Занурений газоповітряний пальник

Реферат: Занурений газоповітряний пальник містить прямокутну камеру горіння з водяною сорочкою і термоізоляцією, встановлені у протилежних бокових стінках камери горіння соплові планки з газоповітряними та повітряними соплами, U-подібний розподільчий короб з вертикальною поздовжньою перегородкою, яка розподіляє короб на газоповітряний та повітряний розподільні канали, джерело газоповітряної суміші та джерело повітря. Газоповітряні та повітряні сопла виконано у соплових планках з кожної сторони поперемінно більшого та меншого діаметра, причому сопла попарно-зустрічно розміщені співвісно і проти кожного сопла в одній планці виконано у другій сопловій планці сопло іншого діаметра. UA 86112 U (54) ЗАНУРЕНИЙ ГАЗОПОВІТРЯНИЙ ПАЛЬНИК UA 86112 U UA 86112 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до спеціальних пальників для барботажних печей. Занурений пальник може бути використаний у плавильних барботажних печах для отримання високотемпературних розплавів силікатної сировини при виробництві мінераловатних виробів, шлакоситалів, золошлакового грануляту. Речовини, що вміщують силікати погано проводять тепло та не мають фіксованої температури плавлення. Їх розм'якшення, плавлення та перегрів до рідкоплинного стану відбуваються в інтервалі 50-170 °C при температурах 1000-1500 °C в залежності від хімічного складу. При переробці плавленням таких матеріалів необхідні інтенсивне перемішування та високотемпературний розігрів усієї маси, що розплавляють. 4 Відомий занурений пальник [А.С. СРСР № 1137278 М. кл. F23D 14/38, 1985 г.], який містить прямокутну камеру горіння з водяною сорочкою та з виконаними у протилежних бокових стінках камери сопловими планками з повітряними соплами, U-подібний короб подачі повітря з вихідними каналами та паливний колектор з газовими соплами, який встановлено всередині коробу подачі повітря. Вихідні канали коробу подачі повітря приєднано до соплових планок з повітряними соплами, виконаними попарно-зустрічно відносно бокових стінок. У відомому пальнику утворену та підпалену суміш подають у розплав, де вона згоряє в його товщі. Однак при роботі печі у безперервному режимі, коли у ванні підтримують високий рівень рідкоплинного розплаву, у камеру горіння пальника періодично попадає невелика кількість розплаву, який застигає у її нижній частині. Застиглі частки розплаву потрапляють до повітряних сопел та засмічують газові сопла, що спричиняє недопал газу та знижує ефективність використання палива. 5 Як найближчий аналог вибраний занурений пальник [Патент України № 1148, М. КЛ. С03В 85/16, 1993], який містить прямокутну камеру горіння з водяною сорочкою і термоізоляцією, встановлені у протилежних бокових стінках камери горіння соплові планки з повітряними та газоповітряними соплами, виконаними попарно-зустрічно, U-подібний розподільчий короб з вертикальною поздовжньою перегородкою, яка приєднана одним боком до дна камери горіння, другим - до дна розподільчого коробу, і розділяє короб на розподільні канали, підключені відповідно до джерела первинної газоповітряної суміші та до джерела повітря. У відомому пальнику перемішану та підпалену суміш подають у розплав, де вона згоряє у його товщі. Однак при роботі пальника у камері горіння виникають тіньові зони, які виключені з процесу сумішоутворення, що спричиняє зниження якості перемішування та знижує ефективність використання палива. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалення зануреного газоповітряного пальника, в якому в результаті виконання зустрічно розміщених у соплових планках повітряних сопел та сопел газоповітряної суміші різного діаметра забезпечується підвищення рівномірності заповнення об'єму камери горіння газами, зменшення недопалу паливної суміші у камері горіння, підвищення температури полум'я, що збільшує інтенсивність плавлення, і за рахунок цього підвищується продуктивність печі та її економічність. Поставлена задача вирішується завдяки тому, що у зануреному газоповітряному пальнику, який містить прямокутну камеру горіння з водяною сорочкою і термоізоляцією, встановлені у протилежних бокових стінках камери горіння соплові планки з газоповітряними та повітряними соплами, виконаними попарно-зустрічно, U-подібний розподільчий короб з вертикальною поздовжньою перегородкою, яка розподіляє короб на газоповітряний та повітряний розподільні канали, які підключені відповідно до джерела газоповітряної суміші та до джерела повітря, згідно з корисною моделлю, газоповітряні та повітряні сопла виконано у соплових планках з кожної сторони поперемінно більшого та меншого діаметра, причому сопла попарно-зустрічно розміщені співвісно і проти кожного сопла в одній планці виконано у другій сопловій планці сопло іншого діаметру. Запропонована конструкція забезпечує підвищення рівномірності заповнення об'єму камери горіння за рахунок того, що точка перетину газових струменів зміщується у бік сопел меншого діаметру навперемінно у шаховому порядку, повніше заповнює простір камери горіння, і при цьому подовжується час перебування газів у камері горіння, що покращує якість сумішоутворення та зменшує недопал паливної суміші у камері горіння, а також збільшує продуктивність печі та її економічність. Суть корисної моделі пояснюється кресленням: На Фіг. 1 представлено загальний вигляд пальника, на Фіг. 2 - перетин по А-А, на Фіг. 3 - перетин по Б-Б. Пальник містить прямокутну камеру горіння 1 з водяною сорочкою 2 і з термоізоляцією 3. У протилежних бокових стінках камери горіння встановлені соплові планки 4, з одного боку з повітряними 5, а з другого - з газоповітряними соплами 6 двох різних діаметрів, більшого та 1 UA 86112 U 5 10 15 20 25 меншого, причому сопла попарно-зустрічно розміщені співвісно і кожному соплу в одній планці відповідає у другій сопловій планці сопло іншого діаметра. Навкруги камери горіння 1 розташовано U-подібний розподільчий короб 7, приєднаний до соплових планок 4. У нижній частині коробу встановлена вертикальна поздовжня перегородка 8, яка приєднана однією стороною до дна камери горіння, а іншою - до дна розподільчого коробу, причому вона разом з стінками коробу утворює розподільні канали 9 для газоповітряної суміші і 10 для повітря. Вони відповідно підключені до джерела газоповітряної суміші та повітря. Пальник працює таким чином. Попередньо усе повітря перед поданням у занурений пальник розділяють на два потоки. Один потік, який вміщує 40-50 % загальної кількості повітря, змішують з усім потоком газу, а потім отриману суміш та другий потік повітря роздільно подають у розподільні канали відповідно для газоповітряної суміші 9 та повітря 10. Далі газоповітряну суміш та повітря, кожний потік по своєму розподільному каналу, подають по розподільчому коробу 7 та сопла 5 і 6 соплових планок 4 у камеру горіння 1. Оскільки сопла 5 і 6 соплових планок 4 розташовані у стінках камери горіння зустрічно, то струмені повітря і газоповітряної суміші попарно зустрічаються, причому точки зустрічі струменів зміщено поперемінно у бік сопел з меншим діаметром, що сприяє кращому заповненню простору камери горіння, інтенсивному перемішуванню струменів до утворення якісної паливної суміші. У результаті зіткнення суміш розділяється на два потоки. Більша частина надходить уверх на вихід з камери горіння у розплав, а решта газів - у нижню частину камери горіння, де після розпалу пальника утворюють постійно діюче джерело запалювання. Підпалену суміш вдувають у розплав, де вона догоряє у пузирях, які утворюються над пальником. Пальники розпалюють до подачі матеріалу у піч. В Інституті газу НАН України на дослідній плавильній печі були проведені порівняльні випробування пальника, який заявляється, та пальника-прототипу. Проведені порівняльні вимірювання недопалу паливної суміші у камері горіння та температури полум'я. Таблиця Результати порівняльних випробувань пальників Об'єкт досліджень Пальник-прототип Пальник-пропозиція 30 35 Недопал суміші у камері горіння, % 68 58 Температура полум'я, °C 1700 1790 Продуктивність печі, кг/год 317 390 Встановлено, що частина суміші, яка згоріла у камері горіння, піднялась з 32 % до 42 %, температура полум'я зросла на 90 °C. Було встановлено, що продуктивність дослідної печі при отриманні розплаву з доменного шлаку з додаванням 30 % базальту при використанні пальника, який заявляється, збільшилась з 317 кг/год. розплаву до 390 кг/год. без збільшення витрати палива, яка становила 65 м/год. природного газу. Пальник, що пропонуємо, у порівнянні з пальником-прототипом забезпечує зменшення недопалу паливної суміші, підвищення температури полум'я, що збільшує інтенсивність плавлення, і за рахунок цього підвищується продуктивність печі та її економічність. Пальниками, що пропонуємо, будуть обладнані барботажні плавильні печі мінераловатних виробництв. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 40 45 Занурений газоповітряний пальник, який містить прямокутну камеру горіння з водяною сорочкою і термоізоляцією, встановлені у протилежних бокових стінках камери горіння соплові планки з газоповітряними та повітряними соплами, виконаними попарно-зустрічно, U-подібний розподільчий короб з вертикальною поздовжньою перегородкою, яка розподіляє короб на газоповітряний та повітряний розподільні канали, які підключені відповідно до джерела газоповітряної суміші та до джерела повітря, який відрізняється тим, що газоповітряні та повітряні сопла виконано у соплових планках з кожної сторони поперемінно більшого та меншого діаметра, причому сопла попарно-зустрічно розміщені співвісно і проти кожного сопла в одній планці виконано у другій сопловій планці сопло іншого діаметра. 2 UA 86112 U 3 UA 86112 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 4