Повітронагрівач доменної печі

1. Повітронагрівач доменної печі, що містить кожух 15 з футерівкою, насадку 16, купол 14, штуцер гарячого дуття 22, розташований над насадкою 16, форкамеру 6, що розташована у верхній частині купола 14 співвісно з ним і має кожух з футерівкою, виконаною незалежно від футерівки купола 14 з самостійною опорою на кожух 15 купола 14 повітронагрівача, внутрішні колектори подавання газу та повітря, що розташовані між кожухом і вертикальною бічною стінкою 7 футерівки форкамери 6 один над одним з горизонтальною пере U 2 (19) 1 3 льшити їх швидкості і встановити більш могутні нагнітачі повітря, що збільшить енергетичні витрати. До того ж може відбутися той випадок, коли неповне згоряння газу в центральній частині форкамери приведе до погіршення екологічних та економічних показників повітронагрівачів. Тобто, у форкамері за найближчим аналогом для каналів різних рядів, що виходять з одного колектора, потрібен різний тиск в цьому колекторі, що забезпечити неможливо. Оскільки для забезпечення тиску повітря в колекторі встановлюють нагнітачі із звичайними тисками, то швидкість струменів з каналів верхнього ряду виявляється недостатньою, і до центру форкамери не поступає тієї кількості повітря, яка необхідна для повного спалювання газу, унаслідок чого частина газу не згоряє і викидається в атмосферу. Відомий повітронагрівач доменної печі [див. патент RU №2316600 С2, МПК 6С21В9/00, F24H3/00, опубл. 10.02.2008р.], що містить кожух з куполом, забезпечені футерівкою, насадку, штуцер гарячого дуття, форкамеру, розташовану у верхній частині купола співвісно з ним, забезпечену кожухом з футерівкою, виконаною незалежно від футерівки куполу, забезпечену внутрішніми колекторами газу і повітря, що сполучаються з підвідним газопроводом і повітропроводом і з наскрізними каналами підведення газу і повітря, розміщеними у вертикальній бічній стінці футерівки форкамери рядами, причому канали виконані з можливістю подачі газу і повітря безпосередньо у форкамеру. Канали нижнього колектора розташовані у верхній його частині і спрямовані уверх від горизонтальної площини на кут 1530°. Канали верхнього колектора розташовані в нижній його частині і спрямовані униз від горизонтальної площини на кут 1530°. Проекції осей усіх каналів на горизонтальну площину утворюють кут 1545° до проекцій на горизонтальну площину радіусів форкамери, що проходять крізь центри вихідних перетинів каналів. Недоліком вищезгаданого повітронагрівача є також те, що канали верхнього ряду по всьому колу форкамери сполучаються тільки з газовим колектором, а канали нижнього ряду по всьому колу сполучаються тільки з повітряним колектором, що утворює два потоки, що рухаються пошарово, і утворюють по висоті форкамери повітряну та газову зони. Це погіршує умови перемішування газу з повітрям і згоряння газу. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалити повітронагрівач доменної печі шляхом перерозподілу потоків газу та повітря за рахунок подачі газу і повітря у форкамеру зустрічними струменями, що покращує перемішування газу з повітрям, забезпечує повноту спалювання газу, підвищує стійкість пальника і надійність повітронагрівача в цілому, а також знижує кількість шкідливих викидів в атмосферу. Поставлена задача вирішується тим, що у повітронагрівачі доменної, що містить кожух 15 з футерівкою, насадку 16, купол 14, штуцер гарячого дуття 22, розташований над насадкою 16, форкамеру 6, що розташована у верхній частині купола 14 співвісно з ним і має кожух з футерівкою, виконаною незалежно від футерівки купола 14 з само 59521 4 стійною опорою на кожух 15 купола 14 повітронагрівача, внутрішні колектори подавання газу та повітря, що розташовані між кожухом і вертикальною бічною стінкою 7 футерівки форкамери 6 один над одним з горизонтальною перегородкою 23 між ними і мають вихідні крізні канали 4, 5, 11 і 12, виконані у вертикальній бічній стінці 7 футерівки форкамери 6 з можливістю подачі газу і повітря безпосередньо у форкамеру 6, згідно корисної моделі, в кожному колекторі встановлено діаметрально протилежно дві вертикальні перегородки 24, що утворюють два газових - верхній 2 і нижній 3 і два повітряних - верхній 9 і нижній 10 напівколектори, причому два напівколектори, розташовані один над другим, сполучені з патрубками підводу газу 1 і 26, а два напівколектори, розташовані діаметрально протилежно першим один над одним, сполучено з патрубками підводу повітря 8 і 25. Крім того, у повітронагрівачі доменної печі у нижніх газовому 3 і повітряному 10 напівколекторах розміщені крізні канали 5 і 11 підведення газу і повітря, подовжні осі яких направлені під кутом до радіусів форкамери, що проходять через центри отворів цих каналів на вході у форкамеру, а у верхніх газовому 2 і повітряному 9 напівколекторах розміщені крізні канали 4 і 12 підведення газу і повітря, розташовані радіально один проти одного, при цьому їх подовжні осі співпадають з радіусами форкамери. Причинно-наслідковий зв'язок між суттєвими ознаками корисної моделі, що заявляється, і технічним результатом, що досягається, полягає в наступному. Встановлення в кожному колекторі діаметрально протилежно двох вертикальних перегородок, що утворюють два газових і два повітряних напівколектори, причому два напівколектори, розташовані один над одним, сполучено з патрубками підводу газу, а два напівколектори, розташовані діаметрально протилежно першим один над одним, сполучено з патрубками підводу повітря, забезпечує організацію зустрічної подачі струменів газу і повітря та забезпечує повне згоряння газу в центральній частині форкамери, що призводить до поліпшення екологічних та економічних показників повітронагрівачів. Крім того, розміщення газового напівколектора над газовим, а повітряного над повітряним дає змогу організувати зустрічний рух газу та повітря, що покращує їх змішування. А наявність горизонтальної перегородки зменшує вихроутворення і витрати тиску газу і повітря при вході у канали в стіні форкамери. Розміщення у футерівці форкамери у верхньому ряді радіально попарно розташованих один проти одного наскрізних каналів для газу і повітря, що проходять через стіну форкамери, забезпечує зустрічний рух газу і повітря, тобто забезпечує інтенсивне їх перемішування у верхній частині форкамери. Розміщення у футерівці форкамери в нижньому ряду наскрізних каналів підведення газу і повітря, подовжні осі яких спрямовані під кутом до радіусів форкамери, що проходять через центри отворів цих каналів на вході у форкамеру, забез 5 печує їх закручування, що призводить до підйому закрученої газоповітряної димової суміші вгору, до куполу форкамери, подовжуючи її згоряння до входу в насадку. На верхньому ярусі радіальні зустрічні струмені впроваджуються димовий потік, що одночасно підіймається та обертається. Така взаємодія потоків газу, повітря і димових газів призводить до їх інтенсивного перемішування і згоряння до входу в насадку. На фіг.1 представлено вертикальний переріз повітронагрівача доменної печі, на фіг.2 - розріз 11 на фіг.1, на фіг.3 - розріз 2-2 на фіг.1. Повітронагрівач доменної печі містить газові патрубки 1, газовий верхній колектор 2, газовий нижній колектор 3, канали у стіні форкамери 4, 5, 11, 12, форкамеру 6, вертикальні стіни 7 форкамери 6, повітряні патрубки 8 та 25, повітряні колектори верхній 9, нижній 10, горизонтальну перегородку 23, дві вертикальні перегородки 24 купол 13 форкамери 6, купол повітронагрівника 14 з кожухом 15, насадку 16, піднасадковий простір 17, димовий канал 18, боров 19, колектор 20 холодного дуття, 21 - клапан холодного дуття, 22 - штуцер гарячого дуття. Повітронагрівач (фіг.1) працює наступним чином: газ через газові патрубки 1,26 подається у газові колектори верхній 2, нижній 3, з яких через канали 4, які з'єднані з верхнім газовим колектором 2 і через канали 5, з'єднані з нижнім газовим колектором 3, попадає у форкамеру 6. При цьому канали 4, 5 розташовані у вертикальній стіні 7 форкамери 6. Повітря поступає через повітряний па 59521 6 трубок 8 у нижній повітряний колектор 10 та через повітряний патрубок 25 у верхній колектор 9 і далі через канали 11 і 12 у вертикальній стіні 7 попадає у форкамеру 6, де зустрічається з газом. Відбувається загоряння газу. Продукти спалення, закручені тангенціальними каналами 5 та 11, що з'єднані з нижніми колекторами газовим 3 та повітряним 10 всмоктують продукти спалення , які виникли з газу верхнього колектора 2 та повітря з верхнього колектора 9, з'єднаних з радіальними каналами відповідно газу 4 і повітря 12, потоки перемішуються, підіймаючись до куполу 13 форкамери 6, після чого опускаються в бік куполу повітронагрівника 14, закручуючись, завдяки чому, а також дифузорній формі купола 14, забезпечується рівномірний розподіл продуктів спалення по горизонтальному перерізу насадки 16. Віддавши тепло насадці 16, продукти спалення після проходу піднасадкового простору 17 через димовий канал 18 відводяться у боров 19 через відкритий клапан 27. У період дуття повітря подається з колектору 20 через відкритий клапан 21 у піднасадковий простір 17. проходить насадку 16, нагрівається і через штуцер гарячого дуття 22 йде у тракт гарячого дуття і далі в доменну піч. Таким чином, у повітронагрівачі доменної печі, що збудований відповідно до цього технічного рішення, покращується перемішування газу з повітрям, забезпечується повнота спалювання газу, підвищується стійкість пальника і надійність повітронагрівача в цілому, а також поліпшуються екологічні та економічні показники. 7 Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська 59521 8 Підписне Тираж 24 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601