Разборная горелка
Изобретение относится к горелке для введения твердого, жидкого или газообразного топлива в зону горения печи, такой как вращающаяся печь для производства цементного шлака или подобных ему материалов, и обеспечивает при его использовании возможность легко демонтировать для ремонта или замены и/или для ремонта или замены элементы, включенные в наконечник горелки. Указанный технический результат достигается в горелке для введения твердого, жидкого или газообразного топлива в зону горения печи, например вращающейся печи для производства цементного шлака или подобных материалов, содержащей трубу (1), которая окружает трубопроводы для переноса топлива и поддерживающего горение воздуха через горелку в сопловые отверстия, выполненные на свободном конце (7) горелки, причем указанная труба (1) составлена из модулей (1a, 1b), которые прикреплены друг к другу посредством крепежных средств (9), обеспечивающих осуществление сборки и разборки указанных модулей неразрушающим образом, при этом крепежные средства (9) присоединены к внутренней стороне трубы (1) горелки. 8 з.п.ф-лы, 4 ил.
Настоящее изобретение относится к горелке для введения твердого, жидкого или газообразного топлива в зону горения печи, такой как вращающаяся печь для производства цементного шлака или подобных ему материалов, причем указанная горелка содержит трубу, которая окружает несколько трубопроводов для переноса топлива и поддерживающего горение воздуха через горелку в сопловые отверстия, выполненные на свободном конце горелки.
Горелки упомянутого выше типа известны, например, из европейских патентных документов №965019 и №967434. Обычной характеристикой этих известных горелок является то, что труба горелки имеет монококовую конструкцию, состоящую из металлической трубы, закрытой кожухом, содержащим огнеупорный облицовочный материал, который обычно отливается вместе с металлической трубой и удерживается крепежом, прикрепленном к металлической трубе. Во время работы горелки может произойти поломка наружного кожуха, в особенности той части кожуха, которая является самой ближней к свободному концу наконечника горелки. Кроме того, внутренние части, особенно расположенные вокруг наконечника горелки, являются слабозащищенными по отношению к внешним воздействиям, в связи с этим они требуют постоянного ремонта и/или замены. Более того, новые исследования могут обеспечить новые решения конструкции горелки в ответ на требования обеспечения возможности несложной замены элементов, входящих в наконечник горелки. Недостаток этих известных горелок заключается в том, что ремонт и/или замена наконечника горелки выполняется путем выкрашивания облицовочного материала и путем отрезания наружной части горелки, с последующей реконструкцией горелки посредством сварки и новой облицовки. Кроме внесения разрушающего влияния этот способ также очень медленный и дорогостоящий.
Целью настоящего изобретения является создание горелки, в которой можно ремонтировать и/или заменять ее наконечник простым и неразрушающим способом.
Эта цель достигается с помощью горелки такого типа, который упомянут в вводной части описания и которая отличается тем, что труба горелки выполнена из модулей, которые прикреплены друг к другу крепежными средствами, обеспечивающими неразрушающую сборку и разборку модулей.
Таким образом получена горелка, в которой можно простым и неразрушающим способом разбирать трубу на модули в направлении от свободного конца горелки или наконечника горелки. В результате наружный модуль трубы горелки, который составляет наконечник горелки, может быть с легкостью разобран для ремонта или замены и/или для ремонта или замены элементов, составляющих наконечник горелки, так что техническое обслуживание или модернизация горелки по новой технологии могут быть осуществлены простым и неразрушающим способом.
Во время работы, например во вращающейся печи для производства цемента, горелка подвергается воздействию значительных тепловых напряжений, кроме того, на поверхности горелки осаждается значительное количество пыли. Таким образом, предпочтительно, чтобы крепежные средства были предусмотрены на внутренней стороне трубы горелки для того, чтобы обеспечить отсутствие пыли и минимальную подверженность высоким температурам, которые существуют на наружной стороне горелки.
В принципе, крепежные средства могут быть выполнены из любых подходящих крепежных средств, которые могут быть много раз собраны и разобраны. В качестве неограничивающих примеров подходящих крепежных средств можно упомянуть резьбу, выполненную в металлической трубе и/или облицовочном материале модулей трубы горелки, байонетное соединение, выполненное на концевых поверхностях указанных модулей, пружинные зажимы, выполненные для взаимодействия с соответствующими им углублениями или похожими элементами, болты для вкручивания в резьбу или для взаимодействия с гайками.
Горелки упомянутого выше типа обычно имеют центральную часть, которая содержит некоторое число трубопроводов для переноса твердого, жидкого или газообразного топлива к отдельным сопловым отверстиям и выполнена с возможностью осевого перемещения вперед и назад в трубе горелки. В тех случаях, когда горелка содержит выполненную с возможностью осевого перемещения центральную часть, доступ к внутренней части трубы горелки обеспечивается через центральное отверстие относительно большого размера, выполненное в свободном конце трубы горелки, когда центральная часть смещена в осевом направлении от свободного конца горелки. Если это так, то предпочтительно в каждом конце модулей трубы горелки для соединения с другим модулем предусмотрен проходящий внутрь фланец, который предназначен для крепления крепежных средств. Также предпочтительно, в каждом фланце имеется некоторое число сквозных отверстий, и крепежные средства в этом случае представляют собой болты и взаимодействующие с ними гайки.
В некоторых случаях наружный модуль трубы горелки или, другими словами, модуль наконечника горелки может иметь такую длину, что до крепежных средств, выполненных по существу в виде болтов и гаек, фиксирующих самый наружный модуль к остальной части трубы горелки, нельзя добраться через отверстие в свободном конце трубы горелки. Если это так, то предпочтительно по меньший мере наружный модуль трубы горелки содержит кольцевую конструкцию и кожух, который с возможностью отсоединения установлен на указанной кольцевой конструкции. Кожух может быть преимущественно прикреплен к кольцевой конструкции крепежными средствами, по существу болтами, а также возможно гайками, которые выполнены легкодоступными в непосредственной близости отверстия, расположенного в свободном конце модуля. Следовательно, кожух наружного модуля трубы горелки может быть легко разобран так, что к кольцевой конструкции модуля обеспечивается доступ снаружи, причем в этом случае поэтому предпочтительно, чтобы кольцевая конструкция по меньшей мере наружного модуля имела отверстия, расположенные в непосредственной близости от проходящего внутрь фланца, который предназначен для соединения указанного модуля с другим модулем, обеспечивая, тем самым, доступ к крепежным средствам, фиксирующим наружный модуль к остальной части трубы горелки.
Кольцевая конструкция может быть выполнена любым подходящим способом. В одном варианте выполнения изобретения кольцевая конструкция может быть выполнена в виде трубы, по существу из металла, в которой дополнительно выполнено некоторое число отверстий или проходов. Во втором варианте выполнения кольцевая конструкция может содержать некоторое число продольных, по существу параллельных ребер, которые на своих концах удерживаются по отношению друг к другу посредством кольцевых концевых частей, которые могут состоять из фланцев или труб, выполненных по существу из металла. Например, ребра могут быть выполнены из пластин или труб.
Кожух, который с возможностью снятия установлен на кольцевой структуре, может в его самом простом варианте выполнения быть выполнен из трубки, по существу из теплоупорного металла. В случаях, в которых горелка подвержена воздействию очень высоких температур, как, например, имеет место во вращающейся печи для производства цементного шлака, труба может быть дополнительно снабжена огнеупорным облицовочным материалом, который обычно отлит как единое целое с наружной стороной металлической трубы и прикреплен к ней посредством крепежных средств. Кожух может дополнительно состоять из огнеупорного волоконного материала, окруженного снаружи металлической трубой, или же кожух может состоять из трубы, выполненной из огнеупорного облицовочного материала.
Изобретение ниже описано более подробно со ссылкой на чертежи, которые выполнены схематическими и на которых
Фиг.1 иллюстрирует разрез предпочтительного варианта выполнения горелки в соответствии с изобретением, и
Фиг.2а-2с иллюстрируют, как наконечник трубы горелки, изображенной на Фиг.1, может быть разобран в три этапа.
На Фиг.1 в соответствии с изобретением изображен упрощенный разрез горелки, которая содержит трубу 1, окружающую кольцевой трубопровод 3 и центральную часть 5. На этом чертеже ни трубопровод 3, ни центральная часть 5 подробно не показаны. Трубопровод 3 может, поэтому, быть разделен на несколько концентрических кольцевых трубопроводов, которые обычно предназначены для переноса поддерживающего горение воздуха, тогда как центральная часть 5 может обычно содержать некоторое количество отдельных трубопроводов для переноса твердого, жидкого или газообразного топлива к отдельным сопловым отверстиям, расположенным на свободном конце 7 горелки. На изображенном варианте выполнения центральная часть 5 может быть еще дальше сдвинута назад и вперед в трубе 1, как показано двойной стрелкой.
В соответствии с изобретением труба 1 горелки выполнена из модулей 1a и 1b, прикрепленных друг к другу посредством подходящих крепежных средств 9, которые обеспечивают осуществление сборки и разборки указанных модулей неразрушающим образом в направлении соответственно к свободному концу горелки 7 и от наконечника горелки. Техническое обслуживание или модификация горелки по новой технологии могут, таким образом, быть осуществлены простым и неразрушающим способом путем простого отсоединения наружного модуля 1b трубы 1 горелки.
В изображенном варианте выполнения крепежные средства 9 состоят из болтов и гаек, которые прикреплены друг к другу через сквозные отверстия в выступающих внутрь фланцах 11, которые предусмотрены на прилегающих концах модулей 1a и 1b. Это означает, что крепежные средства 9 пригнаны к внутренней стороне трубы 1 горелки, так что они защищены от осаждения пыли и горячих газов снаружи горелки.
В изображенном варианте выполнения труба 1 горелки состоит из внутренней металлической трубы 15, снаружи которой расположен кожух 17, состоящий из металлической трубы, которая облицована огнеупорным облицовочным материалом. Кожух 17 наружного модуля 1b трубы 1 горелки присоединен с возможностью снятия к металлической трубе 15 и прикреплен к ней посредством крепежных средств 19, по существу, как показано, в форме болтов и гаек, выполненных в непосредственной близости от отверстия на свободном конце 7 модуля 1b. Кроме того, металлическая труба 15 наружного модуля 1b имеет отверстия 21, выполненные в непосредственной близости от выступающего внутрь фланца 11 на модуле 1b, обеспечивая, тем самым, доступ к крепежным средствам, которые фиксируют наружный модуль 1b на остальной части трубы 1 горелки. Эта конструкция обладает особенным преимуществом в отношении труб горелки, в которых наружный модуль 1b имеет такую длину, что к крепежным средствам 9, которые фиксируют наружный модуль 1b на остальной части трубы 1 горелки, отсутствует доступ через отверстие на свободном конце 7 трубы горелки. Эта конструкция особенно преимущественна в отношении труб горелки, в которых наружный модуль 1b имеет такую длину, что к крепежным средствам 9, которые удерживают наружный модуль 1b на остальной части трубы 1 горелки, отсутствует доступ через отверстие на свободном конце 7 трубы горелки.
На Фиг.2a-2c проиллюстрирован процесс отсоединения наружного модуля трубы 1 горелки. На Фиг.2a центральная часть 5 оттянута в осевом направлении от свободного конца 7 трубы горелки так, что обеспечивается доступ к внутренней части трубы 1 горелки через центральное отверстие относительно большого размера на свободном конце 7 трубы горелки. После этого болты 19 могут быть ослаблены, чтобы обеспечить отсоединение кожуха 17 наружного модуля 1b, обеспечивая, тем самым, доступ к металлической трубе 15, как показано на Фиг.2b. Следовательно, через отверстия 21 обеспечивается доступ для ослабления узлов 9 болтов/гаек, которые крепят металлическую трубу 15 наружного модуля 1b к модулю 1а, позволяя отсоединить последний, как показано на Фиг.2c.
1. Горелка для введения твердого, жидкого или газообразного топлива в зону горения печи, например вращающейся печи для производства цементного шлака или подобных материалов, содержащая трубу (1), которая окружает трубопроводы для переноса топлива и поддерживающего горение воздуха через горелку в сопловые отверстия, выполненные на свободном конце (7) горелки, отличающаяся тем, что указанная труба (1) составлена из модулей (1a, 1b), которые прикреплены друг к другу посредством крепежных средств (9), обеспечивающих осуществление сборки и разборки указанных модулей неразрушающим образом, при этом крепежные средства (9) присоединены к внутренней стороне трубы (1) горелки.
2. Горелка по п.1, содержащая центральную часть (5), которая содержит отдельные трубопроводы для переноса твердого, жидкого или газообразного топлива к отдельным сопловым отверстиям и выполнена с возможностью осевого смещения назад и вперед в трубе (1) горелки, отличающаяся тем, что модули (1а, 1b) трубы (1) горелки на своих концах, предназначенных для соединения с другим модулем, содержат проходящий внутрь фланец (11), который предназначен для крепления крепежных средств (9).
3. Горелка по п.2, отличающаяся тем, что в каждом фланце (11) выполнены сквозные отверстия, а крепежные средства представляют собой болты и взаимодействующие с ними гайки.
4. Горелка по п.1, отличающаяся тем, что наружный модуль (1b) трубы (1) горелки содержит кольцевую конструкцию (15) и кожух (17), который с возможностью отсоединения установлен на указанной кольцевой конструкции (15).
5. Горелка по п.4, отличающаяся тем, что кожух (17) прикреплен к кольцевой конструкции (15) крепежными средствами (9), которые выполнены легко доступными в непосредственной близости от отверстия, расположенного в свободном конце (7) модуля.
6. Горелка по п.4, отличающаяся тем, что кольцевая конструкция (15) по меньшей мере наружного модуля (1b) имеет отверстия (21), расположенные в непосредственной близости от проходящего внутрь фланца (11).
7. Горелка по любому из пп.4-6, отличающаяся тем, что кольцевая конструкция (15) выполнена в виде трубы, преимущественно из металла.
8. Горелка по любому из пп.4-6, отличающаяся тем, что кольцевая конструкция (15) содержит продольные, по существу, параллельные ребра, которые на своих концах удерживаются по отношению друг к другу посредством кольцевых концевых частей.
9. Горелка по любому из пп.4-6, отличающаяся тем, что кожух (17) выполнен из трубы, по существу, из теплоупорного металла, которая дополнительно снабжена огнеупорным облицовочным материалом.
