Способ нагрева дутья в регенераторе и устройство для его осуществления
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Текст
ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК ПАТЕНТУ пп 991955 Своз Советских Социалистических Республик(23) Приоритет - (32) 15,02.80 С 21 В 9/00 Гоеударстаеииий коюитет. СССР по делаю изобретений и открытий.4(088.8) Дате опубликования описания 230183 Иностранцы щ"РОДА,Эдуард Лежилль, Марк Сольвн, Луи Шмидт и Карл Шпеденер"фф"Млюксембург) б )туейПщ.д .,т :т(54) СПОСОБ НАГРЕВА ДУТЬЯ В РЕГЕНЕРАТОРЕ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ. Изобретение относится к способу и устройству для.нагрева дутья в регенераторе.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемщ результатам является способ нагревадутья в регенераторе, включающий чередование периодов сжигания газа и воздуха горения и периода подачи хо) лодногодутья и отвода горячего ду тья, а также устройство.для нагрева дутья в регенераторе, содержащее кожух, камеру насадки с огнеупорными ячейками, купольную часть с Футеров кой, расположенную над камерой насадки с Одной или несколькими горелками,. патрубками холодного и горячего дутья 1 Д .Недостатком известного способа и 2 О устройства является то, что наиболее нагруженной частью и, следовательно, наиболее подвергаемой разрушению, служит купол. Последний непосредст- венно подвергается воздействию теплоты и пламени сгорания, учитывая, что он должен отклонять сгорающий гаэ к сотовому колодцу, Следовательно, наиболее горячим местом подобного аппа рата является купол, который также 3 является наиболее напряженным местом, и, значит, наиболее уязвимым. Следствием этой повышенной темпера-. туры купола, кроме понижения механического сопротивления, является повы-, шение концентрации ионов ИО, образующихся при повыаенных температурах и являющихся преимущественной причиной возникновения в куполе явления, называемого имежкристаллическим коррозионным растрескиванием", бича современных аппаратов регенеративного типа, работающих при повьзаенных температурах и давлениях.Недостатком регенераторов с купольной частью является то, что сгорание происходит непосредственно под ним, либо сгоревший газ направляется, непосредственно на стенку купола.Следовательно, в данном типе регенератора всегда возникает проблема межкристаллического растрескивания.,Цель изобретения - повышение стойкости и КПД работы аппарата.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу нагрева дутья в регенераторе, включающему чередование периодов сжигания газа и воздуха горения и периода подачи холодного ду 991955тья и отвода горячего дутья, одновременно в течение обоих периодов охлаждают стенки купольной камеры горения выпуском через ее стенки части воздуха горения, либо части холодного дутья, а после охлаждения воздух выпус кают в атмосферу либо вводят его в нижнюю часть камеры насадки.Перед периодом горения продуваюткамеру насадки и купол на выхлоп в атмосферу. 10В период дутья часть воздуха холодного дутья вводят в купольную часть. Купольную часть продувают резервным воздухом либо частью воздуха горения, а отводящий воздух охлажде ния подают в горелки данного или другого аппарата, В качестве хладагента применяют воду.В устройстве для нагрева дутья в регенераторе, содержащем кожух, камеру насадки с огнеупорными ячейками, купольную часть с футеровкой, расположенную над камерой насадки с одной или несколькими горелками, патрубками холодного и горячего дутья, снабжено одной горелкой установленной по.оси камеры насадки, а патрубок горячего дутья установлен в куполе по одну сторону от горелки.Кроме того, патрубок горячего дутья установлен по оси купола, а горелки установлены симметрично вокруг него и наклонно к вертикальной оси аппарата квадратом.Патрубок горячего дутья и горелки 35 расположены симметрично вокруг вертикальной оси аппарата по кругу.Футеровка купола подвешена на анкерных брусках, прикрепленных к кожуху. 40Горелки установлены в куполе симметрично в два яруса.Патрубки горелок, установленных на куполе, соединены кольцевыми трубопроводами для газа и воздуха гоРения 45 с задвижками.Патрубок горячего дутья встроен в боковую стенку кожуха камеры насадки, а горелки для подачи газа расположены по центру купола между патрубками подачи воздуха горения, расположенными симметрично по кругу купола и соединенными внешними трубопроводами.Купольная часть кожуха снабжена люками с крышками и патрубком для включения регулятора давления.Трубопровод подачи воздуха горения.соединен с трубопроводом холодного дутья, встроенным в нижнюю часть камеры насадки, и патрубком отвода дымовых газов - с атмосферной свечой. 60Патрубки подачи газа и воздуха горения в купол соединены между собой трубопроводами с задвижками.Причем устройство снабжено вспомогательным трубопроводом, соединяющим 65 кольцевые трубопроводы воздуха горения и холодного дутья.Верх камеры насадки снабжен охлаждаемой плитой в виде плоской камеры,соединенной с трубопроводом подачиводы или с трубопроводом подачи газа.Трубопровод подачи газа в камеруохлаждения плиты подключен к компрессору и трубопроводу подачи воздухагорения в купольные горелки двух соседних аппарагов.Устройство снабжено патрубком подачи резервного воздуха. Плитавыполнена с сквозными проходами,соединяющими камеру насадки скупольной часФью вьые плиты. В купольной части установлены поперечныебалки, а кожух купола и плита выполнены с выемками для горелок,На фиг.1 показано предлагаемоеустройство, вертикальный разрез, первый способ исполнения, на фиг,2то же, полувид в плане; на фиг.3 -устройство, второй способ исполнения,на фиг,4 - то же, вид сверху, нафиг.5 - устройство, третий способ.исполнения; на фиг,б - то же, видсверху, на фиг.7 - устройство, первыйспособ исполнения с единственнойгорелкой, но с подвесным сводом нафиг.8 - то же, вид сверху; на фиг.9 устройство, второй способ исполнения,вертикальный разрез верхней части;на фиг,10 - то же, местный вид в плане, на фиг.11 - вариант способа исполнения, изображенного на фиг.9,со схемой, иллюстрирующей осуществляемый способ; на фиг.12 - устройство, поперечный разрез; на фиг.13 способ, описанный в соответствии сфиг.11, но примененный к способу исполнения, изображенному на фиг.8; нафиг,14 - устройство, поперечный разрез; на фиг.15 - способ исполнения,аналогичный изображенному на фиг.11,но с плитой, охлаждаемой воздухом,на фиг.1 б - схематичный горизонтальный разрез по плоскости через плиту,изображенную на фиг.15; на фиг.17 -вариант способа, описанного нафиг.11, на фиг.18 - устройство, поперечный разрез, на фиг.19 - вариантспособа исполнения, изображенного нафиг.15, с плитой, охлаждаемойводойфна фиг,20 - горизонтальный разрез поплоскости через плиту, изображеннуюна фиг.18, на фиг,21 - способ исполнения, аналогичный изображенному нафиг.3; на фиг.22 - устройство, поперечный разрез; на иг.23 - приспособление подВески, изображенной нафиг.21, к способам исполнения с плитой; на фиг.24 - устройство, поперечный разрез.Фиг.1 и 2 иллюстрируют верхнюючасть первого способа исполнения аппарата 1.991955 дакто 175/78 Тираж 566 Подпи ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., дАппарат 1 содержит единственнуюкамеРу 2 насадки, образованную ячейками из огнеупорного кирпича, которыепопеременно нагреваются и продуваются воздухом снизу вверх для отводатеплоты; аккумулированной в огнеупор-.ных ячейках камеры 2. Камера 2 насадки в верхней части закрыта сводом 3,образованным футеровкой стены 4 иэогнеупорного кирпича, окруженнойвнешним механическим кожухом 5. Всводе 3 предусмотрен патрубок 6 длявывода горячего дутья, восходящегочерез огнеупорные ячейки камеры 2 насадки.Согласно способу. исполнения, изоб-раженному на фиг.1, предусмотренагорелка 7, в основном образованнаякорпусом 8 с патрубком 9 для газа ивходом 10 для воздуха, поступающего .для горения, причем горенке происходит в купольном пространстве 11, в фкотором также имеется пусковой факел (не показан).1Отличительным признаком этой горелки является получение крайне высокого теплового Излучения, благодарявихревому факелу пламени внутри купольного пространства 11. Горелка закреплена на фланце 12 кожуха 5 свода3, тогда как отверстие 13, слегкарасходящееся с углом Раскрытия, согласованным с углом при вершине конусаиспускания горелки 7, выполнено в футеровке стенок 4 (конус 14 испусканиясхематически изображен пунктирной линией),Во время разогрева огнеупорнойкладки газ и воздух, поступающий взону. горения, подводятся к горелке .7под давлением чуть большим, чем атмос.ферное, для обеспечения очень быстрого смешивания и непрерывного потокасгорающего газа до нива камеры 2насадки. Испускание сгорающего газа итепловое излучение происходят согласно расходящемуся углу, изображенному 4посредством конуса 14, и максимальныйнагрев осуществляется на верхней поверхности огнеупорных ячеек, т.е.там, где необходима теплота и где ееможно восполнять.50Свод 3, в отличие от сводов известных аппаратов, является менее подверженным тепловым излучениям и остается фв тени" от теплоты, получаемой горелкой 7.Чтобы достичь назначенной температуры горячего дутья, равной 1250 ОС,что происходит в случае современных доменных печей,.необходимо, что-.бы температура огнеупорных ячеек вкамере 2 насадки, по крайней мере в 60верхней части, достигала 1400 С. Дляполучения этой температуры необходимо, чтобы температура на выходе горелки достигала 1500 С. Следовательно, если в классических установках 65 работают при таких температурах, то температура купола, который отражает сгорающие газы и теплоту из камеры сгорания к ячейкам, выше температуры 14000 су которой должна достичь температура огнеупорного кирпича, т.е. температура купола может подняться до 1450 ОС и выше, При такой температуре его прочность является значительно уменьшенной и, кроме того, он подвержен явлению межкристаллического растрескивания.Напротив, для сравнимых оперативных условий, т,е нагрева верхней части ячеек камеры 2 насадки до 1400 С н температуры сгорания 1500 оС, температура, испытываемая сводом 3, равна примерно 1300 С, что равно разницеооколо 150 С по сравнению с темпераотурой куполов классических установок, Понижение температуры на 100 или 150 сС, является важным для этих термических условий, что относится, в частности, к повышению статическойпрочности свода и уменьшению риска межкрйсталлической коррозии.Кроме того, ввиду малого расстояния между горелкой и огнеупорными ячейками, и учитывая наилучшую эксплуатацию применяемой горелки по сравнению с горелками, используемыми в классических кауперах, возможно допустить отсутствие необходимости действовать при 1500 С на выходе горел ки для нагрева кирпичей до 1400 оС, или действия при 1500 С, иметь возможность довести температуру верхней части ячеек свыше 1400 ОС.Близость горелки 7 к огнеупорным ячейкам камеры 2 насадки допускает также наилучшее регулирование температуры ячеек и, следовательно, наилучший контроль температуры горячего дутья на выходе иэ каупера. Другим важным преимуществом является уменьшение образования ионов МО, Опыт показывает,что это образование является очень значительным при повышенных температурах, в частности выше 1400 С, что вызывает встречающуюся в классических:, кауперах наиболее сильную концентрацию ионов МО в куполе. Следовательно, если можно понизить температуру купола ниже 1400 ОС, избегают одну иэ причин или условий, благоприятствующих образо- ванию ионов МО, т.е. заметно пони жают концентрацию ионов МО и, в то же время, риск возникновения межкристаллической коррозии.Устранение нагрева частей; которые не должны ему подвергаться (например, стенок камеры сгорания и особенно купола), позволяет достичь уменьшения топлива, необходимого для разогреВа огнеупорных ячеек, или наилучшего их разогрева тем же количествомтоплива, Как в том, так и другом случае, имеется выигрыш энергии.В то время, как в случае куполов классических кауперов, из термических напряжений купола, необходимо соблюдать строгие условия, касающиеся его геометрии, и избегать, по мере возможности, выполнения в нем отверстий, в целях повышения его статической прочности, отныне будем более свободны в выборе геометрии описанного свода,т.е. можно придавать ему надлежащую Форму и выполнять в нем необ-,холижге отверстия, Именно иэ этих соображений возможно предусмотреть множество вариантой, некоторые из которых будут описаны со ссылкой на фигуры.Фиг.З и 4 иллюстрируют способ исполнения, в котором патрубок 6 горячего дутья предусмотрен в центре свода над камерой 2 насадки. В этом исполнении предусмотрены четыре горелки 7, идентичные горелке 7 на фиг.1, но уменьшенного размера. Горелки 7 расположены квадратом с равномерными промежутками вокруг патрубка б горячего дутья и слегка наклонены по отношению к продольной оси камеры 2 насадки таким образом, что конус теплового излучения каждой горелки касается всей верхней поверхности камеры 2 насадки. Форма и наклон проходов в Футеровке свода приспособлены к на клону горелок.В способе исполнения, изображенномна фиг.5 и б, четыре горелки 7 предусмотрены на своде 3, Эти горелки 7 идентичны изображенным на фиг.З, однако их расположение отличаРтся: выход 15 горячего дутья находится не в центре свода, а в стороне от него, тогда как четыре горелки 7 расположены квадратом вокруг центра свода 3.Фиг.7 и 8 иллюстрируют способ исполнения, аналогичный изображенному на фиг.1 и 2. Горелка 7 расположена в центре свода 3, патрубок б горячего дутья расположен рядом с.горелкой 7. Стенка 4 свода теперь не выложена кирпичом, а подвешена с помощью анкерных брусков 16 к внешнему кожуху 5. Это позволяет больше сплющить свод3, т.е. вще более приблизить горелку 7 к верхней поверхности огнеупорных ячеек и, таким образом, развить преимущества, которые вытекают из этого приближения,Способы исполнения, изображенные на фиг.1-6, могут быть также осуществлены с подвешенным сводом (Фиг,7).фиг.9 и 10 иллюстрируют способ исполнения с четырьмя горелками 7, которые установлены внутри верхней камеры 17 аппарата непосредственно над стенкой камеры насадки. Горелки 7 вертикально установлены на поддерживающей плите 18, поперечно распспо; женной над стенкой камеры 2 насадки, Горелки симметрично расположены квадратом вокруг одного центрального выхода 15, который вертикально восходит через плиту 18.Отверстия, выполненные в плите 18, приспособлены к конусу теплового излучения горелок так, что вся верхняя поверхность стенки камеры 2 насадки подвергнута нагреву и действию сгорающего газа.Питание четырех горелок 7 осуществляется с помощью двух круговых главных трубопроводов 19 и 20, расположенных вокруг верхней камеры 17 и подводящих соответственно воздух, поступающий в зону горения, и горячие газы. Каждая из четырех горелок соединена с двумя круговыми трубопроводами 19 и 20 посредством радиальных трубопроводов 21 и 22, снабженных регулирующими клапанами 23 и задвижками 24.Верхняя камера 17 аппарата закрыта герметичным кожухом 5, снабженным смотровым люком 25, необходимым для инспектирования и замены горелок в верхней камере 17 над плитой 18. Кожух 5 обеспечивает герметичность сверху. Верхняя камера 17 над плитой 18 преимущественно охлаждается посредством осуществляемой циркуляции охлаждающей жидкости.Фиг.11 показывает вариант способа исполнения, изображенного на фиг.9 и 10, В этом способе исполнения име" ются четыре горелки 7, установленные в форме венца на плите 18 над камерой 2 насадки и внутри верхней камеры 17 каупера. Патрубок б горячего дутья предусмотрен в боковой стенке ниже плиты,48 и в стенке камеры 2 насадки.Питание горелок 7 газом осуществляется посредством кругового трубопровода 19, расположенного вокруг верхней камеры 17 и соединенного посредством радиальных трубопроводов 21 и 22 и регулирующего клапана 23 с каждой из горелок 7. Однако, в отличие от предыдущего способа исполнения, питание воздухом, поступающим в зону горения, осуществляется с помощью трубопровода 26, входящего вертикально и аксиально внутрь верхней камеры 17 и соединенного через отводные трубопроводы 27 с каждой из горелок. Верхняя камера 17 закрыта посредством герметичного кожуха 5, снабженного люками 25 для обеспечения подхода к гореФкам и в верхнюю камеру 17, которая может быть охлаждаемой.Кожух 5 снабжен одним или несколькими отверстиями 28 для обеспечения регулирования давления и циркуляции внутри верхней камеры 17, образованной кожухом 5 и плитой 18, подцерживающей горелки (Фиг,б также схематически показывает .жирными линиямипредпочитаемый способ исполнения дляосуществления охлаждения и выравнивания давления, в частности, наддуваверхней. камеры 17),Ввиду вентиляции герметичной верх 5ней камеры 17 отверстия 28 соединенычерез трубопровод 29 и задвижку 24с атмосферой. Камера 2 насадки такжесоединена с атмосферой через задвижку24 и трубопровод 30, сообщающийся,с 10трубопроводом 31, предусмотренным восновании камеры 2 насадки, и черезкоторый обычно выходят сгоревшие газы при нагреве колодца,Питающий трубопровод 26 горелок 15воздухом, поступающим в зону горения,сообщаетсяс внутренностью герметичной верхней камеры 17 через несколько (предпочтительно четыре) отверстий32, снабженных регулирующими клапана- р 0ми 23.Патрубок 33 холодного дутья в основании камеры 2 насадки питаетсяпосредством главного трубопровода34 через задвижку 24. Главный трубопровод 34 холодного дутья сообщаетсятакже через задвижку 24, трубопровод35 и регулирующий клапан 23 с трубопроводом 26, через который подводится к горелке воздух, поступающий взону горения.В начале каждой фазы горения илинагрева камеру 2 насадки необходимопровентилировать как и верхнюю каме-.ру 17, так и внутреннюю полость камеры 2 насадки, учитывая, что эти полос-З 5ти находятся во время предварительнойфазы под давлением. Для этого достаточно открыть задвижки 24 в выхлопныхтрубопроводах, чтобы выпустить воздухс расширением при атмосферном давлении из верхней камеры 17 и камеры 2насадки соответственно через трубопроводы 29 и 30,В течение периода сгорания внутренняя полость верхней камеры 17 охлаждается выпуском через отверстия28 части воздуха, поступающего в зону горения, входящего по трубопроводу 26 через отверстия и регулирующиеклапаны 23.50В конце периода сгорания и передпериодом дутья, т.е. впуска холодногодутья через патрубок 33, в основаниикамеры горения необходимо осуществитьнаддув герметичной верхней камеры 17,чтобы уравнять давление в герметичнойверхней камере 17 с давлением дутьяв сотах, причем давление может достичь б бар. Это уравнение давленияосуществляется, сообщая главный трубопровод 34 не только с внутренней 60полостью камеры 2 насадки через задвижку 24 для введения холодного дутьяв камеру 2 насадки, но также с внутренней полостью герметичной верхнейкамеры 17 через клапан 23, трубопро,вод 35, вертикальный трубопровод 26, отверстия 32 и регулирующие клапаны 23. Благодаря этому наддувы герметичной верхней камеры 17 и. камеры 2 насадки происходят параллельно и разность давлений по одну и по другую стороны плиты 18 практически равна нулю в течение всего периода наполнения камеры 2 насадки.Чтобы избежать проникновения холодного воздуха, уравнивающего давление в верхней камере 17 через горелки в камере 2 насадки, между каждой из горелок 7 и вертикальным трубопроводом 26 предусмотрены .регулирующие клапаны 23.Охлаждение верхней камеры 17 в течение всего периода нагрева холодного дутья, называемого периодом дутья, осуществляется аналогично наддуву, Иначе говоря, в течение впуска холодного дутья через патрубок 33 и главный трубопровод 34 отводят некоторое количество дутья через задвижку 24, .клапац 23, более или менее открытый для этой цели, и трубопровод 35 во внутреннюю полость верхней камеры 17. Для обеспечения в ней циркуляции и охлаждения выводят воздух, подогретый таким образом в верхней камере 17, через отверстия 28 и трубопровод 29 в атмосферу, В течение охлаждения клапаны 23 регулируются так, что циркуляция в верхней камере 17 поддерживает постоянным давление, равное достигнутому в ходе предварительного наддува.Вместо отвбда воздуха через отверстия 28 и задвижку 24 в атмосферу, можно соединить трубопровод 29 с трубопроводом 30 (схематически изображено пунктирной линией Зб) и возвратить этот воздух через трубопроводы 30 и 31.выпуска отработанных газов во внутреннюю полость камеры 2 насадки, где этот воздух смешивается с холодным дутьем, поступающим через патрубок 33. Таким образом можно воспользоваться нагревом воздуха, служащего . для охлаждения герметичной верхней камеры 17, получая обратно теплоту, отводимую при охлажденииОднако в этом случае необходимо в трубопроводе 35 предусмотреть вспомогательный компрессор для повышения давления сжатого воздуха, чтобы компенсировать потерю расхода, вызываемую системой охлаждения.Чтобы временно исправить возможную неисправность в системе охлаждения и наддува герметичной верхней камеры 17, вызванную, например, плохой работой клапана и могущую в значительной степени повысить опасность аварии, желательно в кожухе 5 предусмотреть патрубок 37., соединенный с истонником холодного газа под давлением, например азота. Подобная резервнаяКоллектор 42 соединен через дватрубопровода 43 (Фиг.18), содержащиекаждый задвижку 24 (Фиг.8), с двумяпитающими трубопроводами 26 воздуха,поступающего в зону горения двухаппаратов. система в нормальном положении неучаствует в рабочем цикле, но автоматически вводится в действие с момента, когда температура в герметичнойверхней камере 17 превышает предварительно определенный порог или когдадавление в герметичной верхней камере 17 падает ниже нижней критическойвеличины.Также можно предусмотреть в плите18 небольшое отверстие, соединяющее 1 рверхнюю камеру 17 с внутренней полостью камеры 2 насадки, чтобы обеспечить дополнительную безопасностьпри аварийном избытке разности давления по одну и пб другую стороны этойплиты,Метод наддува и охлаждения верхнейкамеры 17 также, может быть примененв способе исполнения, изображенном нафиг.9, для наддува и охлаждения камеры. В частности возможно, что отверстия 32 и регулирующие клапаны 23,предусмотренные в случае, изображенном на фиг,11, в трубопроводе 26,будут предусмотрены в радиальных трубопроводах 21, изображенных на фиг.9. 25Также возможно предусмотреть немногомодифицированную систему (фиг.13), Вэтом исполнении вспомогательный трубопровод 35 холодного дутья примыкаети к круговому питающему трубопроводу ЗО19 воздуха, поступающего в зону горения, и к вспомогательному круговомутрубопроводУ 38, соединенному однимили несколькими короткими патрубками39 с внутренней полостью верхней камеры 17.Во время периода сгорания частьвоздуха, поступающего в эоГу горения,впускаемого через круговой трубопровод 19 в горелки, отводится через регулирующий клапан 23 в круговой вспомогательный трубопровод 38, чтобыбыть введенной во внутреннюю полостьверхней камеры 17 в целях охлаждения.Выпуск воздуха иэ внутренней полостиверхней камеры 17 может быть снова 45осуществлен посредством отверстий 28и трубопровода 29,Во время периода дутья уравнивание давления в верхней камере 17 и охлаждение ее внутренней полости осуществляется введением холодного дутья через трубопровод 35 в круговой вспомогательный трубопровод 38 и оттуда - во внутреннюю полость верхней камеры 17. Возможно предусмотреть дополнительные клапаны (не показаны) для отключения во время периода сгорания кругового трубопровода 19 от трубопровода 35 и во время периода дутья - вспомогательного трубопровода 35 от 60 кругового трубопровода 19. (Для получения большей информации обратимся к описанию, приведенному в ссылке на Фиг.11). В способе исполнения, изображенном на Фиг.13, такде предусмот-. 65 рен патрубок 37 для введения охлаждающего газа азота и вспомогательногонаддува,Также возможно предусмотреть впримере, изображенном на фиг.11, систему впуска газа охлаждения и наддува через круговой вспомогательныйтрубопровод, как в случае, изображенном на фиг. 13.фиг, 15 схематически показываетверхнюю часть аппарата, аналогичногоописанному в ссылке на Фиг.11, содержащую аналогичное расположение горелок 7, а также аналогичную системунаддува и охлаждения герметичнойверхней камеры 17. Однако, в качестве варианта, есть отверстия, соединяющие трубопровод 26 с внутренней полостью верхней камеры 17. Эти отверстия также содержат регулирующие клапаны 23.В отличие от предыдущих способовисполнения, в частности изображенного на фиг.11, способ исполнения, показанный на фиг.15 и 16, содержитплиту 18, внутри которой предусмотрена система охлаждения, образованнаяцелой серией трубок 40, залитых вмассе плиты 18. Трубки 40 расположены параллельно, но они могут бытьрасположены различным образом, вчастности по окружности или по спирали, чтобы покрыть всю охлаждаемуюповерхность. Трубки 40 соединены, содной стороны, с главным распределительным устройством 41, и с другойстороны - с коллектором 42, сообщающимся последовательно с каждой изтрубок 40.Система охлаждения плиты 18(фиг.15 и 16) предназначена для работы с воздухом, поэтому ее желательноФподключить к системам питаниякауперного блока воздухом, поступающим в зону горения, Известно, чтоустановки для осуществления горячего дутья для доменных печей содержатблок аппаратов, т.е. по меньшей мередва аппарата, работающих попеременно, причем один находится в периодесгорания в то время, как другой находится в периоде дутья, и наоборот,Следовательно, в целом, предусмотрена общая система питания снабжениявоздухом, поступающим в зону горениякаждого из трубопроводов 26 каждогоиз аппаратов. Можно включить системуохлаждения плиты 18 в систему питаниявоздухом, поступающим в зону горения,таким образом, чтобы воздух, поступающий в зону горениФ, перед входом вгорелки проходил через трубки 40(фиг. 8).Когда. аппарат (фиг,15) находится в периоде сгорания задвижка 24 открыта и охлаждающий воздух, циркулирующий в трубках 40, вводится в трубопровод 26, питающий горелки возду-. хом, поступающим в зону горения, На- . против, когда аппарат переключается иа период дутья, задвижка 24 закрыта, и охлаждающий воздух из трубок 40 проходит через трубопровод 43 в дру.гой аппарат,.находящийся в этот мо- ц мент в периоде сгорания. Следовательно, кроме наддува и охлаждения верхней камеры 17, способ исполнения, изображенный на фиг.15, обеспечивает дополнительное охлаждение. плиты 18 как во время периода горения, так и во время периода дутья.Возможно дополнительное охлаждениеплиты 18 (фиг.17), которое осуществляется благодаря плоской камере 44 20охлаждения, предусмотренной для этойцели непосредственно над плитой 18 иотделяющей последнюю от внутреннейполости верхней камеры 17. Камера 44соединена через трубопровод 45 и 25вспомогательный компрессор 46 для повышения давления сжатого воздуха свспомогательным трубопроводом 35, который соединяет главный трубопровод34 холодного дутья с впускным трубо Опроводом 26 воздуха, поступающего взону горения. Выход кьмеры 44 охлаждения соединен через регулирующийклапан 23 и трубопровод 47 с выпускным патрубком отработанных газов .в.основании каупера, Во избежание прямого прохода от входа к выходу камеры. 44, последняя разделена на отсеки,чтобы образовать перегородки и заставить охлаждающий воздух циркулироватьпо всей камере.40Во время периода сгорания частьвоздуха, поступающего в зону горения,циркулирующего в трубопроводе 26,проходит через верхнюю часть трубопровода 35 и направляется посредством вспомогательного компрессора 46для повышения давления сжатого воздуха в камеру 44. Отвод из плоской камеры 44 осуществляется через клапан23, трубопровод 47 и задвижку 24 в 5 ОатмосФеру,Во время периода дутья холодноедутье впускается в камеру охлаждениячерез трубопровод 35, вспомогательный компрессор 46 для повышения давления сжатого воздуха и трубопровод45. Это дутье, циркулирующее в плоской камере 44, возвращается черезтрубопровод 47 и трубопровод 31, чтобы получить обратно тепло, отведенноеот плоской камеры 44. 60Кроме охлаждения плоской камеры44, наддув и охлаждение верхней камеры 17 осуществляется таким-же образом, как и в случае, изображенномна фиг.11. 65 В способе исполнения, изображенномна фиг.17, можно заменить плоскуюкамеру 44 системой охлаждения труб,как в способе исполнения, изображенном на фиг. 15. Наоборот, можно заменитьохлаждение посредством систевы трубок вспособе исполнения, изображенном наФиг.15, камерой охлаждения, предусмотренной на фиг,17,Фиг.19 и 20 показывают способ реализации, аналогичный изображенномуна фиг.15, с системой охлаждения,предусмотренной во внутренней полости плиты.18. Как и в примере, изображенном на фиг.15, в массу плиты уложено некоторое число трубок 40. Этитрубки сообщаются с одной стороны сраспределительным устройством и сдругой стороны - с коллектором 42.Однако, в отличие от примера, изображенного на фиг.15, в системе охлаждения плиты 18 просто прогоняется охлаждающая вода. Трубки 40 могут бытьвновь расположены параллельно или .иметь другую конфигурацию, в частности круга или спирали, чтобы по-крыть всю поверхность плиты 18, Охлаждение и наддув верхней камеры 17вновь осуществляется как в способеисполнения, изображенном иа фиг.11.Различные варианты охлаждения, показанные на Фиг.15, 17 и 20, описаны в связи с аппаратом типа, описанного в ссылкена фиг,11Однако очевидно, что реализация фиг.15-20, а также способов их применения, являются также применимыми для способа исполнения, изображенного на фиг.9 или 13.В способе исполнения, изображенном на фиг.19, можно заменить систему камербй охлаждения, аналогичной плоской камере 44, в которой также осуществляется циркуляция води или другой охлаждающей жидкости.Фиг.21 показывает пример конструкции головки аппарата, применимый, в частности, к способам исполнений, изображенным на Фиг.1-8, причем Фиг,22 является продолженным видом верхней части аппарата. В этом примере имеются четыре горелки 7, установленные квадратом вокруг центра свода 3, причем выход горячего дутья находится сбоку. В этом примере форма свода лучше приспособлена к горелкам в том сэеюсле, что для каждой горелки свод образует привлекающую выемку, продолжающую огнеупорную часть.горелок для образования с последней купола сгорания.Комплект скрещенных ьалок неподвижно связанных с экраном свода 3, поддерживают как свод, так к горелки.фиг,23 и 24 иллюстрируют приспособление установки согласно фиг.19 и 20 к способам исполнения, изображенным на фиг.9-19. Четыре горелки 7 установлены на плите 18, котораякак и свод 3, изображенный на фиг.21, содержит гнезда, принимающие форму огнеупорной части и образующие с последней чаши сгорания. Плита 18 и четыре горелки 7 поддерживаются балками 48. Эти балки, в свою очередь, удер живаются посредством внешнего кожуха 5, который продолжает внешний кожух камеры 2 насадки.Формула изобретения1. Способ нагрева дутья в регенераторе, включающий чередование периодов сжигания газа и воздуха горения и периода подачи холодного дутья и отвода горячего дутья, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения стойкости, одновременно в течение обоих периодов охлаждают стенки купольной камеры горения выпуском через ее стенки воздуха горения, либо части холодного дутья, а после охлаждения воздух выпускают в атмосферу либо вводят его в нижнюю часть камеры насадки.252, Способпо п.1, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что перед периодом горения продувают камеру насадки и купол на выхлоп в атмосферу.3, Способ по п.1, о т л и ч а ю - 30 щ и й с я тем, что в период дутья часть воздуха холодного дутья вводят в купольную часть.4. Способ по п.3, о т л и ч а ющ и й с я тем, что купольную часть 35 продувают резервным воздухом либо частью воздуха горения, а отвоцящий воздух охлаждения подают. в горелки данного или другогоаппарата.5. Способ по п.4, о т л и ч а ю - 40 щ и й с я тем, что в качестве хлад- агента применяют воду.б. Устройство для нагрева дутья в регенераторе, содержащее кожух, камеру насадки с огнеупорными ячейками, купольную часть с футеровкой, распо ложенную над камерой насадки с одной или несколькими горелками, патрубками. холодного и горячего дутья, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения КПД работы аппарата, 50 устройство снабжено одной горелкой, установленной по оси камеры насадки, а патрубок горячего дутья установлен в куполе по одну сторону от горелки.7. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ в в с я тем, что патрубок горячего дутья установлен по оси купола, а горелки установлены симметрично вокруг него и наклонно к вертикальнойоси аппарата квадратом. 608. Устройство по пп.1 и 2, о т - л и ч а ю щ е в с я тем, что патрубок горячего дутья и горелки расположены симметрично вокруг вертикальной оси аппарата по кругу. б 5 9. Устройство по пп.1 и 6, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что футвровка купола подвешена на анкерных брусках, прикрепленных к кожуху.10. Устройство по п.б, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что горелки установлены в куполе симметрично в два яруса,11. Устройство по п,б, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что патрубки горелок, установленных на куполе, соединены кольцевыми трубопроводами для газа и воздуха горения с задвижками.12. Устройство по п,б, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что патрубок горячего дутья встроен в боковую стенку кожуха камеры насадки, а горелки для подачи газа расположены по центру купола между патрубками подачи воздуха горения, расположенными симметрично по кругу купола и соединенными внешними трубопроводами. 13. Устройство по п.б, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что купольная часть кожуха снабжена люками с крышками и патрубком для включения регулятора давления.14. Устройство по п.б, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что трубопровод подачи воздуха горения соединен с трубопроводом холодного дутья, встроенным в нижнюю часть камеры насадки, и патрубком отвода дымовых газовс атмосферной свечой.15. Устройство по п.б, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что патрубки подачи газа и воздуха горения в купол соединены между собой трубопроводами с задвижками,16. Устройство по п.б, о т л и ч а ю Фц е е с я тем, что оно снабжено вспомогательным трубопроводом соединяющим кольцевые трубопроводы воздуха горения и холодного дутья.17. Устройство по п.б, о т л ич а ю щ е е с я тем, что верх камеры насадки снабжен охлаждаемой плитой в виде плоской охладительной камеры, соединенной с трубопроводомподачи воды или с трубопроводом подачи газа.18. Устройство по п.12, о т л ич а ю щ е е с я тем, что трубопроводподачи газа в камеру охлаждения плитыподключен к компрессору и трубопроводу подачи воздуха горения в купольныегорелки двух соседних аппаратов,19. Устройство йо п.7, о т л ич а ю щ е е с я тем, что плита выполнена с сквозными проходами, соединяющими камеру насадки с купольнойчастью выше плиты,20. Устройство по пп.б и 7, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что оноснабжено патрубком подачи резервноговоздуха21:. Устройство по пп.6 и 7, о тл и ч а ю ц е е с я тем, что в ку-. польной части установлены поперечные балки, а ковух купола и плита выполнены с выемками для горелок, . Истбчннки инФормации,. принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР 9 267651, кл. С 21 В 9/00; 1977.
СмотретьЗаявка
3242796, 12.02.1981
ЭДУАРД ЛЕЖИЛЛЬ, МАРК СОЛЬВИ, ЛУИ ШМИДТ, КАРЛО ШПЕДЕНЕР
МПК / Метки
МПК: C21B 9/00
Метки: дутья, нагрева, регенераторе
Опубликовано: 23.01.1983
Код ссылки
<a href="https://patents.su/20-991955-sposob-nagreva-dutya-v-regeneratore-i-ustrojjstvo-dlya-ego-osushhestvleniya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ нагрева дутья в регенераторе и устройство для его осуществления</a>