Регенеративная обжигательная или тому подобная печь Советский патент 1937 года по МПК C03B5/06 

Применение регенеративных обжигательных или тому подобных печей имеет особенно большое значение для тех отраслей промышленности, где, по свойству обрабатываемых материалов, требуется максимально равномерная температура в рабочем пространстве печи при температуре 1450 и выше, а именно: в огнеупорной промышленности-при обжиге динаса, магнезита и новых высокоогнеупорных изделий, обжигаемых до температуры 1450-1720 и выше, в фарфоро-фаянсовой-при обжиге твердого фарфора, в стекольной- при плавке стекла в горшках, в металлургической-при нагреве болванок (нагревательные колодцы и пр.), а также вообще во всех случаях, где для обжига необходимы однокамерные печи для вышеуказанных температурных условий.

Цель данного изобретения-устранить недостатки сушествуюш,их конструкций регенеративных печей, какими следует считать неравномерность температуры в камере печи и резкие „тепловые удары. Недостатки эти происходят от того, что в названных печах горение производится поочередно через определенные интервалы то на одной стороне камеры, то на другой, в то время, как через вылеты противоположной стороны выходят отходящие газы, следуя затем в камеру регенератора.

Такая схема движения пламени, естественно, обусловливает разницу в тепловой нагрузке сторон печи и „тепловые удары в первый период после перемены направления движения пламени. В самом деле, температура продуктов горения на стороне печи, через которую проходят отходящие газы, всегда ниже температуры продуктов горения той стороны, где происходит горение, особенно перед переменой направления пламени. После перемены направления сторона отходяших газов, менее нагретая, начинает сразу же подвергаться действию наиболее нагретых продуктов горения, так как на этой стороне происходит горение.

Указанная температурная разница тем больше и „тепловые удары тем резче, чем больше падает температура продуктов горения на погонный метр их пути и чем длиннее этот путь (от влетов до вылетов).

Это обстоятельство не так сказывается в тех регенеративных печах, где имеются большие свободные пространства для прохода газов с одной стороны печи на другую, например, в мартеновских печах, или в том случае, когда обрабатываемые материалы способствуют выравниванию указанной температурной разницы в силу своей высокой теплопроводности. В тех же случаях, когда таких условий нет, регенеративные печи, в их существующей конструкции, вообще неприменимы, так как они не могут дать равномерного обогревания печного пространства, без „тепловых ударов.

В предлагаемой печи многопролетный секционно сблокированный подвод пламени устраняет указанные недостатки регенеративных печей, и, в силу этого, значительно улучшает тип регенеративных печей там, где они имеют применение, открывая им путь в те отрасли промышленности, где они из-за своих недостатков не могли применяться.

Так как регенеративные печи по принципу, положенному в основу их (регенерация тепла отходящих газов), представляют собой тип печей с высоким тепловым коэфициентом полезного действия, то предлагаемая печь может иметь большое экономическое и техническое значение.

В предлагаемой регенеративной обжигательной или тому подобной печи с парными регенераторами, расположенными под печью и с форсунками по сторонам, с целью распределения прохода пламени многими короткими участками одновременно по всему рабочему пространству печи, ввод в печь воздуха и вывод продуктов горения производится через окна, расположенные рядами поперек всего пода печи и сообщающиеся посредством пролетов в четных рядах с одним регенератором (например, нагреваемым), а в нечетных-с другим (например, охлажденным).

На схематическом чертеже фиг. 1 изображает примерный продольный разрез регенеративной обжигательной или тому подобной печи; фиг. 2- поперечный разрез ее; фиг. 3-горизонтальный разрез ее по /-/ фиг. 1; фиг. 4-то же по //- 7/фиг. 1; фиг. 5- схему работы печи для обжига огнеупоров и т. п.; фиг. б-то же для варки стекла в горщках.

Конструкция рабочей полости / печи зависит от назначения печи. Под полостью 7 печи расположены камеры 2 и 5 регенераторов. С одной или с двух сторон печи, в зависимости от ее ширины, устраиваются отверстия 4 для нефтяных форсунок. В последнем случае пара противоположных форсунок действует одновременно. Как видно из чертежа, нефтяной факел проходит непосредственно над окнами 8 для подвода воздуха из регенератора, расположенными рядами поперек всего пода печей. В работе одновременно находятся четные или нечетные форсунки или пара противоположных форсунок в зависимости от положения перекидного клапана.

Подвод газа (генераторного) производится через окна 5, расположенные в одной вертикальной плоскости с окнами 8. Возможно оборудование печи только газовым или только нефтянь м отоплением или тем и другим одновременно.

Ниже уровня пода расположены камеры 6 горения, что не исключает возможности устройства их на любом уровне по отношению к уровню пода; они могут быть открыты или перекрыты сверху; при газовом отоплении они превращаются в колодцы.

Для нагрузки служат площадки 7 (под печи), размеры которых зависят от назначения печи.

Окна 8 служат как для подвода воздуха из регенератора, так и для отвода отходящих газов (в зависимости от положения перекидного клапана). Под подом печи расположены распределительные каналы 9 и Ю, соединенные с той или другой камерой 2, J регенераторов.

Пролетами // окна 8 сообщаются в четных рядах с одним регенератором, например, нагреваемым, а в нечетных с другим, например, охлаждаемым.

Топка /2 (устраивается несколько топок в необходимом количестве) предназначена для отоп 1ения каменным углем. Топка 72 предназначается для отопления печи в периоды низких и средних температур (из экономических соображений) и в этот период печь работает, как обычная печь с обращенным пламенем

Борова /5 соединяют регенераторы с перекидным клапаном обычных конструкций.

Огверстия для загрузки не показаны, так как расположение их зависит от назначения и условий работы печи.

Сущность изобретения заключается в коренном изменении подвода пламени, распределения и движения его в рабочей полости печи, по сравнению с тем, что имеет место в существующих регенеративных печах. В соответствии с этим, как видно из чертежа, изменению подверглись расположение окон для ввода в печь воздуха и вывода продуктов горения, коммуникация последних с камерами регенераторов, а также расположение пространств, в которых происходит начальная стадия горения.

В то время, как в существующих регенеративных печах окна, соединяющие рабочую полость печи с регенератором (влеты и вылеты), расположены по сторонам печи, указанные окна 8, при предлагаемом подводе пламени, проходят рядами через весь под печи, пересекая камеру по прямым линиям. При этом четные ряды окон (считая на чертеже слева направо) соединены расположенными под ним распределительными каналами 9 с одной камерой регенератора 2, а нечетные ряды отверстий, при помощи распределительных каналов W, соединены с другой камерой регенератора 3 {распределительные каналы соединяются с камерами регенератора при помощи пролетов 7/).

Благодаря такому расположению указанных окон и пролетов и коммуникации их с регенераторами подвод пламени производится не со стороны топки, как в существующих регенеративных печах, а по всей ширине пода печи. Соответственно движение пламени происходит не с одной стороны печи на другую, а с одного ряда окон в поду к другому ряду таких же окон.

расположенному на некотором расстоянии от первого.

Так как пар указанных рядов (четных и нечетных) может быть несколько (например, 2, 3, 4 и т. д.) в зависимости от размеров пода печи, то пламя подводится в печь одновременно на нескольких рядах окон (влетов) и движется к соседним рядам окон (вылетов), делясь, таким образом, на несколько пролетов, в отличие от существующих регенеративных печей, где имеется только один пролет пламени во всю длину (или ширину) печи.

На схеме работы печи для обжига огнеупоров и пр. (фиг. 5) и печи для варки стекла в горщках (фиг. 6) действующие форсунки а чередуются с не включенными форсунками Ь. Соответственно включению форсунок в каналах 9 создается разрежение, обозначенное на фиг. 5 и б знаком -, и в соответствующие им окна 8 производится вывод продуктов горения, а в каналах W создается давление, обозначенное знаком -)-, и ввод через окна 8 воздуха.

В предлагаемой регенеративной печи достигается равномерность температуры по всему объему печи, благодаря тому, что пролеты пламени значительно короче (1 м и даже меньще, в зависимости от требований, предъявляемых к печи, и условий ее работы); печь имеет больщое число пролетов пламени (вместо одного). Пламя, выходя из каждого влета, распределяется по обе стороны от него в смежные вылеты, расположенные справа и слева; аналогично в отнощении вылетов, в каждый из которых поступают продукты горения двух смежных влетов. Пространства для горения, имея в виду момент смещения горючего с воздухом, располагают не по сторонам печи, а в самой камере, вследствие чего пламя подводится не сбоку камеры, а непосредственно в рабочуюполость печи, одновременно во многих местах горизонтального сечения печи; пламя подводится снизу. Последнее обстоятельство весьма существенно, так как обеспечивает равномерность температуры по вертикальному сечению печи, тогда как в печах с боковым подводом пламени температура в верхней части печи, как известно, значительно выше, чем в нижней.

Необходимо также отметить, что многопролетный подвод пламени, в противоположность существующим регенеративным печам, обеспечивает равномерность температуры в печах больщих размеров, ограничиваемых только строительными условиями. По длине печи это обеспечивается многопролетностью подвода пламени, а по ширине-развитием горения по всей ширине печи.

В общем технические и экономические преимущества предлагаемой печи выражаются в повыщении качества вырабатываемых материалов, вследствие равномерной температуры по всему объему печи, повышении производительности печи и в результате удешевлении производства. Предлагаемая конструкция дает возможность применения регенеративного типа печей в тех отраслях промышленности, где они до сих пор соверщенно не имели применения, несмотря на большую их экономичность (например, в керамической промышленности). Печь имеет более высокий пирометрический эффект, благодаря близости расположения камеры горения от нагреваемых материалов, и значительно повышенный коэфициент полезного действия.

Простота конструкции, легкость регулировки и удобство чистки и ремонта дает возможность постройки печи любой ширины и длины, с любой площадью пода при сохранении равномерности распределения тепла, а также и возможность работы блока нескольких печей от одного общего выносного регенератора.

Следует также отметить возможность переделки существующей регенеративной печи (где это представилось бы необходимым) без сколько-нибудь значительных затрат.

Предмет изобретения.

Регенеративная обжигательная или тому подобная печь с парными регенераторами, расположенными под печью и с форсунками по сторонам, отличающаяся тем, что окна 8 для ввода в печь воздуха и вывода продуктов горения расположены рядами поперек всего пода печи и сообщаются посредством пролетов //в четных рядах с одним регенератором (например, нагреваемым), а в нечетных-с другим (например, охлаждаемым), каковое устройство имеет целью такое распределение пламени, при котором оно проходит по рабочему пространству печи многими короткими участками одновременно.

сЬигЗ ,j

сЬиг/1

ЯШ

ттщ

Аю-лп-Ц /