Занурений пальник

Погружная горелка, содержащая водоохлаждаемые камеры горения с противолежащими выходными сопловыми отверстиями в сопловых планках, установленных в боковых стенках, коллектор для подачи воздуха и топливный коллектор, сообщенные с камерами горения через сопловые отверстия посредством раздающих каналов, отличающаяся тем, что камеры горения выполнены отдельно стоящими друг от друга цилиндрической формы, а сопловые планки, установленные в боковых стенках в средней части камер, выполнены в виде колец. (19) (21) 95094016 (22) 04.09.1995 (24) 16.10.2000 (33) UA (46) 16.10.2000, Бюл. № 5, 2000 р. (72) Олабін Володимир Михайлович, Максимук Олександр Борисович, Залерцев Олег Олексійович, Гузік Анатолій Володимирович, Долгій Едуард Михайлович, Козлов Віктор Іванович (73) ІНСТИТУТ ГАЗУ НАН УКРАЇНИ, ОРЕНДНЕ ПІДПРИЄМСТВО КОМБІНАТ БУДІНДУСТРІЇ ДЕРЖАВНОГО КОМУНАЛЬНОГО ОБ'ЄДНАННЯ "КИЇВМІСЬКБУДМАТЕРІАЛИ" 28221 ходит из строя футеровка камеры сгорания, что требует частых ремонтов, а также происходит образование значительного количества окислов азота, оказывающих вредное воздействие на окружающую среду. Известна горелка, выбранная в качестве прототипа (см.: а. с. СССР № 1137278, М. кл. F23Д14/38, 1986), содержащая прямоугольную камеру сгорания с сопловыми планками с выходными сопловыми отверстиями, установленными в противолежащих боковых стенках и с водяной рубашкой, U-образный короб подачи воздуха с выходными каналами и топливный коллектор с выходными каналами. Выходные каналы короба подачи воздуха и выходные каналы топливного коллектора сообщены с камерой горения через сопловые отверстия в сопловых планках в ее стенках посредством раздающих коллекторов, причем выходные каналы топливного коллектора выполнены в стенках раздающих коллекторов. Камера горения разделена вертикальными поперечными перегородками на рабочие и промежуточные секции, причем сопловые отверстия размещены лишь в рабочих секциях. В известной горелке исключены проскоки пламени, так как завершение образования горючей смеси происходит в камере горения, где она зажигается рециркулирующими в нижней части камеры продуктами неполного горения. Перемешанную и зажженную смесь подают в расплав, где она и сгорает в пузырях. Однако при работе печи в непрерывном режиме, когда в ванне поддерживают высокий уровень жидкоподвижного расплава, в камеру горения горелки периодически проникает немного расплава, застывающего в нижней ее части. Тем самым уменьшается объем стабилизационной части камеры горения и снижается эффективность сжигания топлива. Кроме того, для этой горелки сложно проводить ремонтные работы, а также монтаж и демонтаж печи при ее замене из-за стесненности подпечного пространства, а также габаритов и веса погружной горелки. В основу изобретения поставлена задача усовершенствования noгружной горелки, в которой благодаря изменению формы камеры горения и сопловой планки устраняются прямые углы и обеспечиваются равномерность заполнения камеры горения газами, а также возможность замены при прогорании камеры горения без демонтажа всей горелки, и за счет этого обеспечивается повышение устойчивости и эффективности сжигания газового топлива, а также увеличивается срок службы погружной горелки в целом. Поставленная задача решена тем, что в погружной горелке, содержащей водоохлаждаемые камеры горения с противолежащими выходными сопловыми отверстиями в сопловых планках, установленных в боковых стенках, коллектор для подачи воздуха и топливный коллектор, сообщенные с камерами через сопловые отверстия посредством раздающих каналов, согласно изобретению, камеры горения выполнены отдельно стоящими друг от друга цилиндрической формы, а сопловые планки, установленные в боковых стенках в средней части камер, выполнены в виде колец. Выполнение камер горения цилиндрической формы позволяет более равномерно заполнить рабочее пространство камер горения газами, устранить теневые зоны в углах, в результате чего при работе горелки с расплавом в режиме барботажа значительно повышается устойчивость камеры к заливанию расплавом, что позволяет сохранить неизменным объем стабилизационной части рабочего пространства. Выполнение сопловой планки в виде соплового кольца, установленного в средней части камер горения, позволяет осуществлять радиальновстречное расположение выходных сопел, обеспечивающее разделение вытекающей из них горючей смеси на два потока и образование в нижней части рабочего пространства - стабилизационной зоне - постоянно действующего источника зажигания. Сущность изобретения поясняется чертежами, на фиг. 1 представлен общий вид горелки, на фиг. 2 - сечение по А-А. Горелка содержит ряд цилиндрических водоохлаждаемых открытых сверху камер горения 1 (фиг. 1), в средней части которых по оси установлено сопловое кольцо (планка) 2 (фиг. 2). В теле соплового кольца радиально выполнены раздающие каналы (коллекторы) 3 (фиг. 2) с сопловыми отверстиями 4 (фиг. 2). Нижняя часть камеры горения 1 снабжена водяной рубашкой 5 (фиг. 2) с патрубками 6 и 7 (фиг. 2) подачи и отвода воды, соответственно. Наружный кожух водяной рубашки 8 (фиг. 2), присоединенный к сопловому кольцу 2, и коаксиально с ним установленная обечайка 9 (фиг. 2), также присоединенная к сопловому кольцу, образуют распределительный газовый канал (газовый короб) 10 (фиг. 2), имеющий кольцевое поперечное сечение и сообщенный посредством выходных каналов 11 (фиг. 2), выполненных в стояках раздающих каналов 3 соплового кольца, с камерой горения 1 через сопловые отверстия 4. К обечайке 9 посредством газового патрубка 12 (фиг. 2) подсоединен газовый коллектор 13 (фиг. 2), прикрепленный, с одной стороны, к сопловому кольцу 2, а с другой - к нему подключен воздушным патрубком 15 (фиг. 2) воздушный коллектор 16 (фиг. 2). Наружный кожух 14 и обечайка 9 образуют воздушный распределительный канал 17 (фиг. 2), имеющий кольцевое поперечное сечение и сообщенный посредством раздающих каналов 3 через сопловые отверстия 4 с камерой горения 1. Горелка работает следующим образом. Воздух подают в воздушный коллектор 16, а затем через воздушный патрубок 15 и воздушный распределительный канал 17 - в раздающие каналы 3. Газ подают в газовый коллектор 13 и далее через газовый патрубок 12 и газовый распределительный канал 10 и его выходные каналы 11 - в раздающие каналы 3, где его смешивают с воздухом. Полученную газовоздушную смесь через сопловые отверстия 4 подают в камеру горения. Так как сопловые отверстия 4 расположены радиально-встречно в стенках камеры горения, то газовоздушные струи встречаются в середине камеры, происходит дополнительное перемешивание горючей смеси и разделение ее на два потока. Большая часть газов выходит из камеры горения и 2 28221 ее поджигают запальным факелом. Другая часть смеси поступает в нижнюю половину камеры горения, где после розжига погружной горелки образуется постоянно действующий источник зажигания. На разожженные горелки загружают шихту и наплавляют расплав, в котором и происходит догорание пузырей подожженной газовоздушной смеси, источником образования которых служат все камеры горения. На опытном плавильном конвертере в Институте газа НАН Украины проведены сравнительные испытания предлагаемой горелки и горелкипрототипа. Установлено, что производительность печи при варке стекла из доменного шлака с добавлением 25% базальта при использовании предлагаемой горелки увеличилась с 360 кг/час расплава до 380 кг/час без увеличения расхода топлива, который составил 70 м3н/ч природного газа. За время проведенных испытаний в элементах конструкции горелки-прототипа наблюдались признаки износа (термоусталостные трещины, эррозивный износ металла), которые не были обнаружены у предлагаемой горелки. Кроме того, при внезапном прекращении подачи воздуха (что часто происходит в промышленных условиях при перебоях в электроснабжении) горелка-прототип полностью вышла из строя и требовалась ее замена. Предлагаемая горелка выдержала данный вид испытаний без видимых деформаций и разрушений элементов конструкции. Все вышеперечисленное позволяет утверждать значительное повышение долговечности предлагаемой горелки в условиях промышленной эксплуатации. Предлагаемыми горелками будут оборудованы промышленные плавильные конвертеры минераловатного производства Киевского комбината стройиндустрии. Фиг. 1 3 28221 Фиг. 2 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 34 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 4