Способ управления факелом Советский патент 1979 года по МПК C21D9/70 

ем. Механический отражатель выполняет работу и по частичному отклонению потока в заданном направленнн.

Основная роль в формировании факела отводится нотоку дополнительно введенного в рабочее пространство колодца энергоносителя, например воздуха. Донолнительный воздух подается в .пространство между рабочей поверхностью отражателя н тонлнво-воздушным ПОТОКОМ в количестве и с параметрами достаточными для дальнейшего торможения как центральных, так и периферийных , по отношению к отражателю, участков топливного потока и рекуперативного воздуха, а также для придания нового заданного направления движения топливновоздушной смеси.

Сочетание операции торможения регулируемого потока на отражателе, но поверхности которого движется лсесткая струя дополнительно нода-нного воздуха, с направленным воздействием этого потока на тонливно-воздушную смесь позволяет легко управлять факелом колодца.

Наличие отражателя частично перекрывает центральную верхнюю часть рабочей камеры колодца, оттесняя от нее факел.

Процесс управления формой и размерами факела происходит внутрн рабочего пространства над горловиной колодца.

Отопление колодца происходит следующим образом.

Топливо и нагретый в рекуператорах воздух поступает через горловину. При отсутствии дополнительного энергоносителя топливо с воздухом на горение соприкасается с отражателем и, в зависимости от энергичности удара, образует факел, несколько отраженный в стороны к слиткам, «о попрежнему вытянутый вверх к крышке колодца.

Положение резко меняется после подачи дополнительного энергоносителя (воздуха).

Появление нового аэродинамически активного потока решаюш,им образом изменяет картину двнжения газов в рабочей камере колодца. Вовлекая в свое движение ранее подторможенный тонливно-воздушный поток, дополнительный поток энергоносителя сообщает ему направление движения и придает ему геометрическую форму, близкую к геометрии самого жесткого потока. Количество движения энергоносителя, место его ввода в рабочее иространство, направление движения после отражения подчинено решению главной задачи - занять геометрическое положение в рабочем пространстве колодца, которое является наиболее нредпочтительным для размещения в нем факела. Исследования показывают, что угол отражения жесткого потока энергоносителя зависит от его количества движения в момент соприкосновения с поверхностью отражателя.

На чертел е показа-на схема управления факелом в рабочем пространстве колодца.

Тонливо п воздух на горение поступают через горловину 1 в рабочее пространство колодца 2. На пути топливно-воздушной смеси внутри рабочего пространства над горловнной колодца, исключающей ее аэродинамическое перекрытие, установлено твердое тело - отражатель 3. Дополнительный

энергоноситель, воздух, подается к отражателю.

Управление факелом и температурным режимом нагрева слитков в любой заданный момент работы, вне зависимости от

тепловой нагрузки, осуществляется изменением расхода (давления) дополнительного воздуха. На чертеже нунктиром показаны различные варианты возможного расположения факела. Стрелки а, показывающие

направление течения отрал енного от твердого тела воздуха, иллюстрируют тот факт, что при нодаче различного количества энергоносителя (воздуха) на отрал атель, угол его отрал :ения изменяется и это обстоятельство позволяет энергично воздействовать на топливно-воздушный поток, поворачивая его вниз к подине.

Конструктивные элементы, участвующие в организации описанного способа сжигания топлива, имеют конкретную геометрическую форму и размеры в зависимости от характеристик топливно-воздушной струи и параметров дополнительного энергоносителя.

Пример, Рекуперативный нагревательный колодец с отоплением нз центра нодины оборудован принятой для такого типа колодцев горловиной, через которую в рабочее пространство поступает нагретый воздух. По центру горловины установлена горелочная труба. Над горечной трубой укренлен отражатель, расположенный внутри рабочего пространства колодца. Дополнительный воздзх на отражатель подан через

трубу. Управление факелом осуществляется изменением положения заслонки (дросселя), установленной над подводящей управляющей воздух магистрали.

Как показывает эксперимент, нолный предел управления факела в диапазоне от вертикального до стелющегося по подине достигается при использовании компрессорного воздуха с давлением 1,5-2,5 ати и расходом, составляющим 0,03-0,15 от стехиометрического количества воздуха на горение.

В качестве управляющей среды быть использован любой другой газообразный или парообразный энергоноситель.

Управление факела по предлагаемому способу позволит не только равномерней нагревать слитки по высоте и поперечному сечению, но и включить в процесс интенсивного теплообмена дополнительные поверхности нагрева слитков. Это позволит экономить время как в периоде томления слитков, так и в периоде подъема температуры (при условии достаточной тепловой мощности колодца).

По предварительной оценке производительность колодцев может быть увеличена на 20-25%.

Формула изобретения

Способ управления факелом, например, в рекуперативных нагревательных колодцах с отоплением из центра пода, включающий подачу газовоздушного потока и дополнительного энергоносителя, отличающинс я тем, что, с целью регулирования положения и геометрии факела, газовоздущный поток и дополнительный энергоноситель на входе в колодец затормаживают с помощью отражателя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 508545, кл. С 21D 9/70, 1976.

2.Авторское свидетельство СССР № 162561, кл. С 21D 9/70, 1964.