Генератор эндотермической атмосферы

 

i ц 827144

ОГ)ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 19.03.79 (21) 2764448/23-26 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.05.81. Бюллетень № 17 (45) Дата опубликования описания 07.05.81 (51) М.К .

В 013 8/04

Государствеииый комитет (53) УДК 66.023 (088.8) по делам изобретеиий и открытий

Изобретение относится к области химического машиностроения и может быть использовано в установках для приготовления эндотермической контролируемой атмосферы, широко применяемых в машиностроении и металлургии для процессов термической и химико-термической обработки металлов и сплавов, в спекании металлокерамики, сварке и пайке металлических изделий.

Известны генераторы, входящие в состав установок для приготовления эндотермической атмосферы (1), Процесс приготовления эндотермической атмосферы в этих генераторах включает две стадии — частичное сжигание углеводородных газов (в основном метана) в смеси с воздухом, подаваемой в генератор исходной газовоздушной смеси на наполнителе и эндотермические реакции продуктов полученной смеси газов на катализаторе.

Характер работы генераторов непрерывный, так как они должны обеспечивать постоянное снабжение контролируемой атмосферой работающее непрерывно термическое оборудование.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является генератор эндотермической атмосферы, содержащий футерованную камеру нагрева с расположенной в ней ретортой с катализатором, и устройство для частичного сжигания метана, выполненное в виде цилиндрической вставки, с разделительной поперечной перегородкой, в которую вставлена трубка для подачи горючей газовой смеси и ниже которой размещен инертный наполнитель (2).

Этой конструкции присущи следующие

10 недостатки.

Подогрев до температуры горения и сгорание исходной газовоздушной смеси должно осуществляться лишь в зоне горения, где имеется предназначенный для благо15 приятного протекания этого процесса наполнитель. Преждевременный подогрев смеси на подводящем тракте влечет за собой выпадение из нее сажи.

Такому преждевременному подогреву

20 подвержена исходная смесь, которая под - -" водится по трубке, находящейся, как это имеет место в описанной конструкции, непосредственно в зоне горения. Здесь она омывается продуктами сгорания, имеющи25 ми высокую температуру и перегревается, в связи с чем подогревается поступающий по ней газ. В результате недопустимого подогрева из исходной смеси в трубке интенсивно выпадает сажа, что постепенно

30 уменьшает сечение подводящего канала. B (54) ГЕНЕРАТОР ЭНДОТЕРМИЧЕСКОИ АТМОСФЕРЫ

827И4 связи с этим возрастает гидравлическое сопротивление тракта подачи исходной газовой смеси, снижается производительность генератора и ухудшается качество вырабатываемой атмосферы. Однако самое худшее заключается в том, что через сравнительно непродолжительное время генератор полностью выходит из строя.

Целью изобретения является увеличение срока службы генератора, за счет уменьшения сажеобразования.

Поставленная цель достигается тем, что разделительная поперечная перегородка со вставленной в нее трубкой подачи горючей газовой смеси размещена в нижней части цилиндрической вставки, а пространство между цилиндрической вставкой и трубкой для подачи газовой смеси заполнено теплоизоляцией.

В данном конструктивном исполнении генератора трубка подачи исходной смеси на всем своем протяжении защищена от черезмерного подогрева помещенным вокруг нее слоем теплоизоляции. Так как конец трубки находится на уровне перегородки, газ практически при начальной своей температуре попадает сразу же в зону сгорания.

Это исключает возможность засаживания внутреннего канала подводящей трубки, в результате чего увеличивается продолжительность безотказной работы генератора.

На чертеже изображен общий вид предлагаемого генератора эндотермической атмосферы.

Генератор содержит футерованную камеру 1 нагрева, в которую помещена реторта 2 с днищем 3. В реторте аксиально установлена цилиндрическая вставка 4, нижний конец которой отстоит от днища 3 на расстоянии, равном 0,2 — 5 величины зазора между вставкой и ретортой, и оканчивается решеткой 5. Внутренняя поперечная перегородка 6 вставки, отстоящая от решетки на расстоянии 0,05 — 0,9 длины вставки, имеет отверстие, в котором закреплен конец трубки 7, расположенной аксиально во вставке.

В пространстве вокруг трубки 7 внутри вставки 4 помещена теплоизоляция 8, а между перегородкой 6 и решеткой 5 — наполнитель 9, Работа генератора осуществляется следующим образом.

Исходная газовоздушная смесь подается по трубке 7 в полость между перегородкой

6 и решеткой 5 внутри вставки 4, где на наполнителе 9 происходит частичное сжигание метана. Полученная смесь газов, выходя сквозь решетку 5, поступает в зазор, 5

55 образуемые цилиндрическими поверхностями реторты и вставки, где по мере продвижения этой смеси вдоль зазора осуществляется эндотермические реакции на катализаторе 10.

Помещенная вокруг трубки 7 теплоизоляция 8 предотвращает нежелательный подогрев газовоздушной смеси до выхода ее в полость, где происходит горение. Расстояние от нижнего конца вставки 4 до днища реторты равно 0,2 величины зазора между ретортой и вставкой с тем, чтобы газ беспрепятственно выходил из полости вставки и поступал в указанный зазор. В любом другом исполнении это расстояние не должно превышать указанный зазор более чем в 5 раз, чтобы область эндотермических реакций располагалась в основном в пространстве между вставкой и ретортой, а не в центральной части объема реторты.

В зависимости от того, какую часть длины реторты целесообразно подогревать изнутри за счет горения газа во вставке, а также с учетом рациональной организации процесса сгорания должно выбираться положение перегородки 6 по отношению к решетке 5 в пределах 0,05 — 0,9 длины вставки.

Устранение засаживания подводящей трубки повысит срок ее службы предположительно в 3 — 4 раза, что увеличит длительность безаварийной работы генератора.

Формула изобретения

Генератор эндотермической атмосферы, состоящий из футерованной камеры нагрева и цилиндрической реторты с катализатором, вставленной внутрь камеры и содержащей устройство для частичного сжигания метана, выполненное в виде цилиндрической вставки с разделительной поперечной перегородкой, в которую вставлена трубка для подачи горючей, газовой смеси, отличающийся тем, что, с целью увеличения срока службы генератора за счет уменьшения сажеобр азова ния, инертный наполнитель размещен ниже разделительной перегородки в нижней части цилиндрической вставки, а пространство между цилиндрической вставкой и трубкой для подачи газовой смеси заполнено теплоизоляцией.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Общепромышленные печи непрерывного действия. М, «Энергия», 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

М 259054, кл. В 01J 6/04, 1969.

827144

Составитель Г. Савинов

Техред Л. Куклина

Редактор Н. Потапова

Корректор E. Осипова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1134/7 Изд. № 378 Тираж 581 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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