Нагрівальний колодязь з регенеративною системою опалення

Реферат: Регенеративний нагрівальний колодязь містить робочу камеру із кришкою, систему регенераторів для нагріву повітря, один газовий пальник, розташований в центрі футерованої циліндричної горловини, два вертикальні канали, розділені один від одного газощільною стінкою, поперемінно використовувані для відводу димових газів з робочої камери і підведення підігрітого повітря з регенератора в пальник. Газовий пальник складається з двох сопел, які розташовані під кутом 12÷20° в площині газощільної стінки циліндричної горловини. UA 81575 U (54) НАГРІВАЛЬНИЙ КОЛОДЯЗЬ З РЕГЕНЕРАТИВНОЮ СИСТЕМОЮ ОПАЛЕННЯ UA 81575 U UA 81575 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі металургійної теплотехніки і застосовується для нагріву металу перед його механічною обробкою, і може бути використана в металургійній і машинобудівній промисловості. Відома конструкція рекуперативного нагрівального колодязя з опаленням із центра подини, який складається з футерованої робочої камери, яка закривається кришкою. Кришка переміщається краном і вбирається убік. Пальник представляє собою вертикально розташовану в центрі поду газову трубу всередині повітряної горловини. Полум'я, що утвориться в результаті спалювання, піднімається до кришки колодязя, розтікається по ній до бічних стін, опускається вниз, при цьому нагріваючи вироби. Продукти згоряння віддаляються через димові вікна, розташовані в нижній частині двох протилежних бічних стін і направляються в керамічні рекуператори [А.И. Ващенко, М.А. Глинков, Б.И. Китаев, Н.Ю. Тайц. Металлургические печи. Изд. второе, дополненное и переработанное. В 2-х томах. - М.: Металлургия, 1964. - Т. 2. С. 219]. У рекуперативних нагрівальних колодязях описаної конструкції спостерігається нерівномірність нагріву виробів по їх висоті. При цьому верхня частина виробу буде нагріта до більшої температури ніж нижня. Також спостерігається нерівномірність нагріву злитків залежно від їх розташування в камері колодязя. Через порівняно низьку температуру підігріву повітря в керамічних рекуператорах (~ 600 °C) використання енергії палива недостатньо ефективно. Найбільш близькою до корисної моделі, яка заявляється, по технічній суті і результату, що досягається, є конструкція регенеративного нагрівального колодязя з кульковими регенераторами, складеного з футерованої камери з кришкою, двох кулькових регенераторів, з'єднаних з пальником. Пальник має газову трубу із соплом, до якого примикають два співвісних з ним вертикальних канала, через один із яких подається підігріте повітря, а через другий відводяться продукти згоряння [Патент України № 42445 А, МПК7 C21D 9/70, опубл. 15.01.2002 р.]. Ознаки прототипу, які зберігаються з даними ознаками корисної моделі: футерована робоча камера з кришкою, футерована горловина, система регенераторів з кульковою насадкою, два вертикальних канала. Недоліком прототипу є те, що, незважаючи на значну економію палива, через незадовільні умови перемішування палива з повітрям, для повного спалювання палива необхідна подача повітря з великим надлишком, який істотно перевищує стехіометричне співвідношення. У зв'язку із цим істотно збільшується обсяг димових газів, що виходять в атмосферу, і знижується ефективність використання палива. В основу корисної моделі поставлена задача підвищення ефективності роботи газового пальника шляхом поліпшення умов перемішування палива з повітрям і в результаті зниження подачі надлишкового повітря. Поставлена задача вирішується тим, що в регенеративному нагрівальному колодязі, що містить робочу камеру із кришкою, систему регенераторів для нагріву повітря, двох вертикальних каналів, розташованих в центрі футерованої циліндричної горловини, розділених один від одного газощільною стінкою, які поперемінно використовуються для відводу димових газів з робочої камери і підведення підігрітого повітря з регенератора в пальник, згідно з корисною моделлю, в центрі роздільної газощільної стінки розташовується пальник, який складається з однієї газової труби та двох газових сопел, розташованих під кутом 12÷20° в площині газощільної стінки. Наявність двох газових сопел, розташованих під зазначеним кутом, дозволяє підвищити якість переміщування повітря з паливом та скоротити витрату повітря до стехіометричного, а розташування газових сопел у площинні газощільної стінки дозволить уникнути можливості перетікання палива у димові канали без його спалення. Факти про наявність нової конструкції нагрівального колодязя, що відрізняється тим, що пальник складається з газової труби, розташованого у центрі футерованої горловини, з двома соплами, розташованими під кутом 12÷20° у площинні газощільної стінки, до якого примикають два співвісних з ним канали, при цьому повітря подається з одного каналу, а димові гази в той же період часу віддаляються через інший канал, у результаті канали попарно використаються то для подачі повітря, та для відводу диму, у сучасній техніці не виявлені. Таким чином, є підстава для виводу про відповідність пропонованого технічного рішення критеріям новизни. Суть пропонованого рішення пояснюється кресленням, де на фіг. 1 зображений загальний вид регенеративного нагрівального колодязя; на фіг. 2 зображений вид зверху. Регенеративний нагрівальний колодязь містить робочу камеру 1. Паливо у камеру вноситься через газові сопла 2. Футерована циліндрична горловина 3 з однією газощільною 1 UA 81575 U 5 10 15 стінкою 4 утворюють канали 5-6, через які подається повітря і відводяться димові гази. Повітря підігрівається, а дим охолоджується у регенераторах 7-8. Перекидний клапан 9 слугує для реверсу димових і повітряних потоків. Регенеративний нагрівальний колодязь працює наступним чином. Сопла 2, розташовані в центрі пальника, вносять в робочу камеру газоподібне паливо. Повітря для горіння надходить від вентилятора через перекидний клапан 9, проходячи регенератор 7, де нагрівається до температури на 150-200 °C нижче, ніж температура диму, що йде з робочої камери. З регенератора 7 нагріте повітря подається в канал 5 та витрачається на горіння палива в робочій камері. Продукти горіння (димові гази) віддають тепло злиткам і відходять з камери в канал 6, проходячи через регенератор 8, віддають йому тепло. Охолоджений дим через перекидний клапан 9 відходить до димової труби. Через кожні 180-240 секунд після того, як насадка регенератора 7 на повітряній стороні остудяться, а насадка регенератора 8 на димовій стороні нагріється до визначеної температури, виконується перекидання клапана 9 і процес йде у зворотному напрямку. Як показало математичне моделювання роботи колодязя, представленого у корисній моделі, застосування пропонованих заходів у порівнянні з прототипом дозволяє скоротити питому витрату палива на нагрівання злитків завдяки зниженню витрати повітря близького до стехіометричного та зниженню об'єму димових газів. 20 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 Регенеративний нагрівальний колодязь, що містить робочу камеру із кришкою, систему регенераторів для нагріву повітря, один газовий пальник, розташований в центрі футерованої циліндричної горловини, два вертикальні канали, розділені один від одного газощільною стінкою, поперемінно використовувані для відводу димових газів з робочої камери і підведення підігрітого повітря з регенератора в пальник, який відрізняється тим, що газовий пальник складається з двох сопел, які розташовані під кутом 12÷20° в площині газощільної стінки циліндричної горловини. 2 UA 81575 U Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3