Воздухонагреватель

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИНЯ 0114 4(5 ц С 21 В 9/О ГОСУДФСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ г ОБРЕТЕНИ ИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Государственный ордена Ленина союзный институт по проектированию металлургических заводов и Липецкий политехнический институт , (53) 669.162.231.842.4(088.8) (56) 1. Ницкевич Е.А. Теплоэнергетика доменного производства. М., "Металлургия", 1966, с, 159.2. Авторское свидетельство СССР В 673657, кл. С 21 В 9/00, 1967. 3 ь ОПИСАНИЕ К АВТОРСКОЬВУ СВ(54)(57) ВОЗДУХОНАГРЕВАТЕЛЬ доменнойпечи, содерзащий насадку, центральную камеру горения и соединенную сней горелку, о т л и ч а ю щ и й -с я тем, что, с целью повьипениястойкости воздухонагревателя и егоэксплуатационной надежности, горелка снабзена носком, соединенным снизней частью центральной камерыгорения, при этом высота центральной камеры горения больше диамеТравыходного сечения носка горелки в8-15 раз.1 11488Изобретение относится преимущественно к высокотемпературному нагреву дутья и других газообразных теплоносителей, применяемых в металлургии и энергетике. 5Известен воздухонагреватель доменной.печи, содержащий центральную камеру горения, охватывающую ее насадку, поднасадочное устройство и горелку, связанную с камерой горения 1 О в зоне поднасадочного устройства 11.Недостатки данного воздухонагревателя заключаются в том, что. соединение горелки с камерой горения в зоне Йоднасадочного устройства вызы вает необходимость иметь относительно высокую камеру горейия и, соответственно, увеличивать высоту воздухонагревателя в целом. Чрезмерная высота камеры горения и относи тельно высокая температуре в ней, а также наличие отверстий в основании стены камеры горения делают ее механически непрочной. Относительно длинный путь продуктов горения в ка мере горения может привести к возникновению опасных пульсаций при сжигании газа, что также приводит к ухудшению ее механической прочности. Расположение горелки в зоне 30 поднасадочного устройства, т.е, в области относительно низких температур, требует установки устройства для контроля наличия пламени.Наиболее близким по технической35сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является воздухонагреватель доменной печи, содержащий насадку, центральную камеру горения и соединенную с ней горелку .2 1. 40Недостатки известного воздухонагревателя заключаются в том, что при соединении горелки с камерой горения на уровне нижнего основания насадки необходимо иметЬ относительно высокую камеру горения,. что в сочетании с высокой температурой в ней приводит к снижению ее механической прочности. Относительно высокая камера горения может быть причиной воз-ф никновения опасных пульсаций при сжигании газа. Кроме того, относительно низкая температура в зоне расположения горелки требует установки устройства для контроля наличия пламени. Все это снижает стойкость воздухонагревателя и его эксплуатационную надежность,71Цель изобретени - повьшение стойкости воздухонагревателя и его эксплуатационной надежности.Поставленная цель достигается тем, что в воздухонагревателе доменной печи, содержащем насадку, центральную камеру горения и соединенную с ней горелку, последняя снабжена носком, соединенным с нижней частью центральной камеры горения, при этом высота центральной камеры горения болЬше диаметра выходного сечения носка горелки в 8-15 раз.Нижний предел отношения высоты камеры горения к диаметру выходного сечения носка горелки (15) определяется расположением выходного участка носка горелки в зоне с температурой 800-900 С по условиям стабильного воспламенения смеси доменного газа и воздуха. Верхний предел отношения высоты камеры горения к диаметру выходного сечения носка горелки (8) определяется условиями, обеспечивающими полное сгорание топлива в камере горения до выхода газообразных реагентов в подкупольное пространство.Иа фиг. 1 изображен воздухонагреватель, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг, 2Воздухонагреватель содержит насадку 1, охватывающую центральную камеру 2 горения и ее основание 3 и соединенную вверху с подкупольным пространством 4, а внизу с кольцевым коллектором 5. Центральная камера 2 горения, расположенная вверху по оси воздухонагревателя и сочлененная внизу с носком 6 горелки, а вверху с насадкой 1 через подкупольноепространство 4, служит для сжигайия в ней газа. Основание 3 центральной камеры 2 горения служит для передачи нагрузки от иее на фундамент.Подкупольное пространство 4, расположенное в верхней части воздухонагревателя и соединенное с центральной камерой 2 горения и насадкой 1, служит для подвода продуктов горения к насадке 1 в период ее нагрева и отвода из нее горячего дутья в период нагрева дутья.Кольцевой коллектор 5, установленный в нижней части воэдухонагревателя и примыкающий снаружи к штуце3 1148 рам 7 дым и холодного дутья, а вверху через поднасадочную решетку 8 к насадке 1, служит для обеспечения .равномерного распределения дутья и продуктов горения по сечению насадки 1. Носок 6 горелки, расположенный по оси воздухонагревателя и сочлененный с нижним основанием центральной камеры 2 горения в верхней части воздухонагревателя, служит для подачи 10 газа и воздуха в центральную камеру 2 горения. форма каналов носка 6 гоЬрелки для подвода газа н воздуха может быть другой. Штуцера 7 дыма и холодного дутья, расположенные в ниж ней части воЗдухонагревателя, соединены с кольцевым коллектором 5 и служат для подачи холодного дутья в воздухонагреватель в период нагрева дутья и отвода продуктов горения из 2 О него в период нагрева насадки 1. Поднасадочная решетка 8, расположенная под насадкой 1 и примыкающая к ней и кольцевому коллектору 5, служит для передачи нагрузки от насадки 1 И через кольцевые балки 9 и опорные стены 10 из огнеупорного материала или бетона на фундаментШтуцер 11 горячего дутья, примыкающий к подкупольному пространству 4, служит для отвода горячего дутья из воздухонагревателя.Воздухонагреватель работает следующим образом.В период нагрева насадки газ и воздух из носка 6 горелки выходит в35 центральную камеру 2 горения, где происходит их перемешивание и горение смеси. Из центральной камеры 2. горения продукты горения выходят в40 подкупольное пространство 4, откуда они поступают в насадку 1 и, ох 871 4лаждаясь в ней, выходят в кольцевойколлектор 5, из которого продуктыгорения поступают в щтуцера 7 и отводятся в общий дымоход.В период нагрева; дутья холодноедутье через штуцера 7 подается вкольцевой коллектор 5, из которогооно поступает в насадку 1 и, нагреваясь за счет тепла насадки и ее9стен выходит в подкупольное прост ранство 4 и оттуда через штуцер 11горячего дутья отводится в общий трубопровод горячего дутья. Приэтом основание 3 центральной камерыгорения воспринимает нагрузку от сте-, ны камеры и через кольцевую опорнуюстену 10, служащую продолжением основания 3, передает ее на фундамент.Поднасадочная решетка 8 передаетнагрузку от насадки 1 .через кольцевые балки 9 и опорные стены 10 нафундамент воздухонагревателя, Поднасадочная решетка 8 может быть связана непосредственно с фундаментомметаллическими колоннами. Преимущество изобретения .заключается в повышении стойкости воздухонагревателя и его эксплуатационной надежности благодаря снабжению горелки носком, выведенным в верхнюю часть воздухонагревателя, и выполнению центральной камеры горения высотой, равной 8-15 диаметрам выходного сечения носка горелки,Внедрение предлагаемого воздухсоснагревателя йо сравнению с базовым, в качестве которого принимается воздухонагреватель с боковой камерой горения доменной печи объемом 2000.м, позволит увеличить температуру нагрева дутья на 40-50 С.