Способ выводки ванной стекловаренной печи

Способ выводки ванной стекловаренной печи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ВЫВОДКИ ВАННОЙ СТЕКЛОВАРЕННОЙ ПЕЧИ, включающий подачу газа и воздуха в засыпку кз огнеупорного материала, сжигание газовоздушной смеси и нагрев продуктами сгорания воздуха, идущего на разогрев внутренней поверхности кладки печи, отличающийся тем, что, с целью ускорения процесса и продления кампании печи, газ и воздух, идущий на горение, раздельно спутными потоками подают в двухзонную засыпку , содержащую слой засыпки из огнеупорного материала шарообразной формы поверх слоя материала неправильной формы, а воздух, идущий на разогрев внутренней поверхности кладки печи, подают тангенциально.

СОЮЗ COBETCHHX

И ДЮЖАЯ

РЕСПУБЛИК ае ао

3(д) С 03 В 5/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕ Г СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOIVlY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

В "C()N38SЯ (21) 3616972/29-33 (22) 30.06.83 (46) 30. 10.84. Бюл. В 40 (72) К.Ф. Ридер, Е.Н. Шуркин, P.Ë. Релин, Ю.И. Колесов, Ю.Н. Писцов и Б.Н. Красильщиков (71 ) Проектный и научно-исследовательский институт "МосгазНИИпроект" и Всесоюзный научно-исследовательский институт стеклопластиков и стеклянного волокна (53) 666.1.031.2(088.8)

° (56) 1. Волгина Ю.Н. Теплотехническое оборудование стекловаренных печей. Гос. иэд-во лит. по строит. М., 1974, с. 246-250.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке В 3528704/?9-33,;кл. С 03 В 5/04, 1983. (54)(57) СПОСОБ ВЫВОДКИ ВАННОЙ СТЕКЛОВАРЕННОИ ПЕЧИ, включающий подачу газа и воздуха в засыпку из огнеупорного материала, скигание газовоздушной смеси и нагрев продуктами сгорания воздуха, идущего на разогрев внутренней поверхности кладки печи, отличающийся тем, что, с целью ускорения процесса и продления кампании печи, ras и воздух, идущий на горение, раздельно спутными потоками подают в двухзонную засыпку, содержащую слой засыпки иэ огнеупорного материала шарообразной формы поверх слоя материала неправильной формы, а воздух, идущий на разогрев внутренней поверхности кладки печи, подают тангенциально.

11212

Изобретение относится к промышлен ности строительства и строительных материалов, в частности к технологии разогрева ванных стекловаренных печей.

Известно устройство, в котором осуществляется разогрев ванной стекловаренной печи с помощью продуктов сгорания в смеси с воздухом, получаемых в специальных опечках, соору- 10 жаемых около ванной стекловаренной печи (1j .

Недостатком данного устройства является низкое качество разогрева, обусловленное, в основном, термической неоднородностью в печи, вызывающей образогание микротрещин при разогреве и останове печи и, как следствие, разрушение кладки печи в процессе ее эксплуатации, а также не- 2ц обходимостью отдельного сооружения опечек при каждом разогреве стекло.варенной печи.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому 2S результату является способ выводки ванной стекловаренной печи, включающий подачу газа и воздуха в засыпку иэ дробленного огнеупора, сжигание газовоздушной смеси и нагрев продуктами сгорания воздуха, идущего на разогрев внутренней поверхности кладки.

При этом камера сгорания выполнена с перфорированным дном и заполнена дробленым огнеупором, а газовый коллектор, имеющий ряд отверстий и выполненный в форме кольца, смонтирован соосно относительно камеры сгорания в слое дробленого огнеупора (2) .

Этот способ характеризуется не- 4О достаточной равномерностью прогрева ванной стекловаренной печи, вызывающей вероятность разрушения ее кладки в процессе эксплуатации, невозможностью ускоренных разогрева и останова ванной стекловаренной печи, большим (до 400 мг/м ) содержанием окислов азота, вызывающим загрязнение атмосферы.

Недостаточная равномерность прогрева кладки печи вызывается тем, что разогрев и останов печи осуществляется воздухом, нагреваемым продуктами сгорания неравномерно, так как потоки нагреваемого воздуха и продуктов сгорания подаются в камеру смешения спутно, а отсутствие на пути их следования каких-либо турбулизаторов приводит к их недостаточному смешению. Кроме того, неравномерность разогрева воздуха, подаваемого на обогрев кладки печи, объясняется неравномерностью поля температур потока продуктов сгорания. Неравномерность поля температур потока продуктов сгорания вызывается тем, что газовый коллектор в данном устройстве выполнен в форме кольца, что не обеспечивает однородной смеси газа и воздуха в слое дробленого огнеупора несмотря на турбулизацию воздушного потока под газовым коллектором, так как под газоВым коллектором турбулизация воздуха организуется без газа, что создает лишь дополнительные сопротивления.

Недостаточное смешение газа и воздуха приводит не только к возникновению неравномерности поля температур потока продуктов сгорания, но может также привести к неустойчивой работе теплогенератора в связи с захолаживанием большой поверхности торца (особенно центральной его части).

Неравномерный прогрев торца привадиь к неэффективной теплопередаче от торца к воздуху, подаваемому на нагрев кладки стекловаренной печи. Кроме того, неравномерность прогрева торца теплоотдающей поверхности приводит к образованию локальных эон с высокой температурой {до 1600 С). о

Сжигание газа при таких температурах вызывает образование окислов азота, концентрация которых достигает

300-400 мг/м . Дальнейшее разбавление продуктов сгорания воздухом лишь снижает концентрацию окислов азота, оставляя тем же.их валовый выброс.

Недостаточное смешение газа и воздуха также не позволяет организовать ускоренные разогрев и останов печи, так как дальнейшее увеличение расхода газа в данном устройстве иэ-за недостаточного смешения вызывает появление в продуктах сгорания недожог и, как следствие, выброс пламени из слоя.

Целью изобретения является ускорение процесса и продление кампании печи.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу выводки ванной стекловаренной печи, включающему подачу газа и воздуха в засыпку из огнеупорного материала, сжигание

Э 112124 газовоздушной смеси и нагрев продуктами сгорания воздуха, идущего на разогрев внутренней поверхности кладки печи, газ и воздух, идущий на горение, раздельно спутными потоками подают в двухзонную засыпку, содержащую слой засыпки из огнеупорного материала шарообразной формы поверх слоя материала неправильной формы, а воздух, идущий на разогрев внут- 1р ренней поверхности кладки печи, подают тангенциально.

На чертеже показано устройство, реализующее предлагаемый способ.

Устройство содержит корпус 1, в котором укреплена решетка 2 с выполненными в ней отверстиями 3. К основанию корпуса 1 прикреплена решетка

4 с отверстиями 5, соосными отверстиям 3, образующая с решеткой 2 воздушный коллектор 6. Под решеткой 4 к основанию корпуса 1 прикреплен корпус 7, например, в форме конуса с патрубком. 8 подачи газа. В отверстиях 3 и 5 установлены газораспределительные трубки 9 так, что в отверстиях 5 решетки 4 трубки 9 установлены плотно, а в отверстиях 3 решетки

2 трубки 9 установлены с кольцевым зазором 10. В корпусе 1 между решет- ками 2 и 4 тангенциально установлены патрубки 11 подачи воздуха, идущего на.образование газовоздушной смеси.

На решетке 2 размещен слой дробленого огнеупора 12 неправильной

35 формы, на котором размещен слой шарового огнеупора 13. Над верхним уровнем слоя шарового огнеупора 13 в корпусе 1 тангенциально установпены патрубки l4 подвода воздуха, который смешивается с продуктами сгорания в камере 15 и, нагреваясь, поступает на обогрев кладки стекловаренной печи.

Пример. Газ при давлении

1,3 кПа через газовый патрубок 8 по- 45 дают в объем, образованный корпусом

7 и решеткой 4, а затем по газораспределительным трубкам 9 подают в слой дробленого огнеупора 12 неправильной формы, имеющий высоту 35 мм. Воздух, 50 идущий на образование газовоздушной смеси, при давлении 0,5 кПа через тангенциально расположенные патрубки

11 подают в воздушный коллектор 6 и через кольцевые зазоры 10 подают в 55 слой дробленого огнеупора 12 неправильной формы, где за счет интенсивной турбулизации смешивают с газом.

4 4

Полученную гаэовоздушную смесь подают в слой шарового огнеупора 13, имеющий высоту 65 мм, и осуществляют процесс сжигания, создавая объемную теплопроиэводительность, равную

17,5 мВт/м .

Продукты сгорания газовоэдушной смеси подают в камеру 15 для смешения с воздухом, идущим на обогрев кладки печи, поступающим по патрубкам 14 на слой шарового огнеупора 13.

Зажигание газовоздушной смеси осуществляется известным способом.

Размещение на решетке 2 слоя дробленого огнеупора 12 неправильной формы обеспечивает интенсивную турбулизацию струй газа, поступающих иэ газораспределительных трубок 9, и струй воздуха, поступающих из воздушного коллектора 6 через кольцевые зазоры 10, но использование дробленого огнеупора 12 неправильной формы в качестве топливосжигающей поверхности (как в прототипе) неэффективно в силу возникновения больших сопротивлений, требующих повышения давления на входе.

С другой стороны, при использовании только шарового огнеупора 13 создаются малые сопротивления, но не обеспечивается качественное смешение газа и воздуха.

Поэтому на слое дробленого огнеупора 12 неправильной формы размещен слой шарового огнеупора 13. Этим достигается возможность работы на более низком давлении, что создает экономию электроэнергии эа счет применения дутьевого вентилятора меньшей мощности.

Кроме того, шаровой огне1 пор более технологичен с точки зрения изготовления по сравнению с огнеупором неправильной формы.

Йаксимальный перекос температур кладки печи, не приводящий к образованию микротрещин, составляет 10 С.

Обеспечение такой равномерности прогрева стекловаренной печи достигается за счет обогрева ее кладки равномерно прогретым воздухом. Лостижение равномерности температуры воздушного потока происходит за счет качественного смешения продуктов сгорания с воздухом, идущим на обогрев кладки печи; подаваемым тангенциально, и равномерным прогревом торца слоя огнеупора.

1121244

Составитель Т. Буклей

Редактор А. Гулько Техред М.Гергель Корректор М. Максимишинец

Тираж 468 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 7880/16

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

Значительное сокращение времени простоя при разогреве .или останове печи обеспечивается sa счет возможности интенсификации процесса горения, т.е. возможности изменять рас- 5 ходы газа и воздуха в широких пределах при тех же габаритах камеры сгорания.

Подача воздуха на слой шарового огнеупора тангенциально потоку продуктов сгорания приводит к резкому охлаждению торца слоя раскаленного огнеупора, что приводит к повышению

КПД устройства и снижению температуры в зоне горения. Снижение же температуры в зоне горения вызывает рез-. кое снижение образования окислов азота в продуктах сгорания, тем самым снижается их валовый выброс в атмосферу.

При использовании известного .устройства стекловаренной печи, имеющей производительность по стекломассе 15 т/сут, площадь два варочного бассейна 200 м и площадь стены нарочного бассейна 45 м, технологический процесс времени разогрева составляет 293 ч.

При использовании предлагаемого способа время разогрева ванной стек« ловаренной печи сокращается до

230 ч, кроме того, увеличивается производительность кампании стекловаренной печи за счет обеспечения большей равномерности прогрева на

0,5 г.