Способ подготовки сушильного агента Советский патент 1983 года по МПК F26B23/02 F26B21/04 

Изобретение относится к технолог подготовки сушильного агента и может быть использовано в производстве минеральных удобрений, химически и пицевых продуктов, строительных м териалов, промыыленньох концентратов и т.д. Известны способы подготовки су шильного агента в теплогенераторах путем спутной подачи топлива и первичного воздуха с последующим смеыени м продуктов сгора.ния с вторичным воздухом. Cl . Однако данные способы недостаточ но эффективны и .во многих случаях не обеспечивают стабилизации процесса подготовки сушильного агента. Известен способ подготовки сушильного агента, по которому топливо и первичный воздух подают спутными потоками по центру и периферии камеры сгорания Сз , По указанному способу интенсивность сжигания топлива достаточно высока, однако, надежность работы снижена, так как периферийные потони топлива приводят к перегреву сте но,к камеры сгорания, что снижает ее долговечность. Наиболее близким к предлагг1емому является способ подготовки сушильного агента в теплогенераторе путем спутной подачи топлива и первичного воздуха центральным и периферийНЕэМ потоками с последующим подводом к образующимся продуктам сгорания вто ричного воздуха на смешение З . Однако известный способ не обеспечивает достаточной эффективности и стабильности подготовки сушильного агента. Цель изобретения - повышение стабильности темггературы сушильного агента. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу подготовк сушильного агента в теплогенераторе путем спутной подачи топлива и первичного воздуха центральным ц периферийным потоками с последующим подводом к образующимся продуктам сгорания вторичного воздуха на смешение, центральный поток подают в количестве, составляющем 20-50% от общего расхода, при этом количество вторичного воздуха уменьшают в направлении перемещения продуктов его рання. Кроме того, часть вторичного воз духа в количестве 30-50% подают в виде закрученных потоков. На чертеже схематично изображен теплогенератор, в котором реализует ся предлагаемый способ подготовки сушильного агента. Теплогенератор содержит корпус 1 с подводящими патрубками 2 - 4, камеру 5 сгорания и. камеру б смешения На фронтальной стенке 7 камеры 5 сгорания размещены горелочные устройства: центральное 8 и периферийHfcje 9, которые при спутной подаче топлива через сопла 10 и первичного воздуха через закручивающие регистры 11 образуют топливо-воздуааную смесь, которая сгорает с образованием продуктов сгорания. Периферийные горелочные устройства размещены кольцеобразно вокруг центрального горелочного устройства 8. На входных торцах камер сгорания и смешения размещены завкхрителй 12, через которые подают ;асть вторичного воздуха на охлал :,ц,-..:;;а стенок камер 5 и 6. Патрубок 4 подвода вторичного воздуха разделен на секции 13,каждая из которых снабжена индивидуальным регулирующим шибером 14 и подключена к своему ряду сопл 15. Сечение секций регулируют шиберами 14 в направлении от первого ряда сопл 15 к последующим рядам сопл в направлении движения продуктов сгорания. Отвод сушильного агента осуществляют через торец 16 камеры б смешения. Способ подготовки сушильного агента осуществляЕот следунщим образом. Топливо через сопла 10 и первичный воздух через патрубок 2 и закручивающие регистры 11 спутно подают на сиигание индивидуальными потоками: один.через центральное горелочное устройство 8, а остальные кольцеобразно через периферийнЕле горелочпые устройства 9. Топливо-воздушная смесь сгорает с образованием продуктов сгорания, к которым в последующем подводят струн вторичного воздуха через патрубок 4 и сопла 15. Полученный сушильный агент с заданными параметрами направляют через торец 16 в сушильный агрегат (не показан ). ,Цля повышения стабильности температуры сушильного агента часть топливо-воздушной смеси в количестве 20-50% подают по центру через центральное горелочное устройство 8, которое имеет большие габариты и формирует вытянутый факел горения топлива, а остальную топливо-воздуш.ную смесь подают через периферийные горелочные устройства 9. Таким образом, положительный эффект достигается в результате образования мощного топливо-воздушного потока по центру камеры сгорания 5, что позволяет полнее использовать объем камеры сгорания. Периферийные потоки топливо-воздушной смеси под действием эжектирующего эффекта, создаваемого мощным центральным потоком, отклоняются в его сторону, что снижает эффект забрасывания капель (частиц ) топлива на стенки камеры сгорания, и, тем самым, повьш ает эффективность сжигания топлива. Подача 20-50% топливо-воздушной смеси по центру теплогенератора целесообразна также с точки зрения оптимизации форм камер сгорания и смешения, так как позволяет выбрать форму камер, соответствующую конфигурации факела горения топлива. Эффективность подготовки сушильного агента также достигается в результате того, что периферийные топливо-воздушные потоки являются как бы ловушками для капель центрс1льного потока в начальный мог ментподготовки топливо-воздушной смеси, т.е. крупные капли (частицы ) топлива подают в зону горения периферийных факелов, где температура горения выше, чем в начальной зоне центрального факела. Одновременно периферийные факелы служат для прогрева начального участка центрального факела. Это объясняется тем, что топливо в периферийных факелах распыливается мельче, потому что его меньше, и более интенсивно перемешивается с первичным воздухом, а, следовательно, зона горения перемещается ближе к горелочному устройству.

Количество топливо-воздушной смеси, подаваемой по центральному горелочному устройству, выбирается в зависимости от количества и мощности горелочных устройств, размещаемых на фронтальной стенке 7. Если количество периферийных горелочных устройств больше четырех, то целесообразно по центру подавать топливо-воздушной смеси в количестве 20-40%, при этом мощность каждого перифери11ного горелочного устройства должна быть не выше 50% мощности центрального горелочного устройства. При четырех периферийных горелочных устройствах целесообразно по центру подавать топливо-воздушную смесь в количестве 40-50% при этом же соотношении мощностей периферийных и центрального горелочных устройств.

Для подготовки сушильного агента продукты сгорания смешивают со вторичным воздухом, поступающим через патрубок 4, секции 13 с индивидуальными шиберами 14 в сопла 15, размещенные рядами, а также через патрубок 3 и завихрители 12, смонтированные на входных торцах камер 5 и 6.

При постоянной нагрузке по топливу процесс перемешивания продуктов сгорания со вторичным воздухом по описанному принципу обеспечивает получение сушильного агента заданных параметров по температуре и расходу. При изменении нагрузки по топливу в камере 5 сгорания образуется большее или меньшее количество топочных газов, что приводит к нарушению режима получения сушильного агента. Для стабилизации параметров сушильE oгo агента количество вторичного воздуха, поступающего на смешение через секции 13 с индивидуальными регулируемыми шиберами 14, уменьшают в направлении перемещения poдyктoв сгорания.

Это достигается тем, что каждая из секций 13 снабжена индивидуальным регулирующим шибером 14 и подключена к камере смешения через свой ряд сопл 15. Поэтому при увеличейии нагрузки по топливу количество вторичного воздуха вводят ступенчато peгyлиpyeмы и потоками по длине камеры смешения, уменьшая в направлении перемещения продуктов сгорания, что позволяет интенсифицировать процесс перемешивания продуктов сгорания со вторичным воздухом и стабилизировать параметры (расход и температуру ) сушильного агента на выходе из теплогенератора.

При подаче части топливо-воздушной смеси вколичестве 20-50% по центру длина факела горения увеличивается и зона окончания горения топлива, Особенно при сжигании мазута, пере:мещается за сопла 15 первого ряда |камеры б смешения. Согласно предлагаемому способу целесообразно подать больше вторичного воздуха в сопла

15первого ряда камеры смешения. Это позволяет во-первых, дополнительно подвести свежий воздух В зону окончания горения топлива, что сокращает длину факела горения. Вовторых, подвод больи1его количества воздуха в сопла первого ряда понижает температуру продуктов сгорания, . улучшает перемешивание на значительном расстоянии от выходного торца

16камеры б и позволяет получить равномерное температурное поле в сушильном агенте на выходе из теплогенератора, подача большего количества вторичного воздуха в сопла первого ряда позволяет получить потоки

0 воздуха большой скорости и дально бойности, что, безусловно, интенсифицирует процесс перемешивания воздуха и продуктов сгорания. Окончательную стабиоп1зацию параметров сушиль5ного агента достигают при подаче вторичного воздуха через сопла последующих рядов при постепенном уменьшении количества воздуха. Целесообразно в сопла последующих ря0дов воздух вводить большим количеством тонких струй с большой скоростью что улучшает условия перемешивания путем повышения турбулизации, и стабилизирует параметры сушильного аген5та.

Часть вторичного воздуха в количестве 30-50% подают спутно закрученными периферийными потоками через завихрители 12. Это позволяет повысить надежность теплогенератора, а,, следовательно, и эффективность процесса подготовки сушильного агента в результате обдува стенок потоками воздуха. Это также интенсифицирует процесс перемешивания прод: уктов сгорания со вторичным воздухом по периферии, так как в камере смешения потоки вторичного воздуха подают радиально.

Количество вторичного воздуха, подаваемого в завихрители 12, определяется количеством топливо-воздушной смеси, подаваемой по центру теплогенератора. Чем меньше топливо-воздушной смеси подают по центру, тем больше подают ее по периферии через завихрители 12. Это объясняется тем, что тепловые нагрузки перемещаются от центра к периферии и, следовательно, целесообразно при получении сушильного агента в теплогенераторах, имеющих короткую камеру сгорания, подать, вторичного чоздуха больше через завихрители 12, чем через сопла 15, что, в конечном итоге, интенсифицирует процесс сжигания и перемешивания продуктов сгорания со вторичным воздухом. Периферийная закрутка вторичного воздуха позволяет улучшить перемещение продуктов сгорания по образующей камеры сгоранИ5, что исключает перегнав ее стенок от периферийных факе,;,;ов горения.

Предлагаемый способ обеспечивает интенсивное перемешивание топлива и продуктов сгорания с воздухом путем регулирования скорости и расхода вторичного воздуха.

1. СПОСОБ ПОДГОТОВКИ СУШИЛЬНОГО АГЕНТА в теплогенераторе путем спутной подачи топлива и первичного воздуха центральным и периферийным потоками с последующим подводом к образующимся продуктам сгорания вторичного воздуха на смешение, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности температуры сушильного агента, центральный поток подают в количестве, составляющем 20-50% общего расхода, при этом количество вторичного воздуха уменьшают в направлении перемещения продуктов сгорания. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, часть вторичного воздуха в количестве 30-50% по- § дают в виде закрученных потоков. СО ю