Способ нагрева изделий в печи с мелкодисперсным слоем Советский патент 1979 года по МПК F27B15/00 

Изобретение относится к ne4cLM с псевдоожиженным слоем и может быть использовано в автомобильной, метал лургической и химической промышленностях в частности в энергетике дл утилизации тепла уходящих высокотем пературных дымовых газов при термообработке изделий в печах с промежу точным мелкодисперсным теплоносителем. Известен способ нагрева изделий в печи с мелкодисперсным слоем теплоносителем, при котором нагрев изделия осуществляют в промежуточном мелкодисперсном теплоносителе, нагр ваемом за счет полного сжигания газовой смеси в отдельной камере и не полного сжигания в камере нагрева м талла газовой смеси с коэффициентом расхода oL 1, между которыми мелкодисперсный теплоноситель непрерывно циркулирует 1. Однако использование тепла отходящих дымовых газов для нагрева воз духа, используемого для приготовления газовой смеси, не позволяет понизить температуру дымовых газов и тем самым поднять общее КПД печи. Отдав часть тепла заготовкам в камере нагрева металла, прсмежуточный теплоноситель стекает через приточный канал в нагрева теплоносителя, в которую газовоздушная смесь в это время не подается. Однако для повторения цикла в обратном направлении необходимо, чтобы температура теплоносителя была не менее 600-700С (иначе не будет происходить -полного сжигания газа), или же разогревать слой горелками, что увеличивает время и энергозатраты. Так как д жение теплоносителя периодически меняется, то из-за отсутствия непрерывного встречного движения изделий и теплоносителя невозможно организовать тепловой и массовый противоток, без которого невозможно максимально использовать тепло уходящих газов для нагрева изделий . Для повышения термического КПД печи за счет максимального использования тепла дымовых газов для нагрева изделий мелкодисперсный слой одновременно псевдоожижают в зоне подогрева путем подачи воздуха, в зоне нагрева - путем подачи газа с дальнейшим сжиганием газовоздушной смеси под сводом печи, а продукты сгорания пропускают через мелкодисперсный слой.в теплообменнике протйвотоко 1, после чего нагретый мелкрдисперсный слой последовательно перемещают через зону нагрева и подогрева с последующим возвратом его в теплообменник.

Данный способ может быть реализован в печи, изображенной иа черте же.

Печь содержит газораспределительную решетку 1, коллектор 2 для подвода воздуха, коллектор 3 газа, мелкодисперсный теплоноситель 4, устройство 5 для транспортировки теплоносителя, горелки б, люк 7, теплообмен ную насадку 8, обрабатьшаемые изделия 9, тамбур 10 загрузки и тамбур 11 выгрузки изделий.

В печи имеются зона подогрева, зона нагрева, камера сжигания газообразного топлива и теплообменник.

Печь работает следующим образом. В зонах нагрева и подогрева под газораспределительную решетку 1 через коллектор 2 подают воздух, а через коллектор 3 - газ (или газовоздушную смесь, например, с коэффициентом расхода воздуха otж 0,1-О,3) и приводят в псевдоожиженное состояние мелкодисперсный теплоноситель 4, например магнезитовый порошок фракции 0,1-0,2 мм. В камере сжигания при помощ и горелок 6 ожидающую газовоздушную смесь сжигают, а продуктами сгорания нагревают в теплообменнике мелкодисперсный теплоноситель, который из зоны подогрева транспортирующим устройством 5 подают через загрузочный люк 7. С целью повышения эффективности теплообмена между уходящими дымовыми газами и мелкодисперсным теплоносителем в теплообменнике осуществляют механическое торможение частиц насадкой 8, например магнезитовой крошкой фракции 5- 10 мм, к которой для улавливания 50, содержащегося в дымовых газах, может быть добавлен доломит. Из теплообменника нагретый теплоноситель самотеком попадает в зону нагрева основного нагрева металла.

Термообрабатываемые изделия 9 через загрузочный тамбур 10 транспортируют в камеру предварительного подогрева навстречу движущемуся псевдоожиженному слою теплоносителя 4, а затем - в камеру нагрева. В процессе теплообмена теплоноситель 4 охлаждается, а изделия нагреваются до тех5 нологической температуры и через тамбур 11 выгружаются из печи.

Таким образом, термообработка изделий осуществляется при непрерывном встречном движении изделий и промежуточного мелкодисперсного теплоносителя, циркулирующего по замкнутому контуру с дополнительным подогревом его в отдельной кс1мере до исходной температуры. Это позволяет максималь15 но использовать тепло отходящих дымовых газов и исключить термические напряжения в нагреваемых изделиях.

Предлагаемый способ обеспечивает 2Q высокий технический уровень производства при минимальных затратах топливоэнергетических ресурсов.

Формула изобретения

2 Способ нагрева изделий в печи с мелкодисперсным слоем теплоносителем включающий псевдоожижение слоя в зоне подогрева и нагрева с непрерывной циркуляцией его через печь и утилиЗОзацию тепла отработанных продуктов сгорания в теплообменнике, отличающийся тем, что, с целью повышения термического КПД печи, мелкодисперсный слой одновременно

35 псевдоожижают в зоне подогрева путем подачи воздуха, в зоне нагрева - путем подачи газа, с дальнейшим сжиганием газовоздушной смеси под сводом печи, а продукты сгорания пропускают

40 через мелкодисперсный-слой в теплообменнике противотоком, после чего нагретый мелкодисперсный слой последовательно перемещают через зону нагрева и подогрева с последующим врауом его в теплообменник.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 50 188531, кл. F 27 В 15/00, 1963. ВазЗух г Газ 3