Нагрівальна камера

1 Нагрівальна камера, переважно газової печі, що містить теплоізоляційний кожух, в стінках якого ярусами по висоті розташовані пальники, яка відрізняється тим, що пальники в горизонтальній площині змонтовані по відношенню один до одного під кутом 90°, при цьому в суміжних ярусах вони мають однакове або протилежне направлення вихідної зони 2 Нагрівальна камера за п 1, яка відрізняється тим, що частина пальників змонтована з забезпеченням циркуляції газового середовища в горизонтальній площині, а частина - з забезпеченням циркуляції газового середовища у вертикальній площині Винахід належить до термічного обладнання, переважно до газових печей, в яких джерелом тепла є газоподібне паливо, наприклад природний газ Нагрівальна камера може бути використана в металургійній, керамічній та інших галузях промисловості для термічної обробки виробів та їх заготовок ВІДОМІ газові печі виконані у вигляді нагрівальної камери з пальниками та пічними інжекторами для відводу продуктів горіння (див Аптерман В Н , Двейрин Е Г, Тимчак В М Колпаковые печи - Издательство «Металлургия», 1965 г,- 9с , Рис 1-1 Колпаковая печь для обжига стопы листов) Цю піч опалюють численними пальниками, розташованими по периметру нижньої частини камери Таке розташування пальників не забезпечує рівномірності температури по висоті камери, що негативно впливає на якість нагріваємих виробів ВІДОМІ також печі в яких для вирівнювання температури використовують додатковий нагрів знизу спеціальними електронагрівачами, або конвекцією, якщо застосовано циркуляцію газу під муфелем (там же сторінки 8 та 15) Найбільш близьку конструкцію нагрівальної камери має газова піч, що містить футерівку із вогнетривкого матеріалу та розміщені ярусами в стінках камери пальники (див Соколов К Н Оборудование термических цехов Киев -Донецк, Головное издательство издательского объединения ,"Вища школа", 1984, -С 13-19, рис 1 2 а, в) Згідно З ЦИМ ОПИСОМ нагрівальна камера має теплоізоляційний кожух, в стінках якого розміщені пальники верхнього та нижнього ярусів Таке розташування пальників забезпечує циркуляцію газового середовища в нагрівальній камері навколо садки в вертикальній площині, тобто спонукає підйому полум'я вгору та менше теплого газу до низу (тепло частково відібрано садкою) При цьому, полум'я є головним джерелом тепла в нагрівальній камері, але для оптимального ведення термотехнічного процесу циркуляції газового середовища у вертикальній площині є недостатньою і не в повній мірі забезпечує рівномірність температури по висоті камери і приводить до небажаних витрат палива та часу нагрівання садки Таким чином, навіть багатоярусне розташування пальників не забезпечує рівномірності температури по висоті камери з-за відсутності змішування газового середовища по робочому об'єму нагрівальної камери в горизонтальній площині, коли газові потоки в деякій мірі виступають в ролі бар'єрів для підйому теплоти з нижніх шарів до верхніх В основу винаходу постановлено задачу удосконалення нагрівальної камери, переважно газової печі, що містить теплоізоляційний кожух та розташовані в ньому ярусами пальники шляхом розміщення останніх в горизонтальній площині під кутом, ВІДМІННИМ від 90° з протилежним або комбінованим направленням вихідної зони пальників в суміжних ярусах забезпечити змішування газового середовища та вирівнювання температури в об'ємі камери СО Ю 54713 Кожна окремо взята ознака технічного рішення, що пропонується, відома із технічної літератури і широко використовується в теплотехнічному обладнанні Але така сукупність ознак та їх виконання пропонується вперше Це технічне рішення базується на умовах циркуляції газового середовища створених новою конструкцією нагрівальної камери Винахід пояснюється за допомогою креслень, де схематично зображено на фіг 1 - вертикальний розріз нагрівальної камери, де позначено на фіг 4 - вихідна зона пальника направлена на нас, на фіг 5 - вихідна зона пальника направлена від нас, на фіг 2 - розріз А-А на фіг 1, схема розташування в плані пальників верхнього ярусу, на фіг 3 - розріз Б-Б на фіг 1, схема розташування в плані пальників нижнього ярусу Нагрівальна камера (фіг 1) містить кожух 1, виготовлений із теплоізоляційного матеріалу, пальники 2, димохід 3 та петлю 4, призначену для підйому та опускання кожуха 1 До її складу також належать основа 5, стіл 6, на якому розміщено чотири заготівки 7 і циркуляційний вентилятор 8, розташований в підкамерному просторі Пальники 2 верхнього ярусу (фіг 2) в горизонтальній площині, розміщені з подачею полум'я під гострим кутом а # 90° проти ходу стрілки годинника, а пальники (фіг 3) нижнього ярусу мають розміщення, аналогічне фігурі 2, але з подачею полум'я по ходу годинникової стрілки Можливе і комбіноване розташування пальників Тобто, частина пальників змонтована з забезпеченням циркуляції газового середовища в горизонтальній площині, а друга частина - з забезпеченням циркуляції газового середовища у вертикальній площині Крім того, пальники обох ярусів можуть мати однакове направлення - по ходу стрілки годинника, або проти неї Нагрівальна камера працює так При знятому кожусі 1 на стіл 6 установлюють заготівки 7 і за допомогою петлі 4 - кожух 1 Потім до пальників 2 подають на горіння потрібну КІЛЬКІСТЬ газу та повітря і підпалюють Процес горіння регулюється контрольно-вимірювальними приладами газової печі, а циркуляційним вентилятором 8 забезпечується усереднення захисної атмосфери в підкамерному просторі по складу інгредієнтів та температури Запропонована нагрівальна камера призначена для проведення термічної обробки матеріалів, виробів та їх заготовок, и монтаж та робота відрізняється від відомих камер тільки розташуванням пальників та циркуляцією газового середовища Так пальники верхнього ярусу розміщують вихідною зоною у напрямку руху полум'я проти руху стрілки годинника, а нижнього - навпаки, по напрямку руху стрілки годинника та при подачі в зону горіння топливо повітряної суміші, полум'я буде рухатись у вказаних вище напрямках, по інерції, залучаючи в свій потік газове середовище камери У зв'язку з цим, в камері виникнуть два потоки газового середовища, які будуть рухатись навколо вертикальної ВІСІ В протилежних напрямках Це явище і забезпечило часткове зберігання високої температури в нижніх шарах газового середовища, підвищило циркуляцію та прискорило нагрівання заготовок в промислових умовах експлуатації газової печі При розташуванні пальників в одному напрямку руху полум'я було досягнуто більш інтенсивного руху газового середовища навколо заготовок у горизонтальній площині, кращого змішування та вирівнювання температури по висоті камери, більш ефективного використання палива ФІГ.1 54713 54713 Підписано до друку 03 04 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24