Сопло
Иллюстрации
Реферат
Сото э Советск их
Социалистических
Ресттубник
ОПИСЛНИИ
ИЗОВРЕтЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Г 27 В 7/36 фмударствапв6 кеиитет
СССР ае ааааа иэобретеннй и аткрытнй (53) УДК622.782. .6(088.8) Опубликовано 30.08.82. Бюллетень _#_«32
Дата опубликования описания 02.09 ° 82 е ФЩ фф у9, у Аф О рехбб г. „,(<т ц г1 итум" и"дйсфог-ущейй-ю,<
А.А. Винтовкин, В.А, Шаповалов, В.Л. Куче
Б.И, Бондаренко, И.Н ° Карп, П.С. Золотаре (72) Авторы изобретения
Научно-исследовательский и проектный ин т и агломерации руд черных металлов, Всес юзный.. научно"
Э -,,). исследовательскии институт металлургичесйом=тещ отЬ)сники и Институт газа АН Украинской CCP (7l ) Заявители (54) СОПЛО
Изобретение относится к оборудова.нию трубчатых вращающихся печей, в частности к устройствам для подачи газа и воздуха и может быть использовано в горнорудной и металлургической промышленности, 5
По основному авт.св. Р 661215 известно сопло, используемое для подачи воздуха при организации горения во вращающихся трубчатых печах для металлиэации железорудного сырья. Солло т содержит корпус и расположенный перпендикулярно к нему насадок такого же диаметра и длиной, равной половине диаметра сопла. Сопло обеспечивает направление вытекающей струи перпендикулярно его корпусу и, соответственно, . соосность факела и печи $1J .
Недостатком известного сопла является неравномерность скоростного поля в выходном сечении насадка. При повороте на 90» поток прижимается к стенке насадка, противоположной входному отверстию в корпусе, что способствует
2 увеличению в этом месте скорости потока, в то время как у другой стенки насадка скорость потока уменьшается и может возникнуть даже зона разрежения.
При использовании известного соп"e ла для подачи воздуха в горелочном устройстве топливная струя, вытекаю" щая из топливного сопла; попадает как в зону высоких скоростей потока воз" духа, так и в зону разрежения. При этом в зоне разрежения вследствие малых скоростей циркулирующих газов образуется устойчивый очаг воспламенения и одна сторона насадка интенсивно нагревается от внутреннего очага горения, а другая интенсивно охлаждается воздухом. Это (при прочих равных условиях нагрева со стороны печных газов) приводит к неравномерному нагреву стенок насадка, его короблению, прогоранию и быстрому выходу его иэ строя. Выдувание очага горения из на- садка не наблюдается даже при много3 954758 4 кратном увеличении расхода газа и воздуха.
Значительное увеличение скорости топливной струи в данной конструкции нежелательно по условиям ведения технологического процесса во вращающейся печи, так как горелки должны обеспечивать длинный факел, что достигается за счет истечения газа и воздуха с малыми (около 8-10 м/с) и равными 1В
cKOpocTRMH, Удлинение топливного сопла до выходного отверстия насадка воздушного сопла устраняет зону раз режения в нем, но при этом наблюдается перегрев. стенок, отложение сажи 1э и прогар топливного сопла.
Кроме того, недостатком извест ного сопла является интенсивное перемешивание топлива со всей массой потока воздуха. Это приводит к интенсив-26 ному горению топлива, локальным .тепловыделениям и, как следствие, к пе" регреву футеровки печи..
Цель изобретения -.повышение долго» вечности сопла путем организации го- 25 рения вне его.
Поставленная цель достигается тем, что сопло, содержащее корпус и,насадок такого же диаметра, расположенный перпендикулярно корпусу, длина кото- эф рого равна половине его диаметра, снабжено цилищ рической вставкой,.установленной соосно насадку, причем диаметр вставки составляет 0,4-0,8 ди" аметра сопла. „35
При снабжении сопла цилиндрической вставкой топливная струя развивается внутри вставки и перемешивается толь" ко с частью воздуха, подводимого для
1 горения, Эта топливовоздушная смесь экранируется вставкой от эоны разреже ния в насадке. Воспламенение ее происходит в выходном сечении сопла при подмешивании воздуха. Кроме того, наличие цилиндрической вставки способствует разделению воздуха в выходном сечении сопла на два коаксиальных потока, участвующих затем в горении топлива в приосевой части струи.
Это способствует развитию длинного факела вдоль оси печи без локальных тепловыделений и экранированию футеровки печи от перегрева периферийным потоком воздуха °
При выполнении вставки диаметром, превышающим 0,8 диаметра сопла, во вставке образуется зона циркуляции (разрежения), такая же, как и в насадке без вставки. Это приводит к образованию очага горения внутри вставки и к ее разрушению. При диаметре вставки менее 0,4 диаметра на" садка в последнем сохраняется зона циркуляции такая же, как и при работе беэ вставки. В эту зону интенсивно подсасываются высокотемпературные продукты сгорания из объема печи, При этом значительно повышается температура стенок вставки, снижает" ся коэффициент расхода воздуха в ней, появляются отложения сажи и прогары, На фиг. 1 изображено сопло, общий вид; на фиг. 2 " вид по стрелке А на фиг. 1, Сопло состоит иэ корпуса 1 и насадка 2 с цилиндрической вставкой 3, закрепленной при помощи ребер 4.
Сопло может быть использовано для подачи воздуха в горелочном устройстве, например, вращающейся печи. При работе устройства воздух, продвигаясь по каналу корпуса 1, перетекает в насадок 2 и через цилиндрическую вставку 3 вытекает коаксиальными потоками в направлении, перпендикулярном корпусу сопла. Топливо подводится к входному участку вставки 3 и перемешивается с воздухом, поступающим в эту вставку. Воспламенение смеси происходит на выходном конце насадка. В последующих участках факела несгоревшие остатки топлива в его приосевой части сгорают по мере использования периферийного потока воздуха.
Устройство имеет преимущества перед известным в том, что оно позволяет предотвратить горение в насадке, повысив тем самым долговечность сопла.
Кроме того, применение предлагаемого сопла способствует развитию длинного факела вдоль оси печи без локальных тепловыделений и экранированию футеровки печей от перегрева.
В известном сопле горение происходит непосредственно в насадке, что приводит к перегреву и короблению стенок сопла, выходу его из строя и частой замене. При эксплуатации известного сопла также возникают локаль-. ные тепловыделения и перегрев футеров" ки печи, сопровождающийся перегревом материала и настылеобраэованием.
Применение предлагаемого сопла в условиях трубчатой вращающейся печи для металлизации окатышей позволяет в значительной степени избежать настылеобразования на футеровке, а также
954758 б лью повышения долговечности, оно снабжено размещенной соосно насадку цию линдрической вставкой, диаметр которой равен 0,4-0,8 диаметра сопла. у ИстОчники инФОрмации принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР, М 661215, кл. F 27 В 7/36, 1977.
5 прогара и коробления насадков и их замены.
Формула изобретения
Сопло по.авт.св. У 661215 о тли чающееся тем, что, сце9ЪР. f
Составитель А. Сидоренко
Ре актоо В. Пилипенко Техоед Т. Фанта Корректор М. Демчик
Q о °
Ь аЮф аюаююююююа аа юваааюююечю ° ю ° юююююаю ю
Заказ 64099ю/38 Тираж 445 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
1130Я Москва Ж-35 Раушская наб. д. 4/5
°,ю ююю ююю ю Аююю юiйююа ююююi.ююююююююююваюЮю«юю юЮюаа«mmw mamaaO
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, Й