burner for burning fuel in form of gas-air mixture, burner head and control method of modular burner operation | |
JP3293284B2 (en) | Combustion equipment | |
JPS62297615A (en) | Burning device | |
RU2310127C1 (en) | Furnace |