Термическая печь

Термическая печь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. ТЕРМИЧЕСКАЯ ПЕЧЬ, содержащая футерованную рабочую камеру, горелки низкого давления с аксиальным газовым соплом и воздушньм каналом и устройства акустических колебаний с патрубками для подвода газа и воздуха и обратными клапанами , отличающаяся тем, что, с целью упрощения обслуживания печи, устройство акустических колебаний образовано аксиальным газовым соплом горелки и цилиндром, расположенным в воздушном канале горелки коаксиально с газовым соплом, при этом Dn- d с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3527574/22-02 (22) 29.12.82 (46) 07.04.84. Бюл. У 13 (72) В.А.Давыдов, А.Г.Зеньковский, А.Г.Лифшиц и А.В.Фролов (71).Московский ордена Трудового

Красного Знамени вечерний металлургический институт (53) 621.783.22 (088.8) (56) 1. "Газовая промышленность", 1978, И 6, с. 37, р. 28.

2. Авторское свидетельство СССР

У 663735, кл. С 21 D 9/00, 1979. (54)(57) 1. ТЕРМИЧЕСКАЯ ПЕЧЬ, содержащая футерованную рабочую камеру, горелки низкого давления с аксиальным газовым соплом и воздушным каналом и устройства акустических колебаний с патрубками для подвода газа и воздуха и обратными клапанами, отличающаяся тем, что, с целью упрощения обслуживания печи, устройство акустических колебаний образовано аксиальным газовым соплом горелки и цилиндром, распо. 80„„1084315 Д 5й С 21 В 9/00 F 23 D 13/12 ложенным в воздушном канале горелки коаксиально с газовым соплом, при этом + — ч- = (о,з-о,зон, с где D — внутренний диаметр цилиндра устройства акусТических колебаний, dc — наружный диаметр газового сопла;

Н вЂ” высота печи, патрубки для подвода газа и воздуха выполнены в виде цилиндрических каналов в стенках соответственно газового сопла и цилиндра на расстоянии (0,25-0,3) (D < — dc), а обратные клапаны — в виде единой кольцевой полости, открытой в верхней части и имеющей отверстия в донной части ее.

2. Печь по п.1, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что на газовом сопле установлен кольцевой буртик на рас стоянии (0,5-0,6) (Р— и ) от торца горелки.

1084315

4О

Изобретение относится к разделу нагревательны," устройств металлурги,ческой теплотехники и может быть использовано в термических печах заводов металлургической и машиностроительной промышленности.

Известна печь, в которой для на,грева металла установлены плоскопламенные горелки и за счет этого обеспечивается равномерный поток !О лучистой энергии от разогретой поверхности кладки (1 3.

Однако при термической обработке (нагреве) сложных садок с внутренними газовыми прослойками, например для садок, сформированных насыпными деталями, бунтами проволоки, прутками и т.д. температурный перепад между иэделиями, расположенными в наружных частях садки и в централь- . 20 ных ее частях, превышает допустимые нормы из-за наличия застойных газовых зон.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой является термическая печь, содержащая футеро- 25 ванную камеру, горелки низкого давления с аксиальным газовым соплом и воздушным каналом и устройства ак- тических колебаний с патрубками для подвода газа и воздуха и обрат- у> ными клапанами, в которой использованы акустические устройства с выходным каналом, примыкающим к горелоч. — . ному туннелю печи 2 J.

Недостатком известной печи является то, что акустическое устройство выполнено автономным,с отдельной Ilo дачей воздуха и соотношения газ-воздух.

Цель изобретения — упрощение обуслуживания печи.

Поставленная цель достигается тем, что в термической печи, содержащей футерованную рабочую камеру, горелки низкого давления с аксиальным газовым соплом и воздушным кана- 4 ла и устройства акустических колебаний с патрубками для подвода газа и воздуха и обратными клапанами, устройство акустических колебаний образовано аксиальным газовым соплом горелки и цилиндром, расположенным в воздушном канале горелки коаксиально с газовым соплом, при этом

- :. †= (0 3 — 0,35)H

d 55 где D ц — внутренний диаметр цилиндра устройства акустических колебаний, z

d — наружный диаметр газового сопла;

Н вЂ” высота печи, патрубки для подвода газа и воздуха выполнены в виде цилиндрических каналов в стенках соответственно газового сопла и цилиндра на расстоянии (0,25-0,Э) (D„ — dс) от торца горелки, а обратные клапаны — в виде единой кольцевой полости, открытой в верхней части и имеющей отверстия в донной части ее.

Уа газовом сопле установлен кольцевой буртик на расстоянии (0,5-0,6) (D — d ) от торца горелки.

На фиг. 1 показана предлагаемая печь, поперечный разрез; на фиг. 2 узел I на фиг. 1.

Термическая печь содержит футерованную рабочую камеру 1, горелку

2 низкого давления, включающую корпус 3 горелки, патрубок 4 подвода воздуха и газовое сопло 5, дополнительный цилиндр 6 акустической камеры, патрубки 7 и 8 подачи газа и воздуха в акустическое устройство, обратный клапан 9 с отверстиями 10, кольцевой буртик 11, горелочный камень 12 с тороидальным внутренним каналом 13, дымовые каналы 14 печи, в которой сформирована насыпная садка 15.

Печь работает следующим образом.

Закрученный факел, образующийся при сжигании топлива в горелке и распространяющийся rio тороидальной поверхности горелочного камня печи, размыкается и разогревает поверхность кладки свода, который излучает тепло на поверхность садки.

Газ и воздух через патрубки по-, ступают в акустическое устрбйство, смешиваются, и на выходе из него смесь воспламеняется от обратных токрв продуктов сгорания из печи, затем мгновенно сгорает внутри цилиндра 6 хлопком, и поток продуктов сгорания с высокой скоростью периодически устремляется к поверхности садки н за счет высокой кинематической энергии перемещает газы в застойных зонах садки, образующихся в промежутках между нагретыми изделиями, формирующими садку, выравнивая ее температурное поле.

Импульсный характер работы акусткч ского устройства обеспечивается периодическим запиранием подачи

1084315 газа и воздуха обратным клапаном.

В момент хлопка давление под обратным клапаном больше, чем над ним, и под действием разности давлений клапан поднимается вверх и боковыми стенками перекрывает подачу газа и воздуха через патрубки подачи газа и воздуха. После хлопка в пространстве под клапаном давление резко снижается до отрицательного, и клапан опускается вниз до упора в буртик. Пережим, который создается донной частью клапана с отверстиями

10, приводи-. к запаздыванию распространения области высокого давления в пространство над клапаном в момент хлопка, т.е. способствует движению клапана вверх, а .после хлопка задерживает снижение давления в этой части и, таким образом, ускоряет возвращение клапана в нижнее положение.

Для преодоления гидравлического сопротивления садки струя, создаваемая акустическим устройством, должна обладать определенной кинематической энергией и определенным количеством движения, которые в свою очередь определяются выходным сечением акустического устройства и его объемом, заключенным между газовым соплом и дополнительным цилиндром.

Опыты показывают, что необходимая энергия струи, определяемая размерами акустического устройства, достигается при (0,3 — 0,35) Н, С а частота хлопков зависит от количества поступающего в него воздуха и газа.

При значениях — — (0,3H

Du — dc

d струя, создаваемая акустическим устройством, вызывает движение газов внутри только части садки. При

Пц — с1с

) 0,35> Н количество тепла, С которым обладает струя, становится столь большим, что это может привести к местным перегревам поверхности садки.

Удаление воздушного и газового патрубков акустического устройства от торца горелки, равное (0,25-0,3) (О ц — dc), определяется размерами обратного клапана, так как для исключения перекосов при его движении высота клапана h должна быть не меньше (Р, — d ) 0 25, т.е. толщи21» ны кольца клапана. Выполнение высоты клапана У0,3h ухудшает его работу, так как увеличение массы клапана увеличивает его инерционность. Иначе говоря, удаление воздушного и газового патрубков от торца составляет половину высоты h обратного клапана.

Из этих же соображений выбирают удаление кольцевого буртика от торца горелки, равным (0,5-0,6) (D н — dс), принимая ход обратного клапана, равным его высоте. Большее удаление буртика от торца горелки нецелесообразно, поскольку увеличение хода обратного клапана усиливает удар о

35 торцовую стенку горелки.

Экономический эффект при внедрении предлагаемой печи в основном достигается за счет улучшения каче40 ства нагрева и уменьшения возврата в повторную термообработку и при производительности печи 900 т в год составит примерно 20 тыс. руб. в год.

1084315

1084315

Составитель Г.Назарова

Техред Л. Коцвбняк

Корректор О.Тигор

Редактор И.Келемеш

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 1928/20 Тираж 540 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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