Форсунка для ввода жидкого топлива в фурменный прибор доменной печи Советский патент 1978 года по МПК F23D11/10 C21B7/16 

кольцевой шели распылителя-струйками мазута при попацавии их на поверхности сопла Нааежиость работы сопла снижается также из-за обгорання аеталей сопла и закоксования их вследствие расположения сопла в вы сокотемпературной полости фурменного прибора. Отмечается также сложность изготовления и эксплуатации этих форсунок, Механибм перемещения и узел уплотнений топливопоаающей трубки усложняет форсунку и при работе требует постоянного к себе внимания. Цель изобретения - уменьшение выхоаа сажистого углерода с одновременным повышением надежности работы форсунки; упрощением конструкции и условий эксплуатации. Это достигается тем, что в прерлагае- МОЙ форсунке сверхзвуковое сопло с кольцевым сечением проточной части заменяется классическим сверхзвуковым соплом Лаваля, которое устанавливается в выхлопную .трубу, оканчивающуюся съемной распределительной головкой с выполненными под углами 75-105 к ее оси отверстиями для ввооа предварительно распыленного топлива в цутье. При вводе форсунки в фурменный прибор сопло Лаваля располагается в зоне низких температур, а распределяющая головка устанавливается соосно с фурмой. Уменьшение сажистого углероца достигается равномерным распределением предварительно распыленного топлива в дутье за счет использования распределительной головки, В зависимости от диаметра н углов наклона от верстий головки струйки эмульсии проникаю на необходимую глубину дутьевого потока, обеспечивают эффективный нрдвод кислорода к отдельным каплям топлива и эффективную газификацию его. Отклонение углов наклона осей отверстий распределительной головки от заданного диапазона их изменений приво дит к снижению равномерности распределения топлива в дутье из-за пригибания топ ливных струй под действием дутьевого потока к оси фурмы и сосредоточения топлива в осевой зоне факела. Использование в предлагаемой форсунке сопла Лаваля, вынесенного при работе ее и высокотемпературной полости фурменного} прибора , практически исключает вероятност засорения проточной части сопла из-за увелцчения линейных размеров горловины сопла в радиальном направлении. Коксование отверстий ОЛЯ выхода мазута полностью исклю чается, так как они расположены в зоне ни ких температур. Дробление топлива улучшае ся из-за устранения вероятности простреливания струями топлива кольцевого зазол в связи с его небольшой толщиной. Растояние от места ввода струйки топлива цо ротивоположной стороны значительно болье. Даже в случае простреливания струйки оплива встречаются на оси сопла и дополительно дробятся на капли за счет энергии труи. Защищенное от воздействия высоких емператур сопло, расположенное вне полости урменного прибора, при эксплуатации форунки сохраняет свои размеры и чистоту обработки в течение длительного времени. тим обеспечивается постоянство качества распыливания топлива. При эксплуатации орсунки с соплом Лаваля, рассчитанным на работу при номинальном режиме, расходы топлива и распылителя регулируются изменением их параметров. Па чертегке схематично представлена предлагаемая форсунка для ввода жидкого топлива в фурменный прибор доменной печи, . Форсунка включает сопло Лаваля 1, в расширяющейся части которого выполнены отверстия 2 для ввода жидкого топлива в поток распылителя. Напротив отверстий с наружной стороны корпуса сопла 1 выполнена кольцевая проточка 3. Сопло плотно устанавливается в выхлопную Tpjr6y и жестко крепится на ее конце гайкой 5, На другом конце выхлопной трубы 4 расположена съемная распределительная головка 6 с отверстиями 7, На трубе 4 напротив проточки 3 сопла находится патрубок 8, Форсунка работает следующим образом. Распылитель подается в сопло Лаваля, где и преобретает сверхзвуковую скорость. Жидкое топливо через патрубок 8, кольцевую проточку 3 и отверстия 2 вводится в поток распылителя, где под воздействием энергии сверхзвукового дотока распылителя, а также за счет ударной волны скачков уплотнения происходит распыление топлива. Предварительно распыленное топливо транспортируется по выхлопной трубе 4 к месту его ввода и через отверстия 7 распределительной головки 6 внедряется в дутьевой поток,. Высокая эффективность предлагаемой форсунки подтверждена опытами по сравнению с 7-ю конструкциями форсунок на огневом стенде ВНИИМТ в идентичных условиях, близких к работе на реальной доменной печи (дутье t 1000-1100°С 6/ 200250 м/сек). Обеспечивая наименьшую интегральную величину выхода сажистого углерода, предлагаемая форсунка обладает высокой надежностью при работе. Применение классического сопла Лаваля исключает засорение его твердыми частицами и отложениями. Данная форсунка не закоксовывается при введении ее в поток горячего

цутья на глубину 700 - 800 мм. В предлагаемой форсунке снижаются требования кMBTspHajiaM ее иеталей. Сошш было иэго- тоБлено из бронзы. Предлагаемая форсунка проста в изготовлении и работе, обеспечнвеет малый выхоц сажистого углерода и иааежную работу в течение длительного времени.

В настоящее время изготавливается

промышленный стенд на доменной нечи М 1 Карагандинского металлургического комбината ОЛЯпромышленного опробования рассматриваемой форсунди в реальных условиях и определения оптимальныхрежимов ее работы.

Формула изобретения

Форсунка ОЛЯ ввода жидкого топлква в фурменный прибор доменной печи, включак щая сопло Лаваля с отверстиями в расширяющейся насааке, отличающаяс я тем, что, с целью,повышения полного сгорания топлива и упрощения конструкцяи форсущси, сопло Лаваля снабжено съемной распределительной головкой, установленной на торце сопла, и реющей расположенные под углом 75-105 к ее осв oraepcrtai.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент Франции № 2120474, кл. С 21 В 7/16, 1.972. .

аи

ttl -- VVirirr 1

Vfntfuumff