Устройство для регулирования давления в печи

 

Изобретение относится к печной теплотехнике, а именно к плавильным и нагревательным топливным печам. Цель изобретения - повышение точности регулирования в широком диапазоне изменения тепловых нагрузок. Сущность изобретения в том, что автоматически при изменении тепловой нагрузки срабатывают клапаны противодавления 9, 12, установленные на воздухопроводах 10, 13 для сброса давления в дымовой тракт, причем клапан 12 срабатьтает при снижении тепловой нагрузки, а клапан 9 - при повышении тепловой нагрузки. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. с (/) 2к.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) Я0 (II) (5g 4 С 21 D 1/74

39Г,11РЯ1((Я

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ. СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 41 21894/31-02 (22) 09. 07. 86 (46) 23.09.88. Бюл. У 35 (71) Запорожский индустриальный институт (72) И.И.Кригульский, А.В.Гребенюков, И.П.Ревун, Н.N.Õîðîøèëîâ, В.Я.Лютый и Г.И.Константинов (53) 621.783 (088.8) (56) Заявка Японии В 52-2731, кл. F 23 N 3/00, 1977. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

ДАВЛЕНИЯ В ПЕЧИ (57) Изобретение относится к печной теплотехнике, а именно к плавильным и нагревательным. топливным печам.

Цель изобретения — повышение точности регулирования в широком диапазоне изменения тепловых нагрузок. Сушность изобретения в том, что автоматически при изменении тепловой нагрузки срабатывают клапаны противодавления 9, 12, установленные на воздухопроводах 10, 13 для сброса давления в дымовой тракт, причем клапан 12 срабатывает при снижении тепловой нагрузки, а клапан 9 — при повышении тепловой нагрузки. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1 «25222

Изобретение печной техники зовано в любой хозяйства, где плавильные ил«г

20 относитс" "; ;Области и ь«ожет бьг ь ис пол«вЂ”

O6JIQCTH няхОдят применение

НЯГР ЯВЯТ - ЛЯНЬ)Е ТОПливные печи.

Цель изобретения — повышение точности регулирования давления в печи ,,для широкого диапа îíà измене«гия теп

lЛОВЫХ HBI P+ "ÇОК ПЕЧИ с

На чертеже покЯзяна пр«««гципиаль ., ная схема устройства

Устройство состои1 из компоессоря в««онтировянного в воздухоподводя-щем коллекторе дроссельнссo «г«апана

2, измерительной диафрагмы 3 „горел- ки 4, печи 5. дымоотводящего тракта 6 дымовой трубь; ".,заканчиваю щейся устьем 8,, клапана 9 противодавления, вмонтированного в трубопровод 10, соециня«оп«и«« у -.ас ° о"-. всьз, духоподводящего кол«тектор, распс— ,ложенныи после «дроссель««О. o кляп .Ня. ус т««PM дымовой Tpубы Bo" p =-+I rBoI« вводного патрубка 1, кг«а««аня. 12 ПРОТИВОДЯБЛЕ««ИЯ э БИОНTHPGS Ян««01 О в трубопровод ; 3, соединяющий посредством вводного патрубкя ".4 участок воздухоподводящего кОллектОрй, расположенный перед дроссельным клаПаНОМ, С ДЫМООтВОДЯШ«Ы ТРЯКТОМ.-.

Устройство работает « педующим образом.

Вначале однознач««o I«poHsaopHTOH .настройка системы, При сред««ей тепJloBoA НЯI Рэ«зкз HQ печь,; I оотвеTcTB j

«ОЩЕй СРЕДНЕ«««У «;aСХОД««г ОП q««aa И Воз..духа для сжигания sTQI топлива„из =

МЕНЕНИЕМ ПОЛОЖЕЧИЯ ПЕЧНОГО ДЬЕ«ОВО =" го шибера, «сотсрь«й обычно выполняет функции отсечного устройства,, блокирующего печь от дымовой трубы на время ремонта устанавливают опт«гмальную величину давления газа в топочной камере. "àòåì запускают печь и систему в работу.

«

При средней T-eïëoíoé нагрузке на печь возд--х от компрессор:. †:. 1 направляют через регулирующий воздушный дроссельный клапан =, находя«щгйся в среднем положении Открытия. измерительную д«ь«афрягг«у 3 и ввог«Я т Jap«ээ горелку 4 в печь 5, где смешива«от с топливом, сжигают топливо с образованием л«родуктов сгорания и созданием Оптимального давления Гязя в печи, Далее продукты сгорания направляют по,г«ь«м,:Отводящему тракту

6 и под действием тяги дымовой трубы 7 удаляют через ее устье 8 в ат- . мосферу.

При увеличении тепловой нагрузки

«Ia печь выше средней ее величины автоматически приоткрывается воздушный дроссельный клапан 2, при этом увеличивается давление воздуха на участке после дросселирования.

Под действ««ем увеличенного давления воздуха автоматически открывается клапан 9 противодавления и часть воздуха поступает по трубопроводу

10 через вводной Натру-бок 11 в полость дымовой трубы у ее устья, образуя эжектирующую воздушную струю.

Это создает дополнительное разреже-

«те в дымовом тракте печи, компенсиру«ощее увел««чение давления в топочном пространстве при увеличении тепловой нагрузки на печь.

При снижении тепловой нагрузки на печь ниже средней ее величины, происходит автоматическое прикрытие воздушного дросселя, что увеличивает давление воздуха на участке перед дросселированием. Это вызывает авто. матическое открытие клапана 12 противодавления и часть воздуха поступает по трубопроводу 13 через патрубок 14 в дымовой тракт, образуя

«зстречную. с дымовыми газами струю воздуха ° Это создает дополнительное сопротивление в дымовом тракте печи, компенсирующее снижение. давления в топочном пространстве при снижении нагрузки на печь.

В результате осуществляют быстродействующую автодинамическую стабилизацию давления газа в топливной печи на оптимальном уровне во всем диапазоне изменений тепловых нагрузок на печь, в т.ч. при частых и быстрых изменениях газодинамической ситуации в печи.

Пример. Нагревательный колодец для Нагрева стальных слитков перед прокаткой отапливается коксодоменным газом. Средний расход rasa на колодец 3000 и /ч, воздуха

4200 м /ч. Давление газа в колодце э регулируется механической системой, упрявл«««ощей дымовым клапаном в дымоходе. Удельный расход тепловой энерГии составляет 1180 кДЖ-кг. Потери металла От окисления 3 UX. Стойкость крь«шек ра" î÷åé камеры 1,2 г.

1425222

Перепад температур по высоте слитков составляет 80-100 С. Температура окружающей среды в радиусе

10 м вокруг колодца 40-80 С. Атмос5 фера на рабочей площадке загазована вредными компонентами.

Для осуществления предлагаемого способа установлены два дополнительных воздухопровода соответствующего диаметра: один — от участка печного воздухопровода с врезкой в него после регулирующего дросселя и проложенного до устья дымовой трубы, дру. гой — от участка печного воздухопро- 15 вода с врезкой в него перед регулирующим дросселем и проложенного до дымового тракта перед дымовой трубой. Первый создает эжектирующую струю, второй — струю противовоздействия. На обоих воздухопроводах установлены клапаны противодавления, отрегулированные на давление в соответствующем участке печного воздухопровода при средней тепловой нагрузке на колодец: первый — на давление воздуха 5 Па, второй—

5,6 Па.

Получают систему автодинамической стабилизации давления газа в колодце, работающую следующим образом.

При средней тепловой нагрузке на колодец и расходе воздуха для з

„сжигания топлива, равном 4200 м /ч, изменением положения дымового шибе,ра первоначально устанавливают оптимальное давление газа под,крышкой колодца, равное 5 Па. При этом давление воздуха в воздухопроводе 4р после регулирующего дросселя составляет 4,9 Па, перед ним — 5,5 Па.

Оба клапана противодавления на дополнительных воздухопроводах закрыты. В случае, например, падения 45 температуры в колодце срабатывает традиционная для печей система автоматического управления температурой в рабочем пространстве, которая увеличивает подачу газообразного топлива в колодец и пропорционально ему подачу воздуха открытием воздушного дросселя на печном воздухопроводе. Давление газа в колодце при этом возрастает (выше 5 Па). Также возрастает давление воздуха в воздухопроводе после регулирующего дросселя и при его значении более

5 Па открывается клапан IIDoTHBoIIRB ления на дополнительном воздухопроводе 10 ведущем в устье дымовой трубы, и часть воздуха поступает к эжектору.

Это вызывает возникновение дополнительного разрежения в дымовом тракте колодца, что снижает давление газа в рабочем пространстве до первоначального оптимального значения, равного 5 Па. При дальнейшем увеличении тепловой нагрузки и соответственно увеличении давления и расхода воздуха пропорционально увеличивается расход воздуха на эжектор в устье дымовой трубы что аналогично преды3 дущему стабилизирует давление газа в рабочем пространстве на уровне

5 Па.

В случае, например, увеличения температуры в колодце также вначале срабатывает система автоматического управления температурой в рабочем пространстве, которая снижает подачу газообразного топлива в колодец и пропорционально ему подачу воздуха прикрытием воздушного дросселя на ( печном воздухопроводе. Давление газа в колодце при этом упадет ниже

5 Па. Однако одновременно из-за прик.рытия дросселя возрастает давление воздуха на участке печного воздухопровода перед дросселированием (свыше 5,б Па). Это приводит к открытию клапана противодавления на дополнительном воздухопроводе 13, ведущем к дымовому борову, и часть воздуха поступает для создания противодействующей дымовому потоку струи. Это вызывает возникновение дополнительного сопротивления в дымовом тракте, что приводит к увеличению давления газа в рабочем пространстве колодца до оптимального первоначального значения, равного 5 Па. При дальнейшем снижении расхода топлива и воздуха на печь аналогично предыдущему пропорционально возрастает расход воздуха, поступающего в дымовой боров, что пропорционально увеличивает сопротивление- дымового тракта. и следовательно давление газа в колодце стабилизируется на оптимальном уровне, равном 5 Па.

Таким образом, во всем диапазоне изменений тепловых нагрузок на наг1 ревательный колодец получают стабилизацию давления газа в рабочем пространстве на оптимальном уровне.

l425222

Формула изобретения

Составитель Т.Наумова

Техред g дидык Корректор М.Иаксимишинец

Редактор Н.Гунько

Заказ 4740/24 Тираж 545 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

)13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производс венно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная» 4

При работе устройстаа удельный расход тепловой энергии составляет

1990 кДж/кг, потери металла от окислЕния 2„4Х, стойкость кръппек рабочей камеры 2,7 года, перепад температур по высоте слитков 60-70 С, теипера-т ра окружающей среды в радиусе 10м в круг колодца 25.-б0 С, атмосфера н рабочей площадке загазована вред- 10 компонентами в пределах допуст ых санитарных норм.

Таким образом, предлагаемое устр йство для регулирования давления

) в, печи позволит сократить удельный расход тепловой энергии на 7-10Ж, с изить потери металлов от окислен я на 15-257, улучшить качество н грева слитков в печи, повысить с ойкость ограждающих элементов и 20

r рнитуры печи, улучшить санитарное с стояние околопечной среды и обслувание печи, исключить затраты на о служивание системы при практическ неограниченном сроке ее службы, а для вновь строящихся печей — уменьть капитальные затраты благодаря бдлее низкой требуемой высоте димовой трубы, рассчитываемой уже не на максимальную, а на среднкпо тепловую нагрузку на печье

1. Устройство для регулирования давления в печи, содержащее воздухоподводящий коллектор с дроссельным клапанои, соединенный с горелками и с дымоотводящим трактом посредствои трубопровода с патрубком для сброса избыточного воздуха, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности регулирования в широком диапазоне изменения тепловых нагрузок, устройство снабжено дополнительным трубопроводом с патрубком для сброса избыточного воздуха в дымоотводящий тракт, причем основной трубопровод подсоединен до дроссельного клапана, а дополнительный— после дроссельного клапана, при этом патрубок основного трубопровода расположен в дымовом тракте соосно с ним и направлен против движения дымовых газов, а патрубок дополнительного трубопровода — по ходу движения дымовых газов.

2. Устройство по п.f, о т л и ч аю щ е е с я теи, что на трубопроводах с патрубками для сброса избыточного воздуха установлены клапаны противодавления.