Ванная печь прямого нагрева

 

Изобретение относится к ванным печам и может быть использовано в стекольной промышленности для варки стекла и плавления других материалов Изобретение позволяет интенсифицировать теплообмен между факелами и расплавом, повысить качество продукции , увеличить срок службы печи. Печь содержит ванну 1 прямоугольной формы с расплавом 2. С одной торцовой стороны к ванне присоединен загрузочный каркас, с противоположной - выработочный канал. Над ванной установлены боковые и торцовые стены. В боковых стенах в шахматном порядке установлены горелочные устройства 8, включающие горелки и горелочные камни. Печь со стороны загрузочного кармана сообщается с дымоотводяшими каналами. Горелочные устройства установлены при угле наклона их к горизонтали cuL 5-1 о на расстоянии центра их выходных отверстий от поверхности расплава, равном (0,2oi + 0,5)D, и с шагом, равным 0,51-0,65 ширины печи, где oi - угол наклона горелочных устройств в градусах; D - диаметр выходных отверстий горелочных устройств. 2 ил. i (Л С А 0 о 05 ;О Фиг. 2

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4 С 03 В 5/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Фиг. 2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К ABT0PCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3978500/29-33 (22) 05.11 85 (46) 30,04.87. Бюл. 1) - 16 (71) Институт газа АН УССР (72) В.С.Пикашов, В.А,Осиевский, А.Е.Еринов, В.A.Âåëèêîäíûé, В.И.Бабич и Г.Н,Павловский (53) 666.1 .031(088.8) (56) Автор<.кое свидетельство СССР

Р 323374, кл, С 03 В 5/16, 1969 °

Авторское свидетельство СССР

Ф 765217, кл. С 03 В 5/16, 1978. (54) ВАННАЯ ПЕЧЬ ПРЯМОГО НАГРЕВА (57) Изобретение относится к ванным печам и может быть использовано в стекольной промышленности для варки стекла и плавления других материалов.

Изобретение позволяет интенсифицировать теплообмен между факелами и расплавом, повысить качество продукции, увеличить срок службы печи, Печь содержит ванну 1 прямоугольной формы с расплавом 2. С одной торцовой стороны к ванне присоединен загрузочный каркас, с противоположной — выработочный канал. Над ванной установлены боковые и торцовые стены. В боковых стенах в шахматном порядке установлены горелочные устройства 8, включающие горелки и горелочные камни. Печь со стороны загрузочного кармана сообщается с дымоотводяшими каналами.

Горелочные устройства установлены при угле наклона их к горизонтали р!.5-10 о на расстоянии центра их выходных отверстий от поверхности расплава, равном (0,2 о + 0,5)D, и с шагом, равным 0,51-0,65 ширины печи, где oC— угол наклона горелочных устройств в градусах; D — диаметр выходных отверстий горелочных устройств, 2 ил, 1306913

Изобретение относится к ванным пламенным печам и может быть испольМовано в стекольной промышленности для варки стекла и плавления других материалов. 5

Цель изобретения — интенсификация теплообмена, повьш|ение качества продукции и увеличение срока службы печи.

На фиг.1 представлена печь, план;

f0 на фиг.2 — разрез A-А на фиг,l, Печь содержит ванну I ïðÿìîóãîéüной формы с расплавом 2. С одной торцовой стороны к ванне присоединен

U 15 загрузочный карман 3, с противоположной — выработочный канал 4, Над ванной установлены боковые 5 и торцовые

6 стены и свод 7. В боковых стенках в шахматном порядке установлены горе20 лочные устройства 8, включающие горелки и горелочные камни. Печь со стороны загрузочного кармана сообщается с дымоотводящими каналами 9, Предлагаемая печь работает следую- 25 щим образом.

В ванну 1 через загрузочный карман

3 непрерывно подают сырой материал, который по мере продвижения вдоль ван" ны плавят. В расплаве 2 под действием З! теплоты происходят химические и другие процессы. Готовый расплав вытекает в выработочный канал 4. Нагревают расплав высокотемпературными факелами, омывающими его поверхность и направленными поперек печи. Факелы создают сжиганием природного газа или топлива горелочными устройствами 8.

При этом гарелочные устройства создают светящиеся факелы и их регулируют на длину, равную ширине печи. Образующиеся при сжигании топлива продукты сГорания поднимаются под свод 7, движут" ся вдоль него и удаляются через дымовые каналы 9.

Благодаря тому, что горелочные устройства установлены на печи в шах" матном порядке согласно оптимальным параметрам (шагу, высоте и углу наклона), создаются условия для реализации режима прямого направленного тепло50 обмена с максимальной эффективностью факелов, полное покрытие поверхности расплава и минимальное - у стен и о свода.

Угол наклона горелочных устройств о к горизонтали составляет 5"10, расстояние от центра их выходных сечений до поверхности расплава составляет (0,2g + 0,5)1), а шаг — u,SI0,65 ширины печи, где с — угол наклона горелочных устройств; D — диаметр выходных отверстий

Первоначально был выбран оптимальный угол наклона к горизонтали осей о факелов 5-10 из условий максимальной дальнобойности одиночной настильной струи. Этот угол получен на основе экспериментальных данных путем квадратично-параболической аппроксимации методом наименьших квадратов. Оптимальным найден угол наклона оси гоО релочного устройства 7,5 с погрешностью 1,5Х. При максимальной дальнобойности струи константа потерь полного давления вдоль оси струи принимает наименьшую величину. С отклонением от этого направления значение константы растет пропорционально квадрату угла. С учетом погрешности аппроксимации выбирают угол наклона о оси в пределах 5-10

Затем для заданного оптимального угла наклона осей факелов определяют оптимальную относительную высоту рас" положения выходных отверстий горелочных устройств (горелочного ° камня).

Для предотвращения охлаждения распла" ва еще не смешанными и не вступившими в реакцию горению струями воздуха и газа у корней факелов и стабилизации горения за счет более интенсивного подсоса высокотемпературных печных газов к нижней части корня факела горелочные устройства необходимо рас" положить как можно выше над поверхностью стекломассы при сохранении струями характера настильности. На основе экспериментов на гидравлической модели при соблюдении всех. законов моделирования найдено, что на" стильность сохраняется, если расстоя. ние от центра выходных отверстий горелочньтх устройств (горелочных камней) до поверхности расплава равно (0,2оа + 0,5)D„

I,".ðH большей высоте и угле наклоо на 10 струя перестает быть настильной.

Шаг горелочных устройств, равный 0,51-0 65 ширины печи при оптимальных угле наклона и высоте их, установлен на основе экспериментов на гидравлической модели из условий 1306913

Составитель Т.Буклей

Техред Л.Олейник Корректор С.Шекмар

Редактор Л.Повхан

Заказ 1494/22 Тираж 428 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 полного покрытия настильными факелами поверхности расплава. При уменьшении шага менее 0 5 ширины печи настильные струи, выходящие с противоположных сторон, сталкиваются между собой и резко поворачивают вверх к своду. При этом возможен перегрев свода, недогрев стекломассы в месте столкновения струй из-за образования застойной зоны над поверхностью расп-<0 лава и появления непокрытых факелами участков между соседними горелками.

С увеличением шага более 0,65 ширины печи появляются непокрытые участки между факелами — сначала в центральной части, а затем у корней факелов.

Формула изобретения

Ванная печь прямого нагрева, содержащая бассейн с установленными наклонно в боковых стенах в шахматном порядке горелочными устройствами, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации теплообмена, повышения качества продукции и увеличения срока службы печи, горелочные устройства установлены под углом 5о

10 к горизонтали, расстояние от центра их выходных отверстий до уровня стекломассы равно (0,2 + 0,5)D, а шаг -; 0,51-0,65 ширины бассейна, где ь6 — угол наклона горелочных устройств, D — диаметр выходных отверстий горелочных устройств.