Печь Советский патент 1981 года по МПК F27B14/08 C03B5/06 

(5Ф) ПЕЧБ

I

Изобретение относится к химической промышленности, а более конкретно к конструкциям печей для плавления боропродуктов.

Известна ванная стекловаренная печь для варки силикатных расплавов, включающая бассейн для варки расплава, пламенное пространство печи, продольные перегородки, свод, индивидуальные горелки 1.

При работе печи пламя контактирует с расплавом, и в случае отклонения давления топлива либо воздуха от заданного режим горения нарушается, продукты неполного сгорания топлива внедряются в расплав и ухудшают качество готового продукта или приводят к его браку. Кроме того, наличие в топливе негорючих примесей также снижает качество готового продукта, так как эти примеси попадают в расплав и загрязняют его.

Известна промышленная печь, имеюшая радиационный обогрев стенок реторты при помощи водонепроницаемой камеры, в которую подается горючая газовоздущная смесь 2.

В данной конструкции промышленной печи отсутствует контакт между продуктом и продуктами сгорания топлива, но интенсивность теплообмена между ретортой и излучающей стенкой незначительная, так как теплопередача осуществляется только излучением, а конвективная составляющая части теплопередачи отсутствует. Уменьшение интенсивности теплообмена вызывает увеличение поверхности теплообмена и снижает удельную производительность установки. Кроме того, необходимость устройства двойной передачи тепла от газового потока к излучающей стенке и от излучающей стенки через зазор к тепловоспринимающей

10 стенке снижает тепловую эффективность, установки, делает ее более сложной и громоздкой.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к изоб 5 ретению является печь, состоящая из реторты, камеры горения и горелок загрузчика, средств подвода и отвода газов 3.

В этой печи пламя горелок непосредственно контактирует со стенкой реторты, и газовый поток также смывает стенки реторты,

20 что повышает удельную производительность установки и интенсифицирует процесс передачи тепла. Однако данная конструкция не обеспечивает равномерного обогрева реторты, что приводит к температурным перекосам в теле металла реторты и преждевременному выходу реторты из строя.

Цель изобретения - увеличение срока службы за счет обеспечения равномерного обогрева реторти.

Для достижения поставленной цели в конструкции печи, включающей камеру горения с горелками, реторту и загрузчик, средства подвода и отвода газов, установлена фигурная перегородка из перфорированных полых элементов, расположенная в камере горения. При этом целесообразно каждый полый элемент выполнять с сердечником.

На фиг. 1 изображена печь, обш,ий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 2.

Печь состоит из реторты 1 и камеры горения 2. Реторта 1 оборудована загрузчиком материала 3, штуцером вывода расплава 4, патрубком вывода газов разложения. 5. Камера горения 2 включает камеру сжигания топлива 6, камеру теплообмена 7 и фигурную перегородку 8. Камера сжигания топлива 6 имеет горелки 9, а камера теплообмена 7 оборудована штуцером 10 для вывода отработанного теплоносителя и патрубком подачи холодного воздуха 11. Камера горения 2 выполнена из внутренней обечайки 12 и наружного корпуса 13, образующих кольцевой зазор 14. Фигурная перегородка 8 выполнена из полых элементов 15, расположенных эквидистантно. Полые элементы 15 перфорированы отверстиями 16, а грани смежных элементов образуют отверстия 17. Концы полых элементов 15 заведены в коллектор 18, сообщающийся через отверстия 19 с кольцевым зазором 14. Отверстия 19 оборудованы регулирующими клапанами 20. Полые элементы 15 оборудованы сердечником 21.

Нагревательная печь работает следующим образом.

В камеру сжигания топлива 6 через горелки 9 поступает топливо и воздух. Для подачи холодного воздуха служит патрубок 11 и кольцевой зазор 14, по которому воздух проходит к горелкам 9 и фигурной перегородке 8. Сжигание топлива производят с малыми избытками воздуха, обеспечивающими стабильность процесса горения и высокую температуру газового потока. Газовый поток из камеры сжигания топлива 6 поступает в камеру теплообмена 7, для чего он проходит по отверстиям 17 в перегородке 8. Проходящий через отверстия газовый поток разбивается на ряд со-. ставляющих, величина и конфигурация которых зависят от формы отверстий 17. Во время прохождения газового потока через отверстия 17 в него подается воздух, который забирается из кольцевого зазора 14 через отверстия 19, и по коллектору 18 расйределяется по полым элементам 15, из которых поступает в газовый поток через

отверстия 16. Количество подаваемого воздуха регулируется клапанами 20. Такое выполнение фигурной перегородки 8 обеспечивает качественное смещение воздуха и продуктов сгорания топлива, а также стабильную температуру газового потока по всему его сечению. Требуемая величина температуры обеспечивается количеством воздуха, поступающего в газовый поток при прохождении его через отверстия 17. Пройдя фигурную перегородку 8, газовый поток приобретает необходимую температуру и, соединяясь воедино, поступает в.. камеру теплообмена 7. Стабильная температура газового потока по всему его сечению способствует равномерному обогреву реторты 1 по всей ее поверхности, снижает величину температурных . перекосов в металле реторты и тем самым способствует увеличению срока службы реторты, т. е. повышает ее эксплуатационную надежность. Отработанный теплоноситель удаляется по штуцеру 10. Сердечник 21 служит для увеличения скорости прохождения воздуха в полых элементах 15, что улучшает отвод тепла от их поверхности. Например, на основании плана работ разработана техническая проектная документация нагревательной печи для получения плавленных боропродуктов. Согласно расчетным данным техническая характеристика печи следующая: производительность 100 кг/ч, температура газо4ВОГО потока в камере сжигания топлива 1700 1800°Ci температура газового потока в ка мере теплоошена 900-600°С, пробег реторты печи ежду капитальными ремонтами 2-2,5 года.

Создание печи с камерой горения, включающей фигурную перегородку, повышает

5 надежность работы печи и увеличивает ее межремонтный пробег в 2-3 раза.

Формула изобретения

камере горения фигурной перегородкой, выполненной из перфорированных полых элементов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 297592, кл. С 03 В 5/04, 1971. 2. Патент ФРГ № 2226976, кл.Г27 В 17/00, 1977.

сриг.г

б -В

21