Газовая горелка Казанского Е.К.

(51)6 23 14/04 НАЦИОНАЛЬНОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(54) ГАЗОВАЯ ГОРЕЛКА КАЗАНСКОГО Е.К.(57) Изобретение относится к бытовой технике, в частности, к бытовым газовым плитам. Использование изобретения позволяет повысить КПД горелки за счет тепловой и световой энергии сжигаемого газа и снизить потребление газа. Это достигается тем, что в газовой горелке, содержащей газовую трубку для подвода газовоздушной смеси, крышку и в верхней части насадку в виде ряда лучеобразно направленных в наружную сторону пустотелых элементов, сообщающихся своими полостями с полостью газовой трубки, с огневыми отверстиями на их верхней поверхности, отличающаяся тем, что насадка выполнена в виде звездообразного блока ребер, ребра, полости которых открыты с верхней и внутренней сторон, верхними кромками образуют огневые отверстия в виде щелей,продольные оси которых сориентированы от центральной части к периферийной, а внутреннимицентральную часть, перекрытую по верхним кромкам съемной крышкой, в теле крышки выполнены полость, открытая снизу, и по числу огневых отверстий ряд сквозных каналов с выходом их на боковую сторону, отверстия, образовавшиеся на их выходе, расположены над верхними кромками ребер,находятся в одной вертикальной плоскости с огневыми отверстиями и сообщают полость крышки с надреберным пространством, соосно с блоком ребер установлен несколько отстоящий от него цилиндрический экран, окружающий со всех сторон блок ребер и факел пламени, с образованием промежутка между верхней кромкой экрана и дном посуды для прохода продуктов сгорания, при этом внешние кромки ребер в нижней части выполнены конусообразно сужающимися к центру, на верхних периферийных кромках через посредство внутреннего буртика установлено опорное цилиндрическое кольцо,снабженное радиальными элементами, поддерживающими экран и снизу примыкающее к нему дно,имеющее центральное отверстие диаметром, несколько большим диаметра блока ребер в верхней части, внутренние стороны экрана и дна имеют светоотражательную, зеркальную поверхность. 9549 Изобретение относится к бытовой технике, в частности, к бытовым газовым плитам. Известен и широко используется в бытовых газовых плитах целый ряд многофакельных инжекционных горелок низкого давления, выполненных в виде пустотелого корпуса, в верхней части которого в сопряжении с крышкой размещен ряд радиальных каналов, имеющих выход на его боковую сторону,образовавшиеся при этом на его внешнем диаметре огневые отверстия являются рабочим органом горелки. К нижней части корпуса присоединена газовая трубка, подводящая газовоздушную смесь к огневым отверстиям (Рагозин А.С. Справочник по аппаратуре бытового газоснабжения. 1976, с. 40-48). Главной особенностью таких горелок является расположение огневых отверстий на боковой стороне их корпуса и радиальное направление пламени и продуктов сгорания. Конструкции таких горелок служат давно и удовлетворительно выполняют свои функции, однако коэффициент полезного действия таких горелок не превышает 56-60 . Главной причиной такого положения являются жесткие экологические требования к составу продуктов сгорания,поскольку они, как правило, используются в жилых и закрытых помещениях. Эти требования вынуждают увеличивать диаметр горелок, что ведет к уменьшению длины пути и времени пробега горячих продуктов сгорания под объектом нагревания и, в свою очередь, снижает теплоотдачу. Кроме этого,вынужденное выполнение огневого органа в виде ряда отверстий, а не сплошной кольцевой щели уменьшает общее проходное сечение и их пропускную способность, что, в свою очередь, ограничивает в определенной степени производительность горелок. Известна конструкция горелки (патент США 4188183, кл. 23 15/00, 1980), на внешнем диаметре газовой трубки, в верхней ее части выполнен ряд лучеобразно отходящих в наружную сторону патрубков, на верхней поверхности которых, вдоль продольной оси, размещен ряд огневых отверстий с наклоном их осей в сторону продольной оси горелки. Такое техническое решение позволяет за счет увеличения пути пробега горячих продуктов сгорания под объектом нагревания увеличить теплоотдачу и тем повысить КПД. Однако существующие перемычки между огневыми отверстиями ограничивают достижение максимально возможной пропускной способности и производительности. Кроме этого, благодаря тому, что все струи пламени направлены под углом к продольной оси горелки, плазма пламени проходит двойной путь, от отверстия к центру и от центра к отверстию. В результате на этом участке, в зоне прилегающей к центру, возникает слишком высокая концентрация тепловой энергии со всеми вытекающими последствиями. Наклонная направленность к продольной оси горелки струй пламени вызывает встречное воздействие пламени на отходящие продукты сгорания и тем 2 оказывает дестабилизирующее влияние на процесс горения топлива. Неполное сгорание газа при этом исключает в полной мере реализацию теплотворной способности топлива и тем достижение максимально возможного запланированного КПД горелки. Нарушение также экологических требований делает такие горелки непригодными для использования в бытовых газовых плитах, и тем исключается достижение главной цели- снижения потребления газа. Задачей настоящего изобретения является создание конструкции горелки, обеспечивающей максимально возможную производительность и за счет увеличения КПД путем увеличения эффективности использования тепловой и световой энергии сжигаемого газа, обеспечения снижения потребления газа. Это достигается тем, что в газовой горелке, содержащей газовую трубку для подвода газовоздушной смеси, крышку и в верхней части насадку в виде ряда лучеобразно направленных в наружную сторону пустотелых элементов, сообщающихся своими полостями с полостью газовой трубки с огневыми отверстиями на их верхней поверхности, отличающаяся тем, что насадка выполнена в виде звездообразного блока ребер, ребра, полости которых открыты с верхней и внутренней сторон, верхними кромками образуют огневые отверстия в виде щелей,продольные оси которых сориентированы от центральной части к периферийной, а внутренними центральную часть, перекрытую по верхним кромкам съемной крышкой, в теле крышки выполнены полость, открытая снизу, и по числу огневых отверстий ряд сквозных каналов с выходом их на боковую сторону, отверстия, образовавшиеся на их выходе, расположены над верхними кромками ребер,находятся в одной вертикальной плоскости с огневыми отверстиями и сообщают полость крышки с надреберным пространством, соосно с блоком ребер установлен несколько отстоящий от него цилиндрический экран, окружающий со всех сторон блок ребер и факел пламени, с образованием промежутка между верхней кромкой экрана и дном посуды для прохода продуктов сгорания, при этом внешние кромки ребер в нижней части выполнены конусообразно сужающимися к центру, на верхних периферийных кромках, через посредство внутреннего буртика, установлено опорное цилиндрическое кольцо,снабженное радиальными элементами, поддерживающими экран и снизу примыкающее к нему дно,имеющее центральное отверстие диаметром, несколько большим диаметра блока ребер в верхней части, внутренние стороны экрана и дна имеют светоотражательную, зеркальную поверхность. Выполнение огневых отверстий в виде щелей, а не ряда отверстий позволяет исключить между ними перемычки и тем самым увеличить проходное сечение, пропускную способность и, следовательно, производительность. Вертикальная направленность пламени обеспечивает максимальный пробег продуктов сгорания, теплоотдачу и КПД при соблюде 9549 нии экологических требований. Световая энергия,встречая на своем пути экран, преобразуется в тепловую и, концентрируясь в центральной части, увеличивает теплоотдачу. Светоотражательная поверхность, уменьшая тепловые потери на наружной стороне экрана, способствует увеличению теплоотдачи. Дополнительно выполненная в теле крышки полость с каналами и отверстиями с расположением их над ребрами за счет разности скоростей слоев газовоздушной смеси улучшает ее смешивание с вторичным атмосферным воздухом, что позволяет успешно сжигать как природный, так и сжиженный газ. На фиг. 1 приведена горелка в плане, где показаны блок ребер - 1, закрывающая его центральную часть крышка - 2, опорное кольцо - 3, поддерживающие экран элементы - 4, экран - 5 и в нижней его части дно - 6. В крышке показана открытая снизу полость - 7, каналы - 8, отверстия на их выходе 9. Кроме этого, показаны щелевидные внутренние отверстия в ребрах - 10 и кромки огневых отверстий - 11. На фиг. 2 представлен продольный разрез горелки по ребрам, где показаны блок ребер - 1, крышка 2, опорное кольцо - 3, элементы поддержки экрана 4, экран - 5 и в нижней его части дно - 6. В крышке показана открытая снизу полость - 7, каналы - 8,отверстия на их выходе - 9. Показаны также внутренние щелевидные отверстия в ребрах - 10 и крышки огневых отверстий - 11, внутренний буртик опорного кольца - 12, газовая трубка - 13 и условное дно посуды - 14. На фиг. 3 показан разрез по межреберному пространству без установленного экрана, где показаны блок ребер - 1, крышка - 2, внутренняя ее полость 7, внутренние входные отверстия - 10 и газовая трубка - 13. На фиг. 4 показан вид на крышку сбоку и отверстия на выходе каналов - 9. При пуске горелки в работу, как обычно, подается газ, горелка зажигается, и регулируется подача газа. В процессе работы горелки газовоздушная смесь (фиг. 2) через посредство газовой трубки 13 при установленной крышке 2 поступает в центральную часть блока ребер и через посредство входных отверстий 10 - на кромки огневых отверстий 11, на которых возникает и протекает процесс горения. Вторичный атмосферный воздух при этом подводится через промежутки между ребрами(фиг. 3) на кромки огневых отверстий, а продукты сгорания отводятся через промежуток, образованный верхней кромкой экрана и дном посуды. Световая энергия, встречая на своем пути экран,преобразуется в тепловую, концентрируясь в центральной части, что увеличивает теплоотдачу. Этому способствует светоотражающий эффект внутренней стороны экрана, уменьшая тепловые потери на внешней его стороне, и атмосферный воздух, который, контактируя с экраном и нагреваясь,устремляется вверх, отдавая тепловую энергию объекту нагревания. Достигнутый эффект - увеличение производительности и КПД горелки, что обеспечивает уменьшение времени приготовления пищи и снижение потребления газа. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Газовая горелка, содержащая газовую трубку для подвода газовоздушной смеси, крышку и в верхней части насадку в виде ряда лучеобразно направленных в наружную сторону пустотелых элементов,сообщающихся своими полостями с полостью газовой трубки, с огневыми отверстиями на их верхней поверхности, отличающаяся тем, что насадка выполнена в виде звездообразного блока ребер, ребра,полости которых открыты с верхней и внутренней сторон, верхними кромками образуют огневые отверстия в виде щелей, продольные оси которых сориентированы от центральной части к периферийной, а внутренними - центральную часть, перекрытую по верхним кромкам съемной крышкой, в теле крышки выполнены полость, открытая снизу, и по числу огневых отверстий ряд сквозных каналов с выходом их на боковую сторону, отверстия, образовавшиеся на их выходе, расположены над верхними кромками ребер, находятся в одной вертикальной плоскости с огневыми отверстиями и сообщают полость крышки с надреберным пространством, соосно с блоком ребер установлен несколько отстоящий от него цилиндрический экран, окружающий со всех сторон блок ребер и факел пламени, с образованием промежутка между верхней кромкой экрана и дном посуды для прохода продуктов сгорания. 2. Газовая горелка по п. 1, отличающаяся тем,что внешние кромки ребер в нижней части выполнены конусообразно сужающимися к центру, на верхних периферийных кромках, через посредство внутреннего буртика, установлено опорное цилиндрическое кольцо, снабженное радиальными элементами,поддерживающими экран и снизу примыкающее к нему дно, имеющее центральное отверстие диаметром, несколько большим диаметра блока ребер в верхней части. 3. Газовая горелка по п.п.1-2, отличающаяся тем, что внутренние стороны экрана и дна имеют светоотражательную, зеркальную поверхность.