Методическая рекуперативная печь для нагрева металла

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

№ 142669

Класс 18с, 8во

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Подписная группа _#_ б8

Л. А. Шульц

МЕТОДИЧЕСКАЯ РЕКУПЕРАТИВНАЯ ПЕЧЬ ДЛЯ НАГРЕВА

МЕТАЛЛА

Заявлено 25 апреля 1961 г. за М 728899/22 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Опубликовано в «Бюллетене изобретений» М 22 за 1961 г.

Известны методические печи, в которых производят безокислительный нагрев металла открытым пламенем с применением коксового газа и металлических рекуператоров для подогрева воздуха. В таких печах сжигание газа производят в высокотемпературных зонах при значительном подогреве воздуха и коэффициенте расхода его около 0,5.

Нейтральные или слабо восстановительные продукты неполного горения дожигают в низкотемпературной зоне.

Предлагаемая методическая пе;ь отличается от известных тем, что позволяет использовать для безокислительного нагрева природный газ. Природный газ конвертируется путем нагрева его вместе с водяным паром, получаемым за счет тепла отходящего дыма. Тепло, поглощенное при разложении метана, водяным паром выделяется в печи при горении. Сжигание газа производят с помощью инжекционных горе.пок при коротком факеле.

Такое выполнение методической печи для безокислительного нагрева металла с использованием природного газа обеспечивает снижение удельных расходов топлива и позволяет применить безокислительный нагрев на действующих печах, выполненных с керамическими рекуператорами для подогрева воздуха и отапливаемых смешанным газом путем сжигания его в инжекционных горелках.

На фиг. 1 показана предлагаемая методическая печь; на фиг. 2— инжекционная горелка для коротко-факельного сжйгания газа.

В предлагаемой печи подогрев воздуха до 750 — 950 осуществляют в керамическом рекуператоре 1. Природный газ подогревают до температуры 500 — 650 в низкотемпературном конвективном металлическом рекуператоре 2 и затем до 750: 850 в высокотемпературном радиационном рекуператоре 3. Природный газ нагревается вместе с водяным паром, получаемым в испарителе 4 за счет тепла отходящего № 142669 дыма, при отношении,.„.СН, к Н О приблизительно 1: 1. Пар собирается в паросборнике 5 и затем поступает в пароперегреватель б.

Применение двухсталийного постепенного нагрева наряду с хорошим теплоиспользованием создает нормальные температурные ус IOBHH для работы керамического и газового рекуператоров.

Газовый рекунератор имеет тепловоспринимающие зоны 7, расположенные в борове и омываемые продуктами сгорания, где смесь движется с большой скоростью, нагреваясь до заданной температуры, а также зоны 8 химических реакций, протекающих с малой скоростью смеси с применением катализаторов или без их применения, где в o= oa oit и происходят реакции конверсии при частичном остывании смеси.

Такая конструкция газового рекуператора обеспечивает необходимую полноту химического процесса при надежной работе его.

Сжигание газа начинается в инжекционных горелках 9, работающих на режиме самовоспламенения, обеспечивающем: сжигание газа при коротком факеле и исключение возможности образования в печи локальных факельных зон с окисляющей атмосферо"; подогрев воздуха в керамическом рекуператоре; ликвидацию ограничений, возникающих при работе обычных инжекционных горелок.

Предложенная горелка (фиг. 2) выполнена на условии работы при режиме самовоспламенения. Размеры горелки зависят от мощности, характеристики газов, турбулентной скорости выгорания смеси, теоретической температуры горения и ряда постоянных, определяемых на практике.

Смеситель 10 камеры горения выполнен в кладке горелочного торца из огнеупорных материалов и имеет постепенно (неравномерно) расширяющееся сечение. Смеситель 10 и газовые сопла 11 выполнены из фасонных блоков 12 корунда или высокоглиноземистого кирпича.

В связи с высоким подогревом газа, увеличением его массы (примерно в 2 раза при СН4. Н 0=1: 1) и повышением давления смеси перед горелкой до 3000: 5000 ми. вод ст. (давление пара и природного газа практически ограничивается лишь стойкостью рекуператора) инжектирующая мощность газа значительно повысится по сравнению с существующей на крупных печах, работающих на смешанном газе с керамическими рекуператорами.

Дожигание продуктов неполного горения в методической зоне осуществляется посредством впуска воздуха через сопла 18 позволяющие регулировать угол наклона струй, обеспечивающих нужный режим дожигания и давления в печи. Воздух к соплам подается холодным от отдельного вентилятора.

Институт Стальпроект отмечает, что предложение в части конверсии метана с водяным паром за счет тепла отходящего дыма является рациональным и должно быть использовано в промышленности.

Предмет изобретения

Методическая рекуперативная печь для нагрева металла открытым пламенем, отличающаяся тем, что, с целью использования для ее отопления природного газа, его конвертируют водяным паром с применением для подогрева парогазовой смеси трубчатого рекуператора и инжекционных горелок для сжигания конвертированного газа. № 142669

М тймс ая пса Й аыслаппсл нта нтсаа мюпалла штя ып им пламенем на пуи Миюм гас. Заид — сима