Система димовидалення промислової печі

Реферат: Система димовидалення промислової печі містить вертикальний димар і футерований зсередини металевий димовий канал, що сполучений з димоходом печі, і забезпечена принаймні двома послідовно розташованими ежекторами. Зовнішній та внутрішній конфузори вищезгаданих ежекторів виконані у вигляді коаксіально розташованих зрізаних пірамід, що мають у поперечному перерізі прямокутник. Перший ежектор встановлений в місці стикування домового каналу і димоходу печі. Зовнішній конфузор з'єднаний з димовим каналом, внутрішній конфузор - з димоходом печі, і утворюють всмоктуючий вхід, що вільно сполучений з атмосферним повітрям. UA 120010 U (12) UA 120010 U UA 120010 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до них пічних газів і може бути використана при проектуванні систем димовидалення термічних та нагрівальних промислових газополум'яних печей, що встановлені в термічних та ковальсько-пресових цехах машинобудівних і металургійних підприємств. Відома система димовидалення пічних газів промислових газополум'яних печей, в яких димар виконано у вигляді футерованого зсередини вертикального металевого димового каналу, що зв'язаний з розміщеними на прольоті будівлі термічного цеху промисловими газополум'яними печами за допомогою лежаків і встановлений на міжповерхових перекриттях будівлі цеху [див. патент України UA № 5574, МПК Е04Н 12/2, 2010 p.]. Відома система димовидалення не дозволяє регулювати тиск всередині димового каналу та потребує використання термостійкого футерування для захисту внутрішньої поверхні димового каналу від дії високотемпературних пічних газів. Також не забезпечено належного зниження температури пічних газів, що викидаються в атмосферу. Відомий також "Пристрій для видалення пічних і/або промислових газів в атмосферу", який містить нагнітач повітря, вихід якого приєднаний до нижньої частини вертикального димаря. У каналі димаря встановлено щонайменше два ежектори, що рознесені по її висоті. При цьому всмоктуючий вхід одного ежектора через димопровід сполучений з обладнанням для забирання газів, що відводяться. У цій конструкції ежектор використовується не для зниження температури пічних газів і теплових викидів, а для видалення газів із зменшеним вмістом шкідливих речовин на виході в атмосферу [див. патент РФ №223453, МПК F23L 17/00, 2003 р]. За сукупністю істотних ознак відомий пристрій є найбільш близьким аналогом до запропонованої корисної моделі. Суттєвими недоліками найближчого аналогу є необхідність додаткового застосування нагнітача, що має високу потужність. Для забезпечення заданих параметрів пічних газів потрібна його постійна робота. Крім того, необхідне застосування дорогих жароміцних матеріалів для виготовлення елементів ежектора, розширювача та патрубка нагнітача. В основу корисної моделі поставлена задача - створити систему димовидалення пічних газів промислових печей, що забезпечує ефективне видалення пічних газів та має зменшені витрати на виготовлення, монтаж і обслуговування шляхом забезпечення можливості змішування високотемпературних пічних газів з холодним атмосферним повітрям і за рахунок технічного результату, який полягає в зниженні температури та регулюванні тиску пічних газів. Поставлена задача вирішується тим, що в системі димовидалення промислової печі, яка містить вертикально встановлений димар і футерований зсередини металевий димовий канал, що сполучений з димоходом печі і забезпечена принаймні двома послідовно розташованими ежекторами, згідно з корисною моделлю, зовнішній та внутрішній конфузори вищезгаданих ежекторів виконані у вигляді коаксіально розташованих усічених пірамід, що мають у поперечному перетині прямокутник, перший ежектор встановлений в місці стикування димового каналу і димоходу печі, при цьому, його зовнішній конфузор з'єднаний з димовим каналом, внутрішній конфузор - з димоходом печі і утворюють всмоктуючий вхід, що вільно сполучений з атмосферним повітрям, а другий ежектор встановлений в місці стикування димового каналу з димарем і оснащений нагнітачем, наприклад вентилятором. Між запропонованою корисною моделлю та отриманим технічним результатом існує причинно-наслідковий зв'язок. Тільки завдяки тому, що в системі димовидалення промислової печі зовнішній та внутрішній конфузори вищезгаданих ежекторів виконані у вигляді коаксіально розташованих усічених пірамід, що мають у поперечному перетині прямокутник, перший ежектор встановлений в місці стикування димового каналу і димоходу печі, при цьому, його зовнішній конфузом з'єднаний з димовим каналом, внутрішній конфузом - з димоходом печі і утворюють всмоктуючий вхід, що вільно сполучений з атмосферним повітрям, а другий ежектор встановлений в місці стикування димового каналу з димарем і оснащений нагнітачем, наприклад вентилятором, забезпечено зменшення температури потоку Пічних газів у димовому каналі та регулювання його тиску і швидкості, зменшено витрати на виготовлення, монтаж та обслуговування системи димовидалення. Запропонований технічний результат не можливо отримати, якщо з приведеної сукупності істотних ознак виключити будь-який. Окрім цього, за рахунок забезпечення змішування гарячих пічних газів та холодного атмосферного повітря, що відбувається за рахунок роботи другого ежектора, отриманий додатковий корисний результат, що полягає у зменшенні теплового забруднення довкілля. 1 UA 120010 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель є промислово застосовною і на ПАТ "НКМЗ" розроблений технічний проект промислової газополум'яної нагрівальної печі, обладнаної системою димовидалення із застосуванням запропонованої корисної моделі. Корисна модель пояснюється кресленнями, де: на Фіг. 1 - приведено схему системи димовидалення промислової печі; - на Фіг. 2 - переріз А-А (на Фіг. 1); - на Фіг. 3 переріз Б-Б (на Фіг. 1). Система димовидалення промислової печі (див. Фіг. 1) містить послідовно сполучені між собою вертикальний димар 1, футерований зсередини металевий димовий канал 2, що сполучений за допомогою димоходу печі 3 з промисловою піччю 4, яка встановлена на прольоті термічного цеху. У місці стикування димоходу печі 3 та димового каналу 2 встановлений перший ежектор 5. Другий ежектор 6 розташований в місці сполучення димового каналу 2 та вертикального димаря 1. До особливостей корисної моделі слід віднести: - зовнішній конфузор 7 і внутрішній конфузор 8 ежектора 5 (див. Фіг. 2), зовнішній конфузор 9 і внутрішній конфузор 10 ежектора 6 (див. Фіг. 1), виконані у вигляді зігнутих із сталевого листового прокату зрізаних пірамід, що мають у поперечному перерізі прямокутник, - перший ежектор 5 (див. Фіг. 1 і 2), встановлений у місці стикування димового каналу 2 і димоходу печі 3, при цьому, зовнішній конфузор 7 ежектора 5 меншою основою з'єднаний з димовим каналом 2, а внутрішній конфузор 8 більшою основою з димоходом печі 3. Конфузори 7 і 8 змонтовані коаксіально і утворюють всмоктуючий вхід 11 у вигляді рівномірного кільцевого проміжку (див. Фіг. 3). Всмоктуючий вхід 11 ежектора 5 вільно сполучений з атмосферним повітрям. Таке виконання ежектора 5 забезпечило зниження температури гарячих пічних газів у димовому каналі 2 за рахунок ежектування холодного атмосферного повітря. Це забезпечило можливість використання менш дорогих матеріалів та зменшило витрати на виготовлення елементів димового каналу 2 та його внутрішньої футерівки. - другий ежектор 6 (див. Фіг. 1) сполучає вертикальний димар 1 та димовий канал 2. Внутрішній конфузор 10 ежектора 6 з'єднаний з вихідним патрубком 12 нагнітача 13, та встановлений в димовому каналі 2. З'єднання внутрішнього конфузора 10 з вихідним патрубком 12 нагнітача 13 забезпечило ежектування потоку пічних газів з димового каналу 2 та регулювання його швидкості та тиску як у димовому каналі 2, так і у вертикальному димарі 1. Крім того, за рахунок додаткового подання атмосферного повітря за допомогою нагнітача 13 забезпечено подальше зменшення температури пічних газів, що видаляються та теплове забруднення довкілля. Працює заявлена система димовидалення промислової печі наступним чином. В процесі роботи промислової печі за рахунок згоряння природного газу та кисню повітря відбувається утворення теплоносія - пічних газів, що мають високу температуру та нагрівають заготівки. Пічні гази видаляються з промислової печі через димохід печі 3 та потрапляють у внутрішній конфузор 8 ежектора 5. Під час виходу гарячих пічних газів з внутрішнього конфузора 8 в зовнішній конфузор 7 за рахунок збільшення швидкості потоку через всмоктуючий вхід 11 відбувається забирання та перемішування холодного атмосферного повітря з високотемпературними пічними газами, і як наслідок, зниження температури останніх. Це знижує температурні вимоги до матеріалів футерування димового каналу 2 і димаря 1, а також до матеріалів другого ежектора 6. Далі потік пічних газів по димовому каналу 2 надходить в другий ежектор 6. У ежекторі 6 під дією атмосферного повітря, що подається нагнітачем 13 через патрубок 12 та внутрішній конфузор 10, відбувається ежектування пічних газів з димового каналу 2. Наслідком цього є збільшення швидкості та тиску потоку пічних газів у димарі 1. Шляхом регулювання подавання кількості атмосферного повітря, що подається нагнітачем 13 забезпечено регулювання швидкості витікання і тиску потоку пічних газів у димарі 1. Крім того, за рахунок змішування потоку атмосферного повітря та пічних газів з відбувається подальше зниження їх температури. Це додатково знижує теплове забруднення довкілля. Таким чином, за рахунок оснащення системи димовидалення промислової печі двома ежекторами, що виготовлені та встановлені у відповідності до заявленого технічного рішення, забезпечено ефективне видалення відпрацьованих пічних газів, зменшені матеріальні витрати на футерувальні матеріали димового каналу, а також на виготовлення, монтаж і обслуговування нагнітача, забезпечена можливість регулювання швидкості та тиску потоку пічних газів в димовому каналі, зниження теплових викидів у довкілля. 60 2 UA 120010 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 1. Система димовидалення промислової печі, яка містить вертикальний димар і футерований зсередини металевий димовий канал, що сполучений з димоходом печі, і забезпечена принаймні двома послідовно розташованими ежекторами, яка відрізняється тим, що зовнішній та внутрішній конфузори вищезгаданих ежекторів виконані у вигляді коаксіально розташованих зрізаних пірамід, що мають у поперечному перерізі прямокутник, перший ежектор встановлений в місці стикування домового каналу і димоходу печі, при цьому, його зовнішній конфузор з'єднаний з димовим каналом, внутрішній конфузор - з димоходом печі, і утворюють всмоктуючий вхід, що вільно сполучений з атмосферним повітрям. 2. Система за п. 1, яка відрізняється тим, що другий ежектор встановлений в місці стикування димового каналу з димарем і оснащений нагнітачем, наприклад вентилятором. 3 UA 120010 U Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4