Воздухонагреватель Советский патент 1985 года по МПК C21B9/02 

00 GO Изобретение относится преимущест венно к высокотемпературному нагреву дутья и других газообразных теппоносителей, применяемых в металлур гии и энергетике, Известен воздухонагреватель доме ной печи, содержащий центральную камеру горения, охватывающую ее насадку, поднасадочнре устройство и горелку, связанную с камерорг горения в зоне поднасадочного устройства LO Недостатки данного воздухонагревателя заключаются в том, что соеди нение горелки с камерой горения в зоне Ьоднасадочного устройства вызы вает необходимость иметь относитель но высокую камеру горейия и, соответственно, увеличивать высоту воздухонагревателя в целом, Чрезмерная высота камеры горения и относительно высокая температуре в ней, а также наличие отверстий в основании стены камер горения делают ее механически непрочной. Относительно длинный путь продуктов горения в ка мере горения может привести к возникновению -опасных пульсаций при сжигании газа, что также приводит к ухудшению ее механической прочности. Расположение горелки в зоне поднасадочного устройства, т,е, в области относительно низких температур, требует установки устройства для контроля наличия пламени. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является воздухонагре ватель доменной печи, содержащий на садку, центральную камеру горения и соединенную с ней горелку С2, Недостатки известного воздухонагревателя заключаются в том, что при соединении горелки с камерой го рения на уровне нижнего основания н садки необходимо иметь относительно высокую камеру горения,, что в сочетании с высокой температурой в ней приводит к снижению ее механической прочности, Относительно высокая камера горения может быть причиной во никновения опасных пульсаций при сжигании газа. Кроме того, относительно низкая температура в зоне ра положения горелки требует установки устройства для контроля наличия пламени. Все это снижает стойкость воздухонагревателя и его эксплуатационную йадежность. 1 Цель изобретелия - повьшгениё стойкости воздухонагревателя и его эксдлуатационной надежности. Поставленная цель достигается тем, что в воздухонагревателе доменной печи, содержащем насадку, центральную камеру горения и соединенную с ней горелку, последняя снабжена носком, соединенным с нижней частью центральной камеры горения, при этом высота центральной камеры горения больше диаметра выходного сечения носка горелки в 8-15 раз. Нижний предел отношения высоты камеры горения к диаметру выходного сечения носка горелки (15) определяется расположением выходного участ ка носка горелки в зоне с температурой 800-900°С по условиям стабильного воспламенения смеси доменного газа и воздуха. Верхний предел отношения высоты Камеры горения к диаметру выходного сечения носка горелки (8) определяется условиями, обеспечивающими полное сгорание топлива в камере горения до выхода газообразных реагентов в подкупольное пространство. На фиг, 1 изображен воздухонагреватель, продольный разрез; на фиг, 2 - разрез А-А на фиг, 1; на фиг, 3 - разрез Б-Б на фиг, 2, Воздухонагреватель содержит насадку 1, охватывающую центральную камеру 2 горения и ее основание 3 и соединенную вверху с подкупольным пространством 4, а внизу с кольцевым коллектором 5, Центральная камера 2 горения, расположенная вверху по оси воздухонагревателя и сочлененная внизу с носком 6 горелки, a вверху с насадкой 1 через подкупольное пространство 4, служит для сжигания в ней газа Основание 3 центральной камеры 2 горения служит для передачинагрузки от нее на фундамент, Подкупольное пространство 4, расположенное в верхней части воздухонагревателя и соединенное с центральной камерой 2 горения и насадкой 1, служит для подвода продуктов горения к насадке 1 в период ее нагрева и отвода из нее горячего дутья в период нагрева дутья, Кольцевой коллектор 5, установленный в нижней части воздухонагревателя и примыкающий снаружи к штуцерам 7 дыма и холодного дутья, а ввер ху через поднасадочную решетку 8 к насадке 1, служит для обеспечения .равномерного распределения дутбя и продуктов горения по сечению насад- ки 1. Носок 6 горелки, расположенный по оси воздухонагревателя и сочленен ный с нижним основанием центральной камеры 2 горения в верхней части воздухонагревателя, служит для подач газа и воздуха в центральную камеру 2 горения.. Форма ка налов носка 6 горелки дпя подвода газа и воздуха может быть другой. Штуцера 7 дама и хо лодного дутья, расположенные в нижней части войдухонагревателя, соединены с кольцевым коллектором 5 и слу жат для подачи холодного дутья в воздухонагреватель в период нагрева дутья и отвода продуктов горения из него в период нагрева насадки 1. Под насадочная решетка 8, расположенная под насадкой 1 и примыкающая к ней и кольцевому коллектору 5, служит для передачи нагрузки от насадки 1 через кольцевые балки 9 и опорные стены 10 из огнеупорного материала или бетона на фундамент..Штуцер 11 горячего дутья, примыкающий к подкупольнрму пространству 4, служит для отвода горячего дутья из воздухонагревателя. Воздухонагреватель работает следующим образом. В период нагрева насадки газ и воздух из носка 6 горелки выходит в центральную камеру 2 горения, где происходит их перемешивание и горение смеси. Из центральной камеры 2горения продукты горения выходят в подкупольное пространство 4, откуда они поступают в насадку t и, охлаждаясь в ней, выходят в кольцевой коллектор 5, из которого продукты горения поступают в штуцера 7 и отводятся в общий дымоход. В период нагрева; дутья холодное дутье через штуцера 7 подается в кольцевой коллектор 5, из которого оно поступает в насадку 1 и, нагреваясь за счет тепла насадки и ее стен, вь1ходит в подкупольное пространство 4 и оттуда через штуцер 11 горячего дутья отводится в общий трубопровод горячего дутья. При этрм основание 3 центральной камеры горения воспринимает нагрузку от стены камеры и через кольцевую опорную стену 10, служащую продолжением основания 3, передает ее на фундамент. Поднасадочная решетка В передает нагрузку от насадки 1 через кольцевые балки 9 и опорные стены 10 на фундамент воздухонагревателя. Поднасадочная решетка 8 может быть связана непосредственно с фундаментом металлическими колоннами. Преимущество изобретения заключается в повьш1ении стойкости воздухонагревателя и его эксплуатационной надежности благодаря снабжению горелки носком, выведенным в верхнюю часть воздухонагревателя, и выполнению центральной камеры горения высотой, равной 8-15 диаметрам выходного сечения носка горелки. Внедрение предлагаемого воздуха нагревателя rto сравнению с базовым, в качестве которого принимается воздухонагреватель с боковой -камерой горения доменной печи объемом 2000 м, позволит увеличить температуру нагрева дутья на 40-5О С.

Фи.1

Б-6

л-д

Фиг.2

ВОЗДУХОНАГРЕВАТЕЛЬ доменной печи, содержащий насадку, центральную камеру горения и соединенную с ней горелку, отличающийс я тем, что, с целью повышения стойкости воздухонагревателя и его эксплуатационной Надежности, горелка снабжена носком, соединенным с нижней частью центральной камеры грремия, при этом высота центральной камеры горения больше диаметра выходного сечения воска т орелки в 8-15 раз. Crt