Нагревательная печь Советский патент 1988 года по МПК F27B9/00 

Изобретение относится к уст оойствам нагрева металла перед обработкой давлением и может быть использовано в металлургической и других отраслях промышленности.

Цель изобретения - обеспечение полноты сжигания топлиЕ.а и снижение вредных выбросов из печи.

На фиг. I представлена печь, общий вид; на фиг. 2 - схема установки парных газо- горелочнь х устройств.

Печь включает футерованную рабочую камеру , зак.люченную в металлический кокух 2, установленныепопарно вихревые горелкн 3 с цилиндрическими канала ми в го- ре; 0чных каналах 4, окна загрузки 5 и, выгрузки 6, рекуператор 7 и дымоотводяший канал 8. Парные газогорелочные устройства установлены с расстоянием между их осями на срезе от выходных отверстий каналов горелочнь:х ка.мней L(5 - 6)d, где L -- расстоянА е мех гду осями парных газогоре- .лочных камней; d - диаметр выходного отверстия каналов., и с углом установки го- релочных устройств в кладке печи 25-30.г приче.ч конструктивный нараметр крутки газогорелочного устройства

«., dv.

где /7 -- параметр крутки самой вихревой

горелки;

;. -,;-- диаметр цилиндрической камеры, нредиазначенного для сжигания газа е недо- CTi TKOM окислителя, состав.ляет ,7- 0,8, а ,-аз;-)-орелочного устройства для сжи- ганкя аза с избытком воздуха равен и,-

,5--1,6.

yc aiiOBJieno, что фи коэффициентах расхода воз.;7,уха ,0 и ,0 выход окис- ,;iOB Г зота снижается вследствие уменьшения температуры факела. Исходя из этого, газ целесообразно окигать в одной из парных :ч)ре, 1ок с ,85, а в другой с ,2. Однако, ес.ли при этом не будут созданы вполне О 1реде, 1енные условия массообмена двух образовавгнихся потоков, часть образующейся при неполном горении окиси углерода останется недожженной и будет выбрасы- р,аться в ат.мосферу. Полнота горения газа обеспечивается за счет коаксиальной подачи топлива и окислителя так, чтобы централь- }1.ый топлив.ный поток со всех сторон обтекался нотоком окислителя. Этот принцип достигается и в предлагаемой конструкции.

Закрученный поток, формируемый горе- лочным устройством с «, имеет меньший угол раскрытия вследствие меньшего значения конструктивного параметра крутки (,7-0,8), чем ноток с (п.. ,8-1,9).

При соударении закрученных в одну сторону и имеющих разные углы раскрытия струй уже на расстояниях трех калибров от устья гсрелочного устройства формирует0

0

5

0

.5

0

5

0

Си единый вращающийся поток, ядром кото- iioro является поток обогащенной смеси с недостатком окислителя (), а наружной оболочкой - поток с избытком окислителя, что выравнивает температурное поле факела и позволяет снизить выброс в атмосферу как окислов азота, так и угарного газа.

Печь работает следующим образом.

В парные горелки 3 подается газ и воздух которые, сгорая, образуют общий факел. Этот факел формируется из двух коаксиаль- но распространяющихся факелов. Внутренний факел образуется при подаче через одну из горелок смеси с недостатком воздуха (а), а внешний, образуемьпЧ второй горелкой и характеризующийся избытком воздуха в исходной с.меси, служит вторичным окислителем для внутреннего факела, так что в результате горения общего факела в печи создается атмосфера продуктов полного горения. Дымовые газы, проходя через печь, отдают тепло нагреваемому металлу и удаляются через рекуператор 7 в дымовой канал. Металл непрерывно загружается через окно 5 и выгружается через окно 6. При расстоянии между осями горелочных камней, равном 6,5rfo и более, увеличивается выход окислов азота и окиси углерода, так как не удается создать единый поток двух вращающихся коаксиальных струй. При L 5с/о выход окислов азота не снижается. В то же время это нецелесообразно и по конструктивным соображениям, так как не обеспечивается строительная прочность гopeлo ;- ного камня. Следовательно, оптимальным расстоянием между осями на срезе от выходных отверстий каналов горелочных камней является L(5-6}dj,.

При угле встречи потоков менее 25° наблюдали движение самостоятельных закрученных потоков, их слабое взаимодействие и ювышенный выход окислов азота и окис. -; углерода. При угле встречи более 30° возникает несоосность центров симметрии струй, в результате которой часть поверхности внутренней струи продуктов неполного горения обтекается потоком продуктов неполного горения с избытком воздуха, а часть соприкасается с окружающей средой, что приводит к неполноте горения топлива. Следовг- тельно, оптимальным углом горелочных устройств в кладке является 25-30°.

При значении степени крутки горелки, газ в которой сжигали с ,8-0,85, меньшем 0,7 и конструктивном параметре крутки второй горелки большем 1,6, аксиальная составляющая скорости первого потока настолько велика, что поток продуктов неполного горения прошивает поток, формируемый второй горелкой, что приводит в целом к недожогу топлива и повышенному выходу токсичных компонентов.

Формула изобретения

Нагревательная печь, содержащая футерованную рабочую камеру, вихревые горелочные устройства, дымоотводящие каналы, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения полноты сжигания топлива и снижения вредных выбросов из печи, горелочные устройства вихревого типа установлены в торцовой стене попарно навстречу друг другу на расстоянии между их осями на срезе от выходных отверстий каналов горелочных камней L(5-6)do и с углом установки горелок 25-30°, где L - расстояние между осями горелок, dg - диаметр выходного отверстия каналов.

Пзобретение относится к устройствам для нагрева .металла перед обработкой давлением и может быть использовано в металлургической и других отрасля.х промышленности. Цель - обеспечение полноты сжигания топлива и снижение вредных выбросов из печи. Горелочные устройства вихревого типа устанавливают в торцовой стене печи попарно под углом друг к другу 25-30° на расстоянии между их осями, равном

Фиг. }

Фиг. 2