РАДИАЦИОННАЯ ТРУБА Российский патент 2005 года по МПК F23D14/12 

Изобретение относится к устройствам косвенного нагрева термических печей, заполненных специальной защитной атмосферой.

Известны радиационные трубы, горелочная и рекуперативная ветви которых содержат системы коаксиальных труб, обеспечивающие стабильное горение на внутренней поверхности горелочной ветви (см. а.с. СССР №623058 или а.с. СССР №1241801).

Недостатком этих решений является высокая эмиссия NO_x, обусловленная рекуперативным подогревом воздуха на горение до 400-500°С.

Наиболее близким конструктивным решением к заявляемому изобретению является радиационная труба, содержащая рекуперативную и горелочную ветви, в последней из которых с помощью системы коаксиальных труб образованы каналы для подвода газа и разделения воздуха на первичный и вторичный, дымоотводящий патрубок (см. а.с. СССР №862655).

Однако эта радиационная труба характеризуется неустойчивым горением, обусловленным непосредственным балластированием топлива уходящими продуктами сгорания.

Задача предлагаемого изобретения заключается в снижении эмиссии NO_x при одновременном сохранении стабильного и устойчивого горения факела.

Технический результат достигается тем, что радиационная труба содержит рекуперативную и горелочную ветви, в последней из которых с помощью системы коаксиальных труб образованы каналы для подвода газа и разделения воздуха на первичный и вторичный, дымоотводящий патрубок. Согласно изобретению дымоотводящий патрубок снабжен заслонкой и соединен посредством рециркуляционного байпаса с центральной трубой горелки, при этом рециркуляционный байпас снабжен регулирующим устройством.

На чертеже представлена принципиальная схема радиационной трубы.

Радиационная труба содержит излучающий корпус 1 с горелочной и рекуперативной соответственно ветвями 2 и 3. Последняя заканчивается дымоотводящим патрубком 4. При этом дымоотводящий патрубок снабжен заслонкой 5 и соединен посредством рециркуляционного байпаса 6 с центральной полой трубой 7 горелочной ветви (горелки) 2, при этом рециркуляционный байпас 6 снабжен регулирующим устройством 12.

При таком конструктивном оформлении газ, подаваемый во внешний кольцевой канал 8 горелки 2, смешивается с первичным воздухом, распределяемым через отверстия 9. Образуемая первичная газовоздушная смесь инициирует факел от горелки 10.

Рециркулянт через байпас 6 и регулирующее устройство 12 направляют в центральную полую трубу 7 горелки 2, на выходе из которой он смешивается со вторичным воздухом. Смесь рециркулянта и вторичного воздуха образует растянутый факел в горелочной ветви (горелке) 2, постепенно диффундируя в факел, начинающийся от среза горелки 11.

Отличительной особенностью заявляемого конструктивного решения рециркуляционной радиационной трубы является надежное и стабильное воспламенение первичной газовоздушной смеси у среза горелки 11, так как балластируется только вторичный воздух и забалластированная смесь постепенно реагирует с топливом, образуя растянутый факел в горелочной ветви (горелке) 2.

Эта особенность рабочего процесса радиационной трубы особенно важна для невысоких температур поверхности излучающего корпуса 1 (до 700-750°С), при которых балластирование непосредственно топлива может привести к неустойчивому горению факела.

Заслонка 5 на дымоотводящем патрубке 4 позволяет оптимизировать количество нагнетаемого рециркулянта в центральную трубу 7 и управлять температурным режимом в факеле, следовательно, эмиссией NO_x в рабочем процессе горелочной ветви (горелки) 2 радиационной трубы.

В настоящее время изготовлен экспериментальный образец радиационной трубы, начаты его испытания на огневом стенде. Полученные результаты свидетельствуют о подтверждении заявляемых параметров, прежде всего о снижении выхода NO_x до 140-160 мг/м³.

Изобретение относится к устройствам косвенного нагрева термических печей. Радиационная труба содержит рекуперативную и горелочную ветви, в последней из которых с помощью системы коаксиальных труб образованы каналы для подвода газа и разделения воздуха на первичный и вторичный, дымоотводящий патрубок, при этом дымоотводящий патрубок снабжен заслонкой и соединен посредством рециркуляционного байпаса с центральной трубой горелки, при этом рециркуляционный байпас снабжен регулирующим устройством. Изобретение позволяет снизить эмиссии NO_x при наличии стабильного и устойчивого горения факела. 1 ил.

Радиационная труба, содержащая рекуперативную и горелочную ветви, в последней из которых с помощью системы коаксиальных труб образованы каналы для подвода газа и разделения воздуха на первичный и вторичный, дымоотводящий патрубок, отличающаяся тем, что дымоотводящий патрубок снабжен заслонкой и соединен посредством рециркуляционного байпаса с центральной трубой горелки, при этом рециркуляционный байпас снабжен регулирующим устройством.