Регенеративний пальниковий пристрій

Реферат: Регенеративний пальниковий пристрій оснащений трубою для подачі паливної суміші, розташованою назовні співвісно до труби для подачі газоповітряної суміші, всередині останньої і колектора встановлено електрод запалення в керамічній трубі, на вихідному кінці якого розташовано завихрювач, а насадка регенератора виконана з елементів стільникової кераміки. UA 70467 U (12) UA 70467 U UA 70467 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до пристроїв для спалювання газоподібного палива з роздільними каналами для подачі газоподібного палива та попередньо підігрітого повітря. Пристрій може бути використаний в металургії і інших галузях промисловості, переважно для високотемпературних теплових агрегатів. Відомий регенеративний пальниковий пристрій (RU 1779880, МПК F23D 14/00, 1992 р.). В кладці печі розташований пальниковий камінь циліндричної форми, вихідний кінець якого виконано із звуженням. Співвісно до пальникового каменя встановлена керамічна форкамера, яка виконана з двох коаксіально встановлених циліндричних труб. Співвісно у форкамері встановлено газове кільцеве сопло для подачі газу, перпендикулярно осі якого встановлений насипний регенератор, з циліндричною трубою для подачі повітря на горіння і відводу продуктів згорання. Відома конструкція є недосконалою, оскільки регенератор, винесений за межі печі, займає додатковий простір, значно ускладнює конструкцію пальника, тому що потребує футерованого перехідного патрубка між насадкою і самим пальником. Найбільш близьким аналогом пропозиції є регенеративний пальниковий пристрій (RU 2384792, МПК(2009) F23D 14/00, 2009 г.). Регенеративний пальниковий пристрій містить розміщений в кладці печі пальниковий камінь і регенеративний теплообмінник з насадкою із корундових кульок, розміщених в корпусі, стінки якого виконані під кутом природного нахилу корундових кульок. Внутрішня торцева сторона регенеративного теплообмінника виконана у вигляді повітроохолоджуючої решітки і розміщена в горілочному камені, зовнішня торцева сторона теплообмінника виконана у вигляді решітки, до якої співісно приєднано колектор у вигляді циліндричної труби, в якій співвісно встановлена газова фурма з запальником, яка виконана із двох коаксіально розміщених циліндричних труб. Вище запальника до колектора приєднаний патрубок для підводу повітря для горіння і відводу димових газів. Відома конструкція регенеративного пальникового пристрою є недосконалою, оскільки не забезпечує рівномірного омивання насадки димовими газами, що охолоджуються, і повітрям, що нагрівається, тому що насадка має різну площу перерізу по довжині і внаслідок цього в насадці утворюються застійні зони. В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалення регенеративного пальникового пристрою, в якому в результаті виконання регенератора з елементами стільникової кераміки та введення додаткової труби з патрубком для подачі паливної суміші (суміш природного газу з димовими газами) забезпечується рівномірне омивання насадки регенератора продуктами згорання і повітрям та зменшення гідравлічного опору насадки, і за рахунок цього зменшуються викиди оксидів азоту в атмосферу і зростає ККД печі. Поставлена задача вирішується тим, що регенеративний пальниковий пристрій, який містить трубу для подачі газоповітряної суміші, до якої приєднано колектор з патрубком, а також регенератор з насадкою, згідно з корисною моделлю, оснащений трубою для подачі паливної суміші, розташованою назовні співвісно до труби для подачі газоповітряної суміші, всередині останньої і колектора встановлено електрод запалення в керамічній трубі, на вихідному кінці якого розташовано завихрювач, а насадка регенератора виконана з елементів стільникової кераміки. Відмінні ознаки пропозиції дозволяють збільшити питому поверхню нагріву, і за рахунок цього збільшити кількість переданої теплової енергій від димових газів до повітря, а за рахунок використання паливної суміші (суміш природного газу з димовими газами) зменшити викиди оксидів азоту в атмосферу через зменшення температури горіння. Електрод запалення автоматизує процес розпалу регенеративно пальникового пристрою, завихрювач стабілізує горіння запальника. Суть пропозиції пояснюють креслення, де на фіг. 1 представлений повздовжній розріз регенеративного пальникового пристрою, на фіг.2 - поперечний розріз, а на фіг. 3 поздовжній розріз пальника. Пропонований пальниковий пристрій встановлено в кладці 1 бокової стіни печі в циліндричному каналі 2, співвісно в ньому встановлена циліндрична труба 3 для подачі паливної суміші (суміш природного газу з димовими газами), а перпендикулярно до її осі встановлений патрубок 4 для подачі паливної суміші. В циліндричній трубі 3 для подачі паливної суміші співвісно встановлена циліндрична труба 5 для подачі газоповітряної суміші (суміш природного газу з повітрям). До вхідного кінця труби 3 приєднаний циліндричний колектор 6, перпендикулярно до осі якого встановлений патрубок 7 для подачі газоповітряної суміші. До вхідного кінця циліндричного колектора 6 приєднана ущільнююча гайка 8. У внутрішньому каналі ущільнюючої гайки 8, колекторі 6 та циліндричній трубі 3 співвісно встановлена керамічна труба 9 з електродом запалення 10. На вихідному кінці електрода 1 UA 70467 U 5 10 15 20 25 30 запалення 10 встановлений завихрювач 11. В кладці бокової стіни 1 нижче циліндричного каналу 2 паралельно його осі виконаний канал 12, в якому встановлений регенератор 13. До вхідного кінця регенератора 13 приєднаний циліндричний патрубок 14 для подачі повітря і відводу димових газів. Всередині регенератора розташовані елементи стільникової кераміки 15, призначені для утилізації теплоти димових газів і підігріву повітря для горіння. Всередині печі виконана камера змішування 16, з якою з'єднані циліндрична труба 3 для подачі палива та регенератор 13. Пропонований пристрій працює наступним чином. Регенеративний пальниковий пристрій працює у складі блочного модуля із двох пальників. Перший пальник працює в режимі "горіння", а другий в режимі "видалення" димових газів з печі. Природний газ та повітря подають через патрубок 7 до колектора 6. По кільцевому каналу, створеному внутрішньою стінкою колектора 6 і керамічною трубою 9, газоповітряну суміш подають до циліндричної труби 5. На виході із циліндричної труби 5 газоповітряну суміш (суміш природного газу з повітрям) запалюють за допомогою електрода розпалення 10. Природний газ та охолоджені димові гази подають через патрубок 4 до циліндричної труби 3, де їх перемішують, а на виході із циліндричної труби 3 одержану паливну суміш запалюють від запальника. В циліндричний патрубок 14 подають повітря, яке потім подають на стільникову кераміку 15 регенератора, нагрівають і подають до камери змішування 16. Другий пальник, який розміщений на протилежному боці печі, в цей час виконує роль димовідвідного каналу. Під дією розрідження, утвореного димососом, димові гази із печі потрапляють в камеру змішування 16, в якій під дією гравітаційних сил окалина, яка міститься в димових газах, осідає на дно камери змішування, а димові гази надходять до регенератора із стільниковою керамікою 15, де віддають своє тепло стільниковій кераміці і охолоджені димові гази до температури 150 °C - 200 °C відводять через патрубок 14. Частину охолоджених димових газів подають до патрубка 4, а решту за допомогою димососа викидають в димову трубу. Система функціонує в імпульсному режимі. Кожні 45-60 с напрям повітря і димових газів міняють на протилежний - спочатку один пальник працює в режимі спалювання газу, а другий, відповідно, - в режимі відводу димових газів і навпаки. Димові гази, можуть містити частинки пилу, окалини, які забруднюють регенеративну насадку, підвищуючи її опір. При досягненні граничного опору насадку в регенераторі демонтують без демонтажу пальника. Пропонований регенеративний пристрій був випробуваний на печі періодичної дії для старіння відливок на ВАТ "Центроліт" м. Суми Таблиця Порівняльні дані відомого і пропонованого пальникових пристроїв Питома поверхня м  2 ср. 3 нагріву Fнаг. м Прототип Пропозиція 35 40 297.6 978.25 Вміст ΝΟх в продуктах згорання, мг    3 м  Площа перерізу для проходу повітря в 1 м 2  89,52 68,86   0,215 0,346 ККД печі, %   33 36 З таблиці видно, що питома поверхня нагріву насадки збільшилась в 3 рази, викиди азоту зменшились на 30 %, а також зріс ККД печі на 3 %. Застосування пропозиції, що заявляється, дозволяє збільшити питому поверхню нагріву насадки, що дозволяє збільшити кількість переданої теплової енергій від димових газів до повітря, що, в свою чергу, приведе до значної економії газоподібного палива і підвищення ККД печі. Запропонований регенеративний пальник має компактне конструктивне рішення розміщених елементів, причому елементи пальника незалежні один від одного, що робить їх простими в обслуговуванні і дає можливість провести заміну елементів стільникової кераміки в регенераторі без зупинки печі і демонтажу пальника. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 45 Регенеративний пальниковий пристрій, який містить трубу для подачі газоповітряної суміші, до якої приєднано колектор з патрубком, а також регенератор з насадкою, який відрізняється тим, що він оснащений трубою для подачі паливної суміші, розташованою назовні співвісно до труби для подачі газоповітряної суміші, всередині останньої і колектора встановлено електрод 2 UA 70467 U запалення в керамічній трубі, на вихідному кінці якого розташовано завихрювач, а насадка регенератора виконана з елементів стільникової кераміки. 3 UA 70467 U Комп’ютерна верстка М. Ломалова 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 4