Воздухонагреватель

 

Сущность изобретения: горелка расположена в основании камеры 2 горения - в зоне поднасадочного пространства 5 и снабжена кольцевым коллектором 10 воздуха металлический кожух которого служит одновременно внутренней поверхностью поднасадочного пространства .5. Реализация данного изобретения позволит по сравнению с конструкцией воздухонагревателя с боковой камерой горения увеличить температуру нагрева дутья на 50 - 60° С, что эквивалентно экономии 1.0 - 1,5% кокса в доменных печах 2 ид

(19) тЩ (11)

)5)) II 姀

ОПИСАНИЕ ИЗОЕРЕТЕНИ)1

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 5044580/02 (22) 28.O5m (46) ЭО10.9З Sen Na 39-40 (71) Липецкий попитехничеамй институт (72) Соломенцев СЛ. Пухов АЛ„Сигмунд В.К; Чернобривец БФ. Соломенцева Л.Ф. Бянкин И.Г; Сухов

AE (73) Липецкий политехнический институт (1И) ВОЗДУХОНАГРЕВАТБЗЬ (57) Сущность изобретения: горелка расположена в основании камеры 2 горения — в зоне поднасадочного пространства 5 и снабжена кольцевым коллектором 10 воздуха металлический кожух которого служит одновременно внутренней поверхностью поднасадочного пространства .5. Реализация данного изобретения позволит по сравнению с конструкцией воздухонагревателя с боковой камерой горения увеличить температуру нагрева дутья на 50 — 60" С, что эквивалентно экономии 1,0 — 1,5% кокса в доменных печах. 2 ил.

2001957 ч

Изобретение относится преимущественно к высокотемпературному нагреву дутья и других газообразных теплоносителей, применяемых в металлургии и энергетике.

Известен воздухонагреватель доменной печи, содержащий насадку. центральную камеру горения и вмонтированные в ее основание туннели горелки и горячего дутья.

Недостатком этого воэдухонагревателя является низкая стойкость кладки туннелей горелки и горячего дутья в основании кладки стены центральной камеры горвния, обусловленная относительно высокой температурой в этой зоне и неравномерным распределением внешней нагрузки на упомянутые элементы воздухонагревателя в зоне примыкания туннели горелки и горячего дутья и, соответственно, напряжений в этих кладках, Возникновение разрушающих напряжений в кладке центральной камеры горения и кладки туннелей горелки и горячего дутья усугубляется термическими напряжениями, обусловленными различием температурных условий службы кладки в зоне примыкания туннелей и вне этой зоны, в также различием в термической деформации кладки туннелей и камеры горения.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является воэдухонагреватель доменной печи с отводом горячего дутья сверху, содержащий насадку, центральную камеру горения и соединенную с ней горелку, Недостатки известного воздухонагревател заключаются в том, что расположение горелки в верхней высокотемпературной части воздухонагревателя — вблизи купола снижает стойкость кладки верха горелки и примыкающей к ней кладки камеры горения из-за роста температурных колебаний и соответственно, возникновения опасных термических напряжений в этих элементах кладки, интенсивно нагреваемых излучением из подкупольного пространства в период дутья и резко охлаждаемых холодными гаэом и воздухом горения, поступающими из горелки в период нагрева насадки; затрудняет воэможность контроля за воспламенением горючей смеси и предотвращения образования и взрыва горючей смеси из-за относительно большой длины канала для подвода газа в зону горения; создания условий для полного сжигания rasa до поступления продуктов горения в насадку и исключения перетока газа через трещины кладки камеры горения в опасной зоне, примыкающей к горелке. а также возможность

55 ремонта последней. Все зто снижает стойкость воэдухонагревателя, его эксплуатационную надежность и экономичность.

Устранение укаэанных недостатков достигается тем, что в воэдухонагревателе доменной печи, содержащем насадку, центральную камеру горения и соединенную с ней горелку, последняя располагается в основании камеры горения — в зоне поднасадочного пространства и снабжена для подачи воздуха кольцевым коллектором, металлический кожух которого служит одновременно внутренней поверхностью поднасадочного пространства.

На фиг. 1 изображен предлагаемый воэдухонагреватель, разрез: на фиг. 2 — разрез

А-А на фиг. 1.

Воэдухонагреватель содержит насадку

1, охватывающую центральную камеру 2 горения и соединенную сверху с подкупольным пространством 3, а внизу через посредство поднасадочной решетки 4 с поднасадочным пространством 5. Она служит промежуточным теплоносителем между продуктами горения и дутьем, которые периодически проходят через нее. Камера 2 горения, расположенная в средней части воздухонагревателя и соединенная внизу с соплом 6 горелки, а вверху с насадкой 1 через подкупольное пространство 3, служит для сжигания в ней газа.

Подкупольное пространство 3 распопожено в верхней части воэдухонагревателя и соединено с центральной камерой 2 горения насадкой 1 и штуцером 7 горячего дутья.

Оно служит для подвода продуктов горения к насадке 1 в период ее нагрева и для отвода из нее горячего дутья через штуцер 7 в период нагрева дутья. Форма и объем подкупольного пространства влияют на распределение продуктов горения по сечению насадки. Поднасадочная решетка 4 расположена под насадкой и примыкает к насадке 1 и поднасадочному пространству 5. Она служит для передачи нагрузки от насадки 1 через опорные колонны на фундамент, Поднасадочное пространство 5, расположенное в нижней части воздухонагревателя и примыкающее снаружи к штуцерам 8 дыма и холодного дутья, а вверху через поднасадочную решетку 4 к насадке 1. служит для обеспечения равномерного распределения дутья и продуктов горения по сечению насадки 1. Сопло 6 горелки служит для перемешивания газа с воздухом, воспламенения смеси и формирования направления движения факела в камере 2 горения, Штуцер

7 горячего дутья, примыкающий к подкупольному пространству 3, служит для отвода горячего дутья иэ воздухонагревателя, 2001957

Штуцеры 8 дыма и холодного дутья, расположенные в нижней части воэдухонэгревателя, соединены с поднасэдочным пространством 5 и служат для отводе продуктов горения иэ воздухонэгревателя в пе- 5 риод нагрева насадки и подачи холодного дутья в него в период нагрева дутья, Канал

9 воздуха, расположенный в наднасадочном пространстве 5 и соединенный посредством кольцевого коллектора 10 воздуха с от- 10 верстиями 11 воздуха. служит для подвода воздуха к соплу 6 горелки. Кольцевой коллектор 10 воздуха, расположенный в поднасэдочном пространстве 5 и соединенный посредством отверстий 11 воздуха с соплом 15

6 горелки, служит для обеспечения равномерного распределения воздуха по отверстиям 11 воздуха. Отверстия 11 воздуха, расположенные по периметру основания стены камеры 2 горения и примыкающие с 20 внешней стороны к кольцевому коллектору 10 воздуха, а с внутренней к соплу 6 горелки, служат для подвода воздуха в сопло 6 горелки. Канал 12 газа, расположенный в поднасадочном пространстве 5 и 25 соединенный с соплом 6 горелки, служит для подвода газа в сопло 6 горелки.

Воэдухонэгреватель работает следующим образом.

В период нагрева насадки 1 гаэ по кана- 30 лу 12 и воздух иэ канала 9 посредством кольцевого коллектора 10 и отверстий 11 поступает в сопло 6 горелки, где начинается их перемешивание и горение смеси. Иэ сопла 6 горелки смесь продуктов горения, газа 35 и воздуха поступает в камеру 2 горения, где происходит дожигание газа и откуда проколлектором воздуха, внешняя сторона металлического кожуха которого является одновременно внутренней поверхностью поднасадочного пространства, а горелка расположена в основании камеры горения

- в зоне поднасадочного пространства.

Формула изобретения

ВОЗДУХОНАГРЕ ВАТЕЛЬ доменной печи, содержащий насадку, центральную камеру горения, соединенную с ней горел. ку и поднасадочное пространство, отличающийся тем, что он снабжен кольцевым дукты горения выходят в подкупольное пространство 3. Иэ подкупольного пространства 3 продукты горения поступают в насадку

1 и, охлаждаясь в ней, выходят в поднасадочное пространство 5, откуда через штуцеры 8 отводятся в общий дым ход. В период нагрева дутья холодное дутье через штуцеры 8 подается в поднасэдочное пространство 5, иэ которого оно поступает в насадку 1 и, нагреваясь ээ счет тепла насадки и ее стен, выходит в подкупольное пространство

3 и оттуда через штуцер 7 горячего дутья отводится в общий трубопровод горячего дутья; Преимущество изобретения заключается в повышении стойкости. эксплуатационной надежности и экономичности воздухонагревателя, благодаря расположению горелки в основании камеры горения— в зоне поднасадочного пространства и применению для подачи воздухокольцевого коллектора, металлический кожух которого служит одновременно внутренней поверхностью поднасадочного пространства.

Внедрение предлагаемого воздухонагревателя по сравнению с базовым, в качестве которого принимается воздухонагреватель с боковой камерой горения доменной печи обьемом 3200 м, позволит увеличить температуру нагрева дутья на 50-60 С, что эквивалентно экономии 1.5ф, кокса. сжигаемого в доменной печи. (56) Авторское свидетельство СССР

Q 1090721. кл. С 21 В 9/02, 1984.

Авторское свидетельство СССР

М 1148871, кл. С 21 В 9/02, 1985, 2001957

Составитель Т. Мищенко

Техред M Моргентал

Корректор Е. Папп

Редактор С. Кулакова

Подписное

Закаа 3156

Тираж

НПО ",риск" Роспатента

113035, Москва Ж-35, Раушская наб . 4/5

Пр< изводстве>-.