ПЛАМЕННАЯ ПЕЧЬ ДЛЯ ПЛАВКИ ИЛИ НАГРЕВАНИЯ МЕТАЛЛОВ Советский патент 1925 года по МПК F27B3/22 

Для достижения высоких температур в сварочных печах для кузнечных поковок и расплавления металлов и для более экономичного расходования горючего, применяется подогрев воздуха в регенераторах и рекуператорах, а в некоторых случаях обратная подача части отходящих газов в печь.

При жидком топливе нагретый воздух подается обычно в камеру горения. При твердом топливе нагретый воздух подводится как вторичный для сжигания окиси углерода и других несгоревших частей газов, получаемых от топки.

Печи средних и малых размеров работают на нефти без труб, печи на твердом горючем - угле, дровах, древесном угле, торфе и т.п., обычно работают с дымовыми трубами. Чем меньше печь и короче, тем полезнее ее действие в смысле расхода горючего на единицу нагреваемого металла; особенно большие потери получаются при твердом горючем, где сгорание газов происходит медленнее и требует более длинного промежутка времени и пути. Ввиду этого, особенно важным является при твердом и особенно древесном топливе и торфе использование отходящих газов путем пропуска их через рекуператор и вторичного поступления обратно в рабочее пространство печи.

Предлагаемая пламенная печь для плавки или нагревания металлов имеет целью экономичную работу, даже при древесном горючем и торфе, без дымовой трубы, достижение высоких температур и возможность на древесном топливе выполнять те же поковки, которые производятся обычно в кузнечных угольных горнах.

На фиг. 1 изображена в продольном вертикальном разрезе пламенная печь для плавки или нагревания металлов, а на фиг. 2-7 (рекуператор) видоизменение печи (на фиг. 4 - разрезы по Х-X и Z-Z на фиг. 3, а на фиг. 5 - разрез у-у на фиг. 3).

Печь состоит из трех главных частей: топки А, рабочего пространства Ж и воздушного инжектора с камерой смешения Н для обратной подачи отходящих газов (фиг. 1) в печь; для усиления экономичности работы печи применяется рекуператор (фиг. 2-7).

На фиг. 1 представлен разрез работающей без трубы печи с обратной подачей, отходящих через канал З, камеру Н и выходное отверстие У, газов в печь. Для засасывания газов через канал З в камеру Н и проталкивания их далее через отверстие У в печь, устанавливается воздухоструйный прибор Т или Е, через который вдувается воздух от вентилятора. По выходе из сопла воздух смешивается с отходящими газами, прогревается и, попадая в пространство Д, куда поступают газы из нижерасположенной топки, работающей на каком угодно горючем, способствуют догоранию окиси углерода и других, еще не вполне сгоревших, газов. Избыток газов выходит из рабочего пространства через рабочую дверку Ю или через специальные отверстия, сделанные в задней части печи.

Более выгодное действие печи будет в том случае, если печь будет снабжена рекуператором.

При работе на дровах или торфе печь имеет шахтную топку пелугенераторного типа (фиг. 3, 4 и 5), перекрытую сводом Ч, загрузочное для топки отверстие Б или обычную загрузочную воронку Л (фиг. 6). Колосники К расположены внизу, отверстие С соединяет пространство топки с выходным каналом Д, откуда газы поступают в рабочее пространство печи Ж, перекрытое сводом Ч. Из рабочего пространства Ж газы идут одним или несколькими нисходящими каналами З вниз и проходят один или несколько горизонтальных (фиг. 3) наклонных или вертикальных (фиг. 7) дымоходов Г₁, Г₂, Г₃ …, между которыми расположены один или несколько горизонтальных, вертикальных или наклонных каналов B₁, В₂, B₃… по которым протекает воздух.

Выходящий из рекуператора воздух выходит в камеру Н (фиг. 5), и струя его, действуя как инжектор, засасывает газы из каналов Г₁, Г₂, Г₃, а через них и из рабочего пространства Ж и вместе с ними выходит через отверстие У в проход Д, где смешивается с газами, выходящими из топки.

Воздух под колосники при твердом горючем подводится трубой П с задвижкой Р, а воздух в рекуператор трубою Т с задвижкою Щ. Регулируя задвижками Р и Щ количества воздуха, поступающего через колосники в топку и в рекуператор, является возможность использовать топку как генератор и путем подвода подогретого воздуха в проход Д, который вместе с частью рабочего пространства Ж выполняет роль камеры горения, достигать развития высоких температур в рабочем пространстве, необходимых для кузнечного и литейного производств. Избыток газов из печи выходит через Е, часть же может быть выпускаема через одно или несколько малых отверстий, расположенных в задней части рабочего пространства, регулируя этот выпуск накладкой из кирпича.

Печь предназначена для работы как на жидком, так и на твердом топливе без трубы, и, в связи с вышеприведенным, автор указывает, что засосы газов из рабочего пространства и проталкивание их вновь в рабочее пространство печи непосредственно или через рекуператор, совершаются динамической энергией выходящего из рекуператора воздуха, поступающего при этом сначала в камеру смешения Н (фиг. 5), что поступление части отходящих газов обратно в печь делает ее работу более экономичной, что нагрев вторичного воздуха, смешанного с обратно поступающими в печь продуктами горения, позволяет достигать высоких температур.

1. Пламенная печь для плавки или нагревания металлов, характеризующаяся тем (фиг. 1), что отработавшие газы, опускаясь у заднего конца рабочего пространства Ж в вертикальный канал З, движутся далее под подом печи к ее переднему концу и, увлекаясь воздухом, вдуваемым через воздухоструйный прибор Е (или Т), смешиваются в вертикальном проходе Д с газами, идущими снизу от топки, работающей с форсированным дутьем, и вместе с ними снова вводятся в рабочее пространство, откуда часть их удаляется через неплотности рабочей дверцы или особые мелкие отверстия у заднего конца печи.

2. Видоизменение печи, охарактеризованной в п. 1, отличающееся тем (фиг. 2-7), что отработавшие газы проходят под печью через каналы рекуператоров в камеру Н у переднего конца печи, где смешиваются с подогретым в рекуператорах воздухом, нагнетаемым вентилятором, и гонятся далее тоже в проход Д.