Способ отопления барботажных печей для получения минеральных расплавов и погружная горелка для его осуществления
Изобретение относится к технологии и оборудованию для получения высокотемпературных расплавов силикатного сырья в печах барботажного типа, оборудованных погружными горелками. Целью изобретео А-А ния является повышение производительности путем стабилизации состава горючей смеси Весь поток воздуха на горение перед поступлением в подовую горелку разделяют на два потока. В первый поток, содержащий 40-50% общего количества воздуха, подают на смешение весь поток газа. Полученную первичную смесь и второй поток воздуха раздельно подают в подовую погружную горелку и перемешивают их в камере горения непосредственно перед воспламенением. Устройство содержит открытую сверху водоохлаждаемую щелевидную U-образного сечения камеру горения, в продольных боковых стенках которой установлены сопловые планки с сопловыми отверстиями. В камере горения установлены вертикальные поперечные перегородки, разделяющие ее на рабочие секции с соплами, и промежуточные без сопел. К сопловым планкам присоединен раздающий короб, огибающий камеру горения и образующий со стенками последней распределительную камеру U- образной формы, разделенную продольной перегородкой 10 на распределительные каналы 11 и 12, подключенные соответственно к источнику первичной газовоздушной смеси и воздуха. 2 с.п. ф-лы, 2 ил. (Л С о 00 О СО о VJ
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (s))s С 03 В 5/16
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ti
/
)
1
) 0
Йгг.2 (21) 4694310/33 (22) 24,05,89 (46) 07.11.91. Бюл. hh 41 (71) Институт газу АН УССР (72) В. M. Олабин, А.Б. Максимук и Л.С. Пиоро (53) 666.1.031(088.8) (56) Хзмалян Д. М. и др. Теория горения и топочные устройства. — M. Энергия, 1976, с. 164.
Олабин В. М, и др. Исследование пирогидролиза фторосодержащих силикатов в газоэлектрической печи с применением погруженных горелок. — Химическая технология. 1979. М 3, с. 35.
Авторское свидетельство СССР
ЬЬ 800480, кл. F 23 О 14/00, 1979.
Авторское свидетельство СССР
hh 1137278, кл. F 23 0 14/38, 1985. (54) СПОСОБ ОТОПЛЕНИЯ БАРБОТАЖНЫХ
ПЕЧЕЙ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ
РАСПЛАВОВ И ПОГРУЖНАЯ ГОРЕЛКА
ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к технологии и оборудованию для получения высокотемпературных расплавов силикатного сырья в печах барботажного типа, оборудованных погружными горелками. Целью изобретеА Ж,, 1689307 А1 ния является повышение производительности путем стабилизации состава горючей смеси, Весь поток воздуха на горение перед поступлением в подовую горелку разделяют на два потока. В первый поток, содержащий
40-50 g общего количества воздуха, подают на смешение весь поток газа. Полученную первичную смесь и второй поток воздуха раздельно подают в подовую погружную горелку и перемешивают их в камере горения непосредственно перед воспламенением, Устройство содержит открытую сверху водоохлаждаемую щелевидную 0-образного сечения камеру горения, в продольных боковых стенках которой установлены сопловые планки с сопловыми отверстиями. В камере горения установлены вертикальные поперечные перегородки, разделяющие ее на рабочие секции с соплами, и промежуточные без сопел. К сопловым планкам присоединен раздающий короб, огибающий камеру горения и образующий со стенками 2 последней распределительную камеру Uобразной формы, разделенную продольной перегородкой 10 на распределительные каналы 11 и 12, подключенные соответственно к источнику первичной газовоздушной сме- « )0 си и воздуха. 2 с.п. ф-лы, 2 ил. О
A «. АЭ
/ Д ф C) 16()9307
Изобретен?«18 с)(на ится к техналсгии и оборудавани(0 дл)1 получения Bb! coKoтемпеp3TypHs(» распла()ов сил(л<атного сырья В
П(=.чах барб)отажн .! а типа, оборудованных подовыми погружными Горелками. 5
Целььа и=обре(6 и l является повышение праиз(3одитеr!BHQCTH r(I!Te ". Стабиri(t 33ц(?и состава Горю?18Й (-,меси, Образование горючей cìecH пра!лс.(оДит B j1BB зтапа. ПВГ()ыЙ BTBO (3Kr)(OH38. в 10 себя предварительное GQ ..Ода (и В 1 opPfll;у смешенле Всего г!Отак,:i 383 0 íой част.(0 (40--50оу, сбщегo зб?;6!и.:) разделенного .3Двое ГIОТОК3 ВС6И) BQBДУХ3 С QQP330BB»НИ6М п8рвич(-(ОЙ бОГатОЙ" смсси -(8! QpiG÷ei 0 Г сТ8В8, ВТОРОЙ Этап и - Pil!i llvÁèÁ3íè "; В КВМ!3 ре горения получен!(ай:.()ане":. перви-; -;ой
cM8cv(с GCTBBLL(8(!Cv часть!G Воздуха. 110скольку B Об).емном (угнОшени,1 оба потo!(3 равны, То Для N)< распределен:?я па Длине 20
Горел к(л применяют Оди накавы8 канariü?. I i;оэтому возника!ощая г(рл раба е "орел:.1,: расплавом неравномерность распределения обоих потакая 10 дл лне камеры горения б)(вет име(ь ОД(л((BKQ(!B(L)! (Bpai Па ДЛИНB КBМБPB! ГОРЕ!-l((;".l И С!ЗС?Г((етСтв)(8T 3 8 Д 3 Н?Н О М Г, Берт(лкальная продольная г(ерегоpor(— ;((3, установленная B pa;3ÄBK)ÙeM коаобе пО- 30 гружной многÎcf сйнг л гс релкл и целя(цая короб на два канал ? B один из к(то()ы): г;одают "llepeoбага!Бе,.ную- (aзс.вос4г.,рс,— ,-! (1(1 (MP C!? 3 B Л Р» г Ci i l В 0 (! )?" ! ) 3:-, О (1 Я 6 Г О"уществить подвод к с((пла(3Ы?? ".Г:!ep!Cтиям 35 :-. ОДНОЙ ИЗ Ствн )!; КаМ(:,РЬ! ГОРЕНИ(Я КаЧПСтБенно перемешачнай с: e""(негорючего саСТава 3 К СОПЛБМ В П(ЗОТИВОПОЛ,-:)!(!4ОЙ СТ8ЯК6 — воздуха, необхс(димо "() цля;)бразавани-l горючеЙ с;меси заданно-с сае?ц(4 11-(» (ос?П)ва, 40 ! аким образом, на кажд !О пару Бс(:рсчнс распаложеннь(х сог!ел в кам Äpe roðeния пода!GT газ и во=-!Дух в задаH!-:(iм .-.00(HQLL(-.нии, На (1;!лг. 1 r(зздст- ?ëeHB . (зре((к.:??„?:.0:.:)- 4() еоль(4ый paapea на (i);<((. 2 — с;6 ";- ?Ие - - .- :, На фиг, 1, 11одавая Г!0(ру)1<((6:! (Llp -.)л (i» с Оде ;,l(?<(41 ?l i-1 р! ..Т (V C(36p)(?f (?ОБ(1, l?(—,,-.; „((:i .?6M?;10 ??? (? .16(3иднук) U-ОбаазнОГО l (- ? = 1-(!Iv(1 -! "iel)ig 1 ГОР(- .— .)1! ! ?ия, наружн le стзг? (и кот. ?0(3f. 1 и(л Зют термоизаляцыю 2, 3 В гl родос! !ь!)(бакзвьс СTr=HKax перпендлкул:.рн: M?; 31рсти; дру(дpYra )/станавле!-;ы с()пло.)ь!8 1(лан! (1 3, 15 СОГ!ЛОВЫХ ПЛ3Н КБХ ГР?? Г Г(?(!М(,, PBCl)С Ло?(<811" ;4ЫМИ ДР)(г GT ДР((.8 H 33!. l Ь(< Р ССTO!IЬ!«!)1K, Быполне(-.ы Выходные ка(:..?: : с сс(п)(с.": -,(ми :?ТВ8„-(СТ((1ЯМ!Л Г< камере га ).-.н((л?iei...е:„"з ;р!331-:=:8 пр:„м,;.— >!<)fTKÈ УCTBHÎБЛБНЫ l! -:,(l ? ИК(1(? ЬНЫ8 Г(ОП -! 06 ::ные гiереи)родни б, разде ."-.К)!3,.10 ка;<еру, 33 раоочие ГВК14ии 7 сапла(л 1 у!! l ь». ж, (()?Чны(-((063 сопел, К соплавым (1?13.(i::i - 1(РисоеДИНеН разда!0(ций короб <1,:;; иб-;-0!ций к=.ме:;! горения и образуюш(:4 с те;,-:."::,-(Г;-: —,цией 2 РВСПРБДЕЛИТ6ЛЬНУЮ Ка,"16(i" (. -0:)1.33НОЙ ФОРМЫ, В KOTAPOV(УСТ81-(С? Вл6 :l? l Г(,".)Од? .,1Ь(-13Я . переГОРОДка 10, разД(зля! ?1!!Вя ко .Об i48 03с пределительн(?? 8 vBHBf! ь(! 1 l 1?,, ()Одкл(Оченные соогветственно v иста н((ку первичной газовазДу!Б ной смеси Возд?)(Ха, 1 33Да юЩи ка(20б снабжеli l i(:, :,= здя щи(": Г(ат(эубком (3. Рубашка еадянага и;<ла :Krения камеры 14 горения с(габжена и,(оу кеми подвода 1 5 и QTBÎ na 1 с? Бо (! ь?, Г V) o:,-,B!«o oliii;G??з o?f18 HB i; поДине плави((ьHGLi вa! l14 l <1)лан!,ем (18ред подачей "-. П,)гру);:ну(0 Горелку весь Воздух pa .:. »öe)iè:ñ .. -:3 два(отака, Б первый coU60)val(!ий -4? 0 "ig !?Gll 8ГО "..сличестВя воздуха», lojial(3! !13 смешен(16 Becь поток Гэза, а зяте(и палученн ую смесь (п(з»0(3ичну(о) и второл потс к воздуха раздель»о подают На ВХОДЫ Pclc()P?e?(per(! .(ЬНЫХ Качалов Пе(Р вичной смеси 11 и Воздуха 12 располая<енные Бо входном сечении:...Одвоцящего o8TP)r Ü <3 .?. „((,Злее Г!БРЬИЧНБ?Я;(И8СЬ ?(ВОЗДУХ, Каждый поток ПО ьпе!Иу рзспред=.литель(4ому каналу двигаютс.- г.о раздающему кopo(3y» 1)оступа:От через Быхоцнь!е к1налы 4 и соплОвые Отвесс. ня 5 col(лов ь(х пла 4ov, 3 В раба -!ие секции 7 каме ы " горе:-ия, Г1о:i Остальные (азы па Гу " . 3 ь)т Б l4!1)KH II !K) часть KBMppLl горения, гда после рсз>к:.Г" Горелки Обаaa )?8тся паста(? ?(-1 н:,(18йсте у(<»? (1(ы! ? Iлс Г i ÷"H L1 V. 3 Я ж И Гс(!! И Я, О ДО ж )l< 6 V i- ?(i! ) .: (Л 8 С Ь БД B B Г P8fiI .! l 033 Klи? БIОТ Д I (QДс. -4(1»13 18РИ8ЛBI B печь. rj(0cf! 3 38Ã(»уз;L: !л появления ра пла а Г! Р 0 (Л 6 Ж УТ?OЧ Н ((6 С 8 V. ) И Л (» К 3 1 16 Р Ь? Г 0 Р Е Н !Л Я Запоя?(Я(8- оа-,г;(Iав(-.=.liHBI,(I Ь B- Pn!ila? )» ?(Зж? Дай Раио-:BЯ се:;.U !3 cf Ух<и Г v! cTQ--;H!":.Ком QGO32OB, ÚН(, (4 (;)! .?! П?(»й Я;)3(Г(Л РГ,6 Г1 (p il М 8 p (,: l!) И laeC Г(.GÌ)(СПОСОбy Весь i-, iTQii газа 0! (;1 :. пе )е, псдачел в (Q08!i<ó Де()я i на по-. 01. -1, Г!8!):.(ь(й ilc так 31,5 l - . jH LQK!!f 0 -i i j„- Q.jiëe. О l 0",(.":ес i Ba Газа) H 1?? 03?(1(18 КЗ? Т ?-(ег? (3?(л?Э,:"f! C!!1()?н 0 Б 1;3 Mep горечи: —. -Орелки через::опловые О((361)стия в Г 4 Г IQ днище камеры горения, а второй поток га4R перед подачей в камеру горения смешивают со всем потоком воздуха — 690 м /ч. В камере горения оба потока перем"-.шивают, образуя горючую смесь, которая восгламеняется на выходе из горелки и сгорает в расплаве. В обьемном соотношении первичная смесь содержит (сб.%) воздух: газ=100:5,5, B камеру гсг ения подают гаэ 4,5 об. . При зто; температура расплава составляет 1280:". 10I Ñ, Была достигнута часовая производи-ельность по расплаву 350 кг/ч. П р и ме о 2, По предлагаемому способу при расходе газа 70 м /ч и расходе воздуха з 690 м /ч последний перед подачей в горелз ку делят на два потока, В первый поток 310 м /ч (45% общего количества воздуха) на образование первичной смеси;1одают вес., поток горючего газа — 70 м /ч. Далее полз ученную смесь и второй поток воздуха раздельно подают в -погружную горелку. Перемешивание обоих потоков производят в камере горелки. Полученную смесь поджигают на выходе из горелки и она сгорает в расплаве. В обьемном соотношении первичная см=ñoiü, сcоoд еeрpжит (об," ) воздух;газ=-45;1I0, На смешение в камеру горения подают воздух 55 об., Темп ратура расплава 1340 + 10 С, часовая производительность по расплаву 385 кг/ч. Пример 3, В условиях примера 2 на образование первичной смеси подают воздух и:=-з (об. ) 35. 10. В камеру горения подают воздух 65 оо,5„. Температура раоплава 1290 " 10 С, часовая производительность гечи 350 кг/"., Пример 4. В условиях примера 2 поток взздуха делят на две части (об, ) 40 и 60. Состав первичной смеси-воздух»газ--40:10. В камеру горения подают воздух 60 ob. . Температура расплава 1320 +10 С, Производительность печи 370 кг/ч расплава, Пример 5, В условиях примера 2 состав пеовичной смеси в обьемном соотношении воздух:газ=-50:10 (об. <)). 50 об. воздуха пода,от в камеру горения. Температура расплава 1325 + 10 С, производительность по расплаву 370 кг/ч. Пример 6. При расходе газа 70 мз/ч и расходе воздуха 690 м /ч воздух перед 3 подачей в горелку делят на два потока. В первый (55 об. ) подают на образование 20 ю —, / 40 л5 50 первично» смеси весь газ (10 oG ) В рои поток воздуха (45 об. ) подают на смешение в камеру горения. Температура расплава 1300 - 10"С. Работа в режиме непрерывного плавления и выда,и расплава невозможна, поскольку -;а рабочем уровне расплава происходят проскоки пламени в канал первичной смеси -орелки, Результаты испытаний сведены в таблице, Из таблицы видно, что по предлагаемому способу производительность конвертера увеличивается до 385 кг/ч (пост, íà 10 ), возрастает и температура расплава— 1340" С против 1280 С. Формула изобретения 1, Способ отопления барботажных печей для получения минеральных расплавов, включающий подачу горючего газа и воздуха в подовую погружную горелку их смешения In зажигания, с т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения производительности путем стабилизации состава горючей смеси, воздух перед подачей в горелку делят на два потока, первый из которых в количестRå 40-50% предeàрительно смешивают со всем потоком горючего газа, полученную смесь и второй поток воздуха раздельно подают в горелку и перемешивают их непосредственно перед воспламенением, 2. Погружная горелка для барботажных печей для получения минеральных расплавов, включающая прямоугольную водоохлаждаемую термоизолированную камеру горения с рабочими и промежуточными секциями, в противолежащих боковых стенках которой установлены планки с сспловыми отверстиями в рабочих секциях и U-образный распределительный короб с выходными каналами, сообщенным с камерой горения, сопловыми отверстиями, с т л и ч à io щ а яс я тем, что, с целью повышения производи—:ельности путем стабилизации состава горючей смеси, она выполнена с установленной в Ц-образном распределительном коробе продоль. ой вертикальной перегородкой, примыKàioii.,oin одной стороной к днищу камеры горения, другой — к днищу короба, при этом opI:à образованная часть подключена к ис1; нику газовоздушной смеси, другая — к .. -.)чнику воздуха. 1689307 Редактор Н. Гулька Воз Составитель Т, Буклей Техред М.Моргентал Корректор 3. Лончакова Заказ 3783 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101
