Способ отопления печи и печь для нагрева заготовок Советский патент 1990 года по МПК C21D9/00 

/4

В 10 3 /

КХ

ЩШЩ1 СП

0

ел

00

со

Изобретение относится к металлургической теплотехнике и может быть использовано в печах с пламенным отоплением для нагрева металла на заводах металлургической и машиностроительной промышленности. Целью изобретения является снижение удельного расхода топлива. Для этого в способе отопления печи, включающем подачу топливовоздушной смеси, сжигание ее с недостатком воздуха, подачу вторичного воздуха встречно потоку продуктов неполного горения и их дожигание, вторичный воздух подают периодически с расходом, необходимым для дожигания продуктов неполного горения, начиная подачу вторичного воздуха при минимальном давлении на поду печи (1 Па) и заканчивая при достижении максимально допустимого (5-6 Па). Печь, реализующая указанный способ, содержит рабочую камеру, разделенную на высокотемпературную зону 1 с перфорированным сводом, отверстия которого объединены в дымоотводящий коллектор 3. На боковых стенках высокотемпературной зоны под сводом установлены горелки 4, а в торцовой стене 5 - горелки 6. В конце методической зоны 7 выполнен канал 8, выход 9 которого направлен встречно торцовым горелкам. Вход 10 канала соединен с дымоотводящим коллектором высокотемпературной зоны. В выходной части канала установлены сопла 11 подачи вторичного воздуха, причем площадь поперечного сечения выходного отверстия 12, канала больше суммы площадей поперечного сечения перфорированного свода в 1,1-1,25 раза. В дымоотводящем канале 13 размещен рекуператор 14. Изобретение позволяет интенсифицировать теплообмен в рабочем пространстве печи путем создания условий увеличения взаимной диффузии продуктов неполного горения и вторичного воздуха и рециркуляции непрореагировавшей части топливовоздушной смеси из высокотемпературной зоны в методическую, что снижает удельных расход топлива на нагрев металла. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.

% %т %% %%%$%%%%:

стене 5 - горелки 6. В конце метода- } ческой зоны 7 выполнен канал 8, выход 9 которого направлен встречно торцовым горелкам. Вход 10 канала соединен с дымоотводящим коллектором высокотемпературной зоны. В выходной части канала установлены сопла 11 подачи вторичного воздуха, причем площадь поперечного сечения выходного отверстия 12 канала больше суммы площадей поперечного сечений перфорированного свода в 1,1-1,25 раза.

Изобретение относится к металлургической теплотехнике и может быть использовано в печах с пламенным отоплением для нагрева металла на заводах металлургической и машиностроительной промышленности.

Целью изобретения является снижение удельного расхода топлива.

На фиг.1 представлена предлагаемая печь, общий вид, разрез; на фиг. 2- - разрез А-А на фиг.1.

Печь содержит высокотемпературную зону 1 с перфорированным сводом 2, отверстия которого объединены в ды- моотводящий коллектор 3. На боковых стенках высокотемпературной зоны под сводом установлены горелки 4, а в торцовой стенке 5 - горелки 6. В конце методической зоны 7 выполнен канал 8, выход 9 которого расположен непосредственно под ее сводом и направлен встречно по отношению к торцовым горелкам. Вход 10 канала cqe- динен с дымоотводящим коллектором высокотемпературной зоны. В выходной части канала установлены сопла 11 подачи вторичного воздуха, причем площадь поперечного сечения выходного отверстия 12 канала больше суммы площадей поперечного сечения отверстий перфорированного свода в 1,1- 1,25 раза. В дымоотводящем канале 13 размещен рекуператор 14 для нагрева воздуха.

Печь работает следующим образом. В печь через боковые подсводрвые горелки 4 топливовоздушная смесь подается с коэффициентом расхода воздуха, обеспечивающим полное сгорание топлива. Поток продуктов горения, распространяясь по поверхности перфорированного свода 2, разогре

В дымоотводящем канале 13 размещен рекуператор 14. Изобретение позволяет интенсифицировать теплообмен в рабочем пространстве печи путем создания условий увеличения взаимной диффузии продуктов неполного горения и вторичного воздуха и рециркуляции непрореагировавшей части топливовоз- душной смеси из высокотемпературной зоны в методическую, что снижает удельный расход топлива на нагрев металла, 2 с.п, ф-лы, 2 ил.

вает ее. В торцовые горелки 6 топли- вовоздушная смесь подается с коэффи- циентом расхода воздуха п 0,4-0,6, что предохраняет нагреваемый металл от окисления и обезуглероживания. Вторичный воздух на дожигание вводят периодически. Начинают подачу

вторичного воздуха при минимальном

давлении 1 Па на поду печи с расходом за период, необходимым для дожигания продуктов неполного горения, находящихся в методической зоне 7 и

0 эжектируемых из высокотемпературной зоны 1, Граница фронта дожигания устанавливается между концом высокотемпературной зоны 1 и выходным отверстием 12 канала 8. Это исключает

5 перемешивание продуктов полного и неполного горения в высокотемпературной зоне 1 и исключает выброс продуктов неполного горения в атмосферу цеха через дымоход.

0 Основная часть продуктов неполного горения из высокотемпературной зоны 1 поступает в методическую зону

7через рабочее пространство. Оставшаяся часть продуктов неполного горе5 ния через перфорированньй свод 2, коллектор 3 эжектируется соплами 11 через выходное отверстие 12 канала

8в методическую зону. Эжектирование осуществляется воздухем, неоходимым

0 Для дожигания продуктов неполного горения

Встречный поток воздуха с эжекти- руемыми продуктами неполного горения, соударяясь с потоком продуктов неполного горения, поступивших в методическую зону 7 из высокотемпературной зоны 1, способствует увеличению взаимной диффузии продуктов неполночто улучшает

го горения и воздуха, процесс теплообмена.

Отключение подачи вторичного воздуха производят при достижении на поду печи Максимально допустимого давления (5-6 Па). В это время продуты неполного горения поступают из высокотемпературной зоны 1 в методическую зону 7 через рабочее пространство печи. По достижении минимально допустимого давления на поду печи (1 Па) снова подается встречный воздух на их дожигание в методической зоне 7. Цикл повторяется.

Начало подачи вторичного воздуха при минимальном давлении (1 Па) на поду печи обеспечивает недопустимость подсосов воздуха в печь через неплотности в футеровки к рабочее окно. Прекращение подачи вторичного воздуха при достижении максимально допустимого давления (5-6 Па) позволяет исключить выбивание продуктов сгорания из печи и обеспечить отсасывание газов через перфорированный свод.

Площадь поперечного сечения выходного отверстия канала больше сумм площадей поперечного сечения отверстий перфорированного свода в 1,1- 1,25 раза. Это необходимо для получения временного диапазона, в течение которого можно подать необходимо количество вторичного воздуха на дожигание в период от минимального до максимального давления на поду печи. В случае, когда площадь поперечного сечения выходного отверстия канала меньше в 1,1 раза суммы площадей поперечного сечения отверстий перфорированного свода, при подаче вторичного воздуха давление на поду печи изменяться от минимума до максимума

практически не будет, а следовательно,45 печи и печи для нагрева заготовок

реализация способа будет невозможна.

При соотношении больше, чем 1,25 не обеспечивается эффект колебательного режима.

Соотношения плошадей поперечного сечения выходного отверстия канала и отверстий перфорированного свода при расположении сопел полачи ,вторич ного воздуха в канале обеспечивают интервал от начала одного до начала другого периода подачи вторичного воздуха, что позволяет создать условия для пульсационного сжигания продуктов неполного горения, обеспечиj5605836

вающего интенсифицированное смешение, и получить наиболее высокую температуру горения в методической зоне при более полном дожигании топлива.

Периодическая подача вторичного воздуха позволяет изменять границу встречи потоков, что создает воэЮ вратно-поступательное движение продуктов неполного горения вдоль печи. Это способствует увеличению взаимной диффузии продуктов неполного горения и вторичного воздуха (улучшает сме15 шение) и рециркуляции непрореагировавшей части топливовоздушнои смеси из высокотемпературной зоны в методическую, в результате чего происходит интенсификация теплообмена.

2о Кроме того, периодичность подачи вторичного воздуха с расходом на период, необходимым для дожигания продуктов неполного горения, через промежутки времени в зависимости от

25 давления на поду печи создает условия для пульсирующего отсоса продуктов неполного горения через перфорированный свод, что повышает его температуру, увеличивает радиационную

30 теплопередачу на металл и снижает удельный расход топлива.

Возвратно-поступательное движение продуктов горения вдоль печи способствует интенсификации процесса теплообмена за счет увеличения взаимной диффузии продуктов неполного горения и воздуха и рециркуляции непрореагировавшей части топливовоздушной смеси

из высокотемпературной зоны 1 в методическую 7, в результате чего происходит интенсификация теплообмена.

Использование способа отопления

печи и печи для нагрева заготовок

позволяет интенсифицировать смешение вторичного воздуха и продуктов неполного горения и получить рециркуляцию их из высокотемпературной в методическую зону печи и увеличить температуру свода на 20-40°С. Конструктивное выполнение печи приводит к организованному аэродинамическому режиму ее работы, при котором процессы смешения потоков при горении, дожигании и нагреве металла интенсифицируют теплопередачу в высокотемпературной зоне печи и снижают удельный расход топлива.

8

Фиг. 2

Составитель Н.Асеева Редактор Т.Лазоренко Техред М.ДидыкКорректор Т.Палий

Заказ 953

Тираж 510

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное