Камера дожигания газов

 

Изобретение относится к технике очистки промышленных газообразных отходов, содержащих органические вещества ,в частности, к конструкции камер дожигания газов, и может быть использовано в металлургической промышленности при сушке стружки цветных и черных металлов. Целью изобретения является повышение устойчивости работы камеры и полноты дожигания горючих компонентов. Средство подвода топливовоздушной смеси выполнено в виде соединенных с коллектором топлива вертикальных патрубков, установленных в плоском воздушном коллекторе с образованием с его крышкой кольцевых зазоров, расположением верхних торцов над уровнем крышки. Выступающие за крышку воздушного коллектора части вертикальных патрубков 1 расположены непосредственно перед нижней перегородкой и сквозными ее впадинами, а между рядом вертикальных топливоподводящих патрубков и входным патрубком 3 камеры выполнено пережатие 22 канала с рекуператором 21 в нем для подогрева воздуха. На конце вертикальных патрубков установлены клапаны с возможностью соосного перемещения. 1 з.п.ф-лы, 7 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„.SU,„,1476252

А1 (51) 4 F 23 G 7/06

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ вЂ” 1

Г (21) 4304344/29-33 (22) 11.09.87 (46) 30.04.89. Бюл, М -16 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт вторичных цветных металлов (72) А.С.Иаксименко (53) 628.54 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1134847, кл. F 23 С 7/06, 1983. (54) КАМЕРА ДОЖИГАНИЯ ГАЗОВ (57) Изобретение относится к технике очистки промышленных газообразных отходов, содержащих органические вещества, в частности к конструкции камер дожигания газов, и может быть использовано в металлургической промьппленности при сушке стружки цветных и черных металлов. Целью изобретения является повышение ус I тойчивости работы камеры и полноты дожигания горючих компонентов. Средство подвода топливовоздушной смеси выполнено в виде соединенных с коллектором топлива вертикальных патрубков,установленных в плоском воздушном коллекторе с образованием с его крышкой кольцевых зазоров, расположением верхних торцов над уровнем крышки. Выступающие за крышку воз," душного коллектора части вертикальных патрубков 1 расположены непосредственно перед нижней перегородкой и сквозными ее впадинами, а между рядом вертикальных топливоподводящих патрубков и входным патрубком

3 камеры выполнено пережатие 22 канала с рекуператором 2 1 в нем для подогрева воздуха. На конце вертикальных патрубков установлены клапаны с воэможностью соосного перемещения. 1 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к технике очистки промьппленных газообразных отходов, содержащих органические вещества, в частности к конструкции камер дожигания газов, и может быть использовано при сушке стружки цветных металлов.

Цель изобретения — повышение устойчивости работы камеры и полноты дожигания горючих компонентов. 10

На фиг.1 представлена камера дожигания газов; на фиг.2 - разрез

А-А на фиг. 1; на фиг.3 — разрез Б-Б на фиг.2; на фиг.4 -разрез В-В на фиг.2; на фиг.5 — устройство нако- 15 нечника топливоподводящих патрубков с клапаном на конце и кольцевой выходной щелью; на фиг.6 — то же, с заглушенным торцом и боковыми выход ными отверстиями; на фиг.7 — разрез 20

Г-Г на фиг.1.

Камера дожигания газов содержит футерованный корпус 1, канал 2 для газов, входной патрубок 3, выходной патрубок.4, поперечную перегородку

5, установленную сверху с перекрыванием половины сечения канала 2, нижнюю перегородку 6, установленную под углом к оси канала 2; В омываемых газами частях перегородок 5 и 6 вы- 30 полнены впадины 7, чередующиеся с выступами 8. Высота выступов 8 равна

1-1,5 ширины впадин 7, а ширина впа- дин 7 равна 1/2-2/3 толщины перегородки 5 или 6.

Со стороны входного патрубка 3 камеры дожигания нижняя перегородка ,6 обррудована плоским воздушным коллектором 9 с крышкой 10. Каждая впадина 7 нижней перегородки 6 снабжена щ топливоподводящими патрубками 11, отходящими от топливного коллектора

12. Топливоподводящие патрубки 11 проходят через кольцевые зазоры 13 крышки 10 и имеют на выходном конце наконечники 14 с кольцевыми щелями

15, образуемыми клапанами 16, которые удерживаются на верхчем срезе наконечников поясковыми выступами 17 посредством штоков 18 и крестовин 19. 5

Плоский воздушный коллектор 9 с крьпп-, кой 10 оборудован патрубком 10 горячего воздуха на горение топлива, который нагревается в рекуператоре 21, вмонтированном в пережатие 22. Рекуператор 21 оборудован входным воз- душным патрубком 23 холодного вентиляторного воздуха. Вместо наконечника 14 с клапанами 16 могут приме1 1476252 2 няться наконечники 24 с заглушками

25 на верхних торцах и боковыми отверстиями 26.

Устройство работает следующим образом.

Первоначально патрубком 23 подают воздух в рекуператор 21 пережатия

22 и далее через патрубок 20, плоский воздушный коллектор 9 и кольцевые зазоры 13 крьппки 10 воздух, направляют в камеру дожигания газов в количестве-1/4 от номинального расхода воздуха, необходимого для горения топлива. Затем зажигают топливо всего комплекта горелок топливоподводящих патрубков 11 и вводят весь ряд топливоподводящих патрубков

11 нижней перегородки 6 в работу, подавая топливо в количестве 1/4 от номинального расхода.

При подаче топлива в топливоподводящие патрубки 11 внутри их создается давление топлива, за счет которого происходит отжатие клапанов

16 с образованием кольцевых щелей 15.

Через последние топливо поступает перпендикулярно кольцевым струям воздуха, выходящего иэ зазоров 13, образуя горячую смесь. Поочередно добавляя топливо и вентиляционный;-. воздух, выводят весь ряд топливоподводящих патрубков 11 нижней перегородки 6 на номинальный режим работы. Из-за близкого расположения топливоподводящих патрубков 11 к поверхности нижней перегородки 6, ее "гребенке", она быстро нагревается. Одновременно путем излучения тепла от пламени горелок нагревается корпус пережатия 22 и происходит подогрев воздуха в рекуператоре 21, который далее поступает на горение топлива в горелках топливоподводящих патрубков 11.

После разогрева "гребенки" нижней перегородки 6 до раскаленного сосо тояния с температурой около 600 G подают дымовые газы из сушильной печи. Поскольку отходящие газы содержат возгоны масел, летучие горючие вещества и твердые частицы пыли, то в результате их соприкосновения с раскаленной "гребенкой" нижней перегородки 6 и рассредоточенным по длине перегородки факелом комплекта горелок топливоподводящих патрубков

11 наступают возгорание горючих.,сос тавляющих дымовых газов и подъем температуры в камере дожигания.

1476252

Кроме того, омывание корпуса пережатия 22 отходящими из сушильной печи дымовыми газами с температурой около 200 С способствуют подо5 греву воздуха в рекуператоре 21

Также направленная подача отходящих из сушильной печи дымовых газов с помощью пережатия 22 к "гребенке" нижней перегородки 6 и к пламени горелок топливоподводящих патрубков

11 способствует более полному и сконцентрированному дожиганию горючих составляющих отходящих газов. В результате все эти факторы приводят к резкому подъему температуры в камере дожигания, что является сигналом для снижения расхода топлива до возможного для поддержания горения минимума. При этом воздух из кольцевых зазоров 13 крышки 10 продолжает поступать, обогащая кислородом очаги горения дожигаемых на "гребенке горючих составляющих дымовых газов. С понижением температуры из- 25 за уменьшения масел в стружке увеличивают расход топлива на топливоподводящие патрубки 11, чтобы поддержать верхнюю часть нижней пере..городки 6 в раскаленном состоянии по всей ее длине.

Расположение перед нижней перегородкой со стороны входного патрубка камеры дожигания плоского воздушного коллектора с крышкой и отверстиями в ней вдоль всей перегородки напротив каждой ее впадины позволяет снабдить каждое отверстие крышки для выхода воздуха, а следовательно,.и впадины перегородки топливоподводя40 щими патрубками и сжечь топливо непосредственно на "гребенке" перегородки, приблизив и рассредоточив пламя на всю ее длину. В совокупности с пережатием 22 и рекуператором

21 это образует как.бы заслон пламе45 нем на "гребенке" перегородки потоку горючих отходов из сушильной печи и обеспечивает быстрый, полный и экономичный нагрев верхней части перегородки пламенем от наконечников топливоподводящих патрубков и дожигание паров масел.

Кроме того, при воспламенении и устойчивом горении паров масел на

"гребенке," с уменьшением расхода топ-55 лина (когда снижают количество расходуемого топлива до минимума) нагретый воздух через кольцевые зазоры крышки коллектора продолжает поступать к "гребенке" в прежнем количестве, обеспечивая очаги горения паров масел кислородом для горения на всей длине перегородки, что стабилизирует и концентрирует "жар" на перегородке и в объеме канала между нижней и верхней перегородками камеры дожигания и увеличивает устойчивость работы перегородки.

Выполнение расстояний от щелей топливоподводящих патрубков до канавок "гребенки - с определенными конкретными размерами продиктовано требованиями формирования топливовоздушной струи, смешивания компонентов и полным сгоранием топлива при максимальном усвоении тепла верхней частью перегородки (ее "гребенкой").

При соблюдении зависимости Ь =

=(1-4 ) d топливо попадает в воздушные струи, хорошо перемешивается с воздухом и сгорает на относительно коротком расстоянии непосредственно на "гребенке" перегородки, быстро разогревая ее. Так как плотность газообразного и жидкого видов топлива колеблется от 0,50 до 2,50 кг/м то при малой плотности топлива в идентичных условиях оно оттесняется воздухом на большую высоту, смешиваясь и сгорая на большей длине, образуя более длинный факел. В этом случае расстояние от кольцевых щелей топливоподводящих патрубков до впадин "гребенки" должно равняться четырем диаметрам топливоподводящего патрубка, (4=4 d zp). Увеличение расстояния h 6ezzee 4d,> нецелесообразно вследствие увеличения поверхности обогреваемой над горелками перегородки ниже "гребенки", что сопряжено с дополнительным расходом топлива.

Когда плотность топлива приближается к 2,5 кг/м"-, формирование топливовоздушной струи происходит на меньшей высоте, и расстояние от отверстий для выхода топлива до впадин составляет около одного диаметра топливоподводящей трубы (h=1d p).

При высоте менее 1 dT уменьшается суммарная контактная поверхность

"гребенки" как стабилизатора и интенсификатора сжигания горючих составляющих дымовых отходов. Выбор расстояния щелей топливоподводящих патрубков от воздухораспределитель1476252

25 ной крышки коллектора должен осуществляться исходя из соображения исключения перегрева металла коллектора свыше 400 С и полноты смешивания топлива с воздухом и его сжига. 5 ния. Для данного случая это расстояние составляет 50-100 мм.

Диаметры топливоподводящих патрубков, воздушных отверстий в крьппке и газовых щелей (или отверстий) рассчитываются в зависимости от необходимого на нагрев и дожигание количества топлива, его калорийности и плотности. 15

Учитывая то, что газы в канале камеры дожигания находятся под разрежением в 2-4 кгс/см, замера обогрева камеры дожигания одной крупной горелкой, расположенной в горизонтальной плоскости и имеющей "жесткий" факел, на комплект мелких, расположенных в вертикальной плоскости топливоподводящих патрубков с относительно "вялыми" факелами, равномерно расположенными вдоль всей длины перегородки и почти вплотную придвинутыми к ней, делает необходи мым учитывать перепад давления на наклонной перегородке. Это необходимо для того, чтобы равномерно распределить дымовые газы из сушильной печи на "гребенке" наклонной перегородки. При этом достигается максимально возможная полнота дожигания горючих составляющих, Опытом установлено, что чем меньше угол между перегородкой и осью канала,тем больше неравномерность, особенно при вертикальном расположении входного и выходного патрубков камеры дожигания. Однако при боковом диаметрально противоположном расположении .входного и выходного патрубков и наклона первой перегородки к оси канала в сторону выходного патрубка 45 неравномерность значительно нивели-. руется. Практически полная равномер" ность распределения дымовых отходов по сечению канала на "гребенке" наклонной перегородки и их дожигание осуществляются при боковом расположении входного и выходного патрубков. б

Таким образом, предлагаемая конструкция устройства позволяет перенести горение топлива и газообразных отходов полностью и непосредственно на поверхность по всей длине перегородки, повысить устойчивость работы камеры и полному дожигания и уменьшить расход топлива на дожигание отходящих газов.

Формула и з о б р е т е н и я

1, Камера дожигания газов, образующихся при сушке. металлической стружки, содержащая корпус с подводящим и отводящим патрубками и каналом для газов, в котором расположены последовательно с перекрыванием нижней половины поперечного сечения канала нижняя перегородка, установленная под углом к оси канала, и с перекрыванием верхней половины поперечного сечения канала — верхняя перегородка, причем части перегородок, расположенные за пределами горизонтальной плоскости симметрии канала, выполнены со сквозными впадинами с образованием выступов между ними, и средство подвода топливовоздушной смеси, отличающаяся тем, что, с целью повьппения устойчивости работы камеры и полноты дожигания горючих компонентов, средство подвода топливовоздушной смеси выполнено в виде соединенных с коллектором топлива вертикальных патрубков, установленных в воздушном коллекторе с образованием с его крышкой кольцевых зазоров и расположением верхних торцов над уровнем крьппки, причем выступающие за крышку воздушного коллектора части вертикальных патрубков располажены непосредственно перед перегородкой и сквозными ее впадйнами, а между средством подвода топливовоздушной смеси и входным патрубком камеры выполнено пережатие канала с размещенным в нем рекуператором.

2. Камера по п.1, о т л и ч а— ю щ а я с я тем, что на свободных концах вертикальных патрубков установлены клапаны с возможностью осевого перемещения, 1476252 ,4- Ф

Рига

8-8

Ю

1476252

Г-Г

Фик. 7

Составитель Т.Лепахина

Техред Л.Олийнык

Корректор М Пожо

Редактор И.Касарда

Заказ 2147/38 Тираж 489 Подписное

BHHHGH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-иэдательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101