Тупиковая радиационная труба

 

I

I . 1 (ц 570648

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 10.11.75 (21) 2188186/02 с присоединением заявки № (51) M. Кл. С 21D 9/00

Совета Министров СССР ло делам изобретений н OTKpblTHM

Опубликовано 30.08.77. Бюллетень ¹ 32

Дата опубликования описания 05.09.77 (53) УДК 621.783(088 8) (72) Авторы изобретения

А. М. Семернин, А. Е. Еринов, Н. С, Ганжа, А. И. Постников, Ф. E. Антюшин, Д. Д. Козлов, А. К. Кисляков и П. И. Михалев

Институт газа АН Украинской ССР и Липецкое отделение

Государственного союзного института по проектированию агрегатов сталелитейного и прокатного производства для черной металлургии

«Стальпроект» (71) Заявители (54) ТУПИКОВАЯ РАДИАЦИОННАЯ ТРУБА

Государственный комитет (23) Приоритет

Изобретение относится к области теплоэнергетики, в частности к нагревателям, используемым в термических печах с контролируемой атмосферой.

Известна тупиковая радиационная труба, содержащая соосно расположенные излучающий корпус, «жаровую» трубу и дополнительный экран с отверстиями на поверхности для отвода продуктов сгорания, а также камеру предварительного смешения газа с воздухом, воздушную трубку и газоподводящую трубку, оканчивающуюся соплом, и стабилизатор пламени (1).

Известна тупиковая радиационная труба, содержащая соосно расположенные излучающую трубу, трубу для подачи воздуха, газоподводящую трубу, в торец которой встроено сопло, «жаровую» перфорированную трубу, стабилизатор пламени, камеру предварительного смешения газа с воздухом и подводящие и отводящие патрубки (2).

Тупиковые радиационные трубы рассмотренной конструкции не предусматривают рециркуляции продуктов сгорания, что отрицательно сказывается на их теплотехнических и эксплуатационных характеристиках. Она имеет низкий КПД (т1=60%) так как продукты сгорания выходят из трубы с высокой температурой.

Цель изобретения — повышение коэффициента использования топлива и срока служ5 бы трубы.

Это достигается тем, что труба снабжена расположенной внутри стабилизатора дополнительной камерой предварительного смешения газа с воздухом и соединенной с основной

10 камерой кольцевым каналом, а с соплом посредством трубчатых каналов.

Наличие двух камер предварительного смешения газа с воздухом, соединенных между собой пе реп ускным каналом, пер епускных

15 трубчатых каналов, а также зазора между стабилизатором и «жаровой» трубой для рсциркуляции продуктов сгорания позволяет организовать внутри радиационной трубы полное сжигание газа без сажеобразования в зо20 не горения и закоксования элементов и рециркуляцию продуктов сгорания, причем процесс сжигания происходит устойчиво в широком диапазоне производительности по топливу без местного перегрева элементов, все это способ25 ствует повышению коэффициента использования топлива и увеличению срока службы радиационной трубы.

570648

На фиг. 1 схематически представлена ту|шковая радиационная труба, общий вид; ца фиг. 2 — разрез по А — А па фиг. l.

Тупиковая радиационная тру ба содер>жит наружный излучающий корпус l, «жаровую» трубу 2 с рассредоточенными по всей поверхности отверстиями 3, стабилизатор пламени 4 с каналами 5, основную камеру предварительного смешения газа с воздухом b, предназначенную для получения газовоздушной смеси с коэффициентом расхода воздуха

@=1,05 — 1,08, дополнительную 7 камеру предварительного смешения газа с воздухом для получения газовоздушной смеси с q— = 0,6 — 0,7, кольцевой перепускнои 8 канал для подвода газовоздушной смеси из основной камеры в дополнительную, зазор 9 для рециркуляции продуктов сгорания, перепускные lo трубки для подвода газа в дополнительную камеру, оребренную цилиндрическую перегородку-корпус рекуператора lI, газоподводящую 12 трубу, воздушный патрубок 13, воздушный кольцевой 14 канал, ограниченный поверхностью газоподводящей трубки 12 и перегородкой li, газовое сопло 15, направляющие lb для фиксирования «жаровой» трубы 2 по отношению к стабилизатору 4 и наружному корпусу l, кольцевой канал 1? между « каровой» трубой

2 и корпусом 1 для отвода продуктов сгорания, кольцевой канал между корпусом l u оребренной перегородкой 11, дымоиои 18 патруоок, патруоки 19 для ввода запальника, кулачок 20 для центровки «жаровои» трубы в корпусе 1.

J5 корпусе 1 соосно установлен рекуператор

11, rio центру которого расположена газоподводящая труба, оканчивающаяся газовым соплом, Между подводящей трубой и рекуператором размещен воздушный канал. К газовому соплу прикреплены перепу.скные трубки, соединяющие газовое сопло с камерой смешения. Стабилизатор и «жаровая» труба укреплены в корпусе при помощи направляющих, кроме того, «жаровая» труба центрируется кулачками. Между стабилизатором и «жаровой» трубой имеется зазор. Внутри стабилизатора расположены камеры предварительного смешения газа с воздухом, которые соединены между собой кольцевым перепускным каналом, а в его торце имеются отверстия.

Камеры предварительного смешения газа размещены соосно относительно друг друга и стабилизатора, основная из них предназначена для получения газовоздушной смеси с

q=1,05 — 1,08 и имеет форму усеченного конуса, в нее со стороны широкого основания введена газоподводная трубка.

Дополнительная камера, в которой получают газовоздушную смесь с q=O,G — 0,7, имеет кольцевую форму, причем внешняя поверхность является поверхностью усеченного конуса, часть внутренней поверхности со стороны основной камеры является конической, а другая часть — цилиндрической. Кольцевой ка5

40 нал для отвода продуктов сгорания располо»(crt между корпусом 1 и «жаровой» трубой 2.

Работа тупиковой радиационной трубы заключается в следующем.

Газ через трубу 12 и сопла 15 подается в основную камеру, где перемешивается с воздухом, поступающим в эту камеру через патрубок 13 и кольцевой 14 канал. В основную камеру подают газ и воздух для получения газовоздушной смеси с коэффициентом расхода воздуха т = 1,05 — 1,03. Из камеры большая часть газовоздушной смеси (80О?о) направляется в «жаровую» трубу 2, где выгорает. Остальная часть газовоздушной смеси из основной камеры поступает через перепускной

8 канал в дополнительную камеру, где смешивается с чистым газом, поступающим в дополнительную камеру через перепускные 10 трубки, в результате чего получается газовоздушная смесь с п=0,6 — 0,7. Из этой камеры газовоздушная смесь выходит из каналов 5 с небольшой скоростью. Подожженная на выходе смесь выгорает в виде отдельных устойчивых факелов, которые поджигают основной поток газовоздушной смеси, выходящий из основной камеры в «жаровую» трубу 2. Розжиг радиационной трубы осуществляется с помощью запальника (газового, электрического) вводимого внутрь трубы через патрубок 19.

В процессе работы радиационной трубы продукты сгорания из «жаровой» трубы 2 поступают в кольцевой канал 17 для отвода продуктов сгорания через отверстия 3, рассредоточенные rio всей поверхности «жаровой» трубы 2. Продукты сгорания направляются в рекуператор, при этом часть продуктов сгорания через зазор 9 поступает в «жаровую» трубу.

Из рекуператора продукты сгорания удаляются в атмосферу через дымовой 19 патрубок.

Формула изобретения

Тупиковая радиационная труба, содержащая соосно расположенные излучающую трубу, трубу для подачи воздуха, газоподводящую трубу, в торец которой встроено сопло, «жаровую» перфорированную трубу, стабилизатор пламени, основную камеру предварительного смешения газа с воздухом и подводящие и отводящие патрубки, о т л и ч а юща я с я тем, что, с целью увеличения коэффициента использования топлива и срока службы трубы, она снабжена расположенной внутри стабилизатора дополнительной камерой предварительного смешения газа с воздухом и соединеной с основной камерой кольцевым каналом, а с соплом — посредством трубчатых каналов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Франция, патент М 1277790, F 23f, 1961.

2. ГДР, патент М 86665, 24 С 10, 1971, 570648

Уиг,1

Составитель Г. Назарова

Текред И. Карандашова

1(орректор Л !(оrona

1зсдактор Д. Павлова

Типография, пр, Сапунова, 2

Заказ 1940/l l Изд, ¹ 728 Тираж 603 Подписное

Ц11ИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР но делам изобретений и открытии

113035, Москва, Ж-35, Раугнская наб., д. 4/5