Устройство для регулирования давления в печи

-2731,при ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ Р ДАВЛЕНИЯ В ПЕЧИ (57) Изобретение относится к печной теплотехнике, а именно к плавильным и нагревательным. топливным печам, Цель изобретения - повышение точности регулирования в широком диапазоне изменения тепловых нагрузок. Сущность изобретения в том, что автоматически при изменении тепловой нагрузки срабатывают клапаны противодавления 9, 12, установленные на воздухопроводах 10, 13 для сброса давления в дымовой тракт, причем клапан 12 срабатывает при снижен тепловой нагрузки, а клапан 9 - повышении тепловой нагрузки. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.Изобретение печной техники зОБя 10 Б л 1 обсй хозяйства, где плавильные или НЯХСДЯТ тРГттЕттЕ 1.ЕтНЯГОЕБЯТ-тЛЬЫЕ ТОП 20 относится ; области и может быть испольобласти народного ливные печи.Цель изобретения - повышение точности регулирования давления в печи для широкого диапазона изменеия теп 1 ловых нярузск печи сНа чертеже пс, азата притцчпять; ,ная схема устройстваУстройство состоит из компоессораВМОНТИРОЬЯННОГО В БСЗП"(Хоттодй)тИ-" ЩЕМ КОЛЛЕКТОРЕ ДРСССЕЛЬНСОО СсЯПЯНЯ 2, измерительной диаФрагмы 3 горел ки 4,. печи 5. дымоотвсдяшего тракта 6,. дымовой трубы 7, .заканчивающейся устьем 8 клапана т прстивсдавления, вмонтированного Б ттгубо- ,.НРОВОД 10 э ссеДинЯоший УЧЯстОк Встз,духсподводящего колтекторят, распс - ,тсжЕНтЫИ ПОСЛЕ ДРО СРЛЬНО: О КЛЯПЯНЯ т с усьем дымовой трубы пс. редством вводного патрубка 1 кла.пана 12 ПРОТИБОДЯБЛЕНИЯэ БМОНТИРО:ЯННО 1 О в трубопровод 13, саединяоший посредством вводного пятруокя 4 учяс-Боздухспсдвсдящего коллектора, расположенный перед дроссельным кла. Паиом, С ДЬИСОТБСДНШдт ТрЯКТСМ,Ус".рсйство работает 1 падуощим образом.Вначале однозначно производится .настройка системы, При средей теп- ЛОБОИ На.ЭЗКЗ тта ,етч,. С.ОСТЬь тС ВУ ОЩЕСРтНЕУ таг-.тгтцтт ТОП О-БЯ и ВОЗ, ДУХа ДЛЯ СЖИГаНИЯ ЗТСГС тОПттва ИЗ= менением псложечия печногс дымово=" го шибера, сотсрьй обычно Выполняет Функции отсечного устройства блокирующего печь от дымовой трубы на время ремонта устанавливаю оптимальную Величину давления газа Б топочной камерет Затем запускают печь и сис.тему в работу.При средней тепловой нагрузке на ПЕЧЬ БОЗД Х От КсмпрЕССОра 1 НЯПЭЯВ ляют через регулирующий Воздушный ДРоссельный клапан 2 т нахоДЯщийсл Б среднем положении Открьтия изме 1)и- тельную дьяфрягу 3 11 Ввспят ттерез горелку 4 Б печь 5 где смешиваот с топливом сжигя 1 от тОпливо с Обпя зсваиием продуктов сгорания и созданием оптиальногс давления газа Б печи, Далее прсДукты сгсрЯния ИЯП- раВЛяшт Пс,тшмооттвсдящЕМу траКту 6 и под действием тяги дымовой трубы 7 удаляют через ее устье 8 в атмосФеру.При увеличении тепловой нагрузки на печь выше средней ее Величины автоматически приоткрывается воздушный дрсссельный клапан 2, при этом увеличивается давление воздуха на участке после дросселирования. Под действем увеличенного давления воздуха автоматически открывается клапан 9 противодавления и часть воздуха поступает по трубопроводу 10 через вводной патрубок 11 в полость дымовой трубы у ее устья, образуя эжектирующую воздушную струю, Это создает дополнительное разреже- те Б дымовом тракте печи, компенсируощее увеличение давления в топоч:ном пространстве при увеличении тепловой нагрузки на печь.При снижении тепловой нагрузки на печь ниже средней ее величины, про- о исходитавтоматическое прикрытие воздушного дросселя, что увеличивает давление воздуха на участке перед дрссселирсванием. Это вызывает авто. матическое открытие клапана 12 противодавления и часть воздуха поступает по трубопроводу 13 через патрубск 14 в Дымовой тракт, образуя зстречную с дьмовьми газами струю воздухаЭто создает дополнительное сопротивление в дьмовом тракте печи, компенсирующее снижение. давления в топочном пространстве при снижении нагрузки на печь.8 результате осуществляют быстродействующую автодинамическую стабилизацию давления газа в топливной печи на оптимальном уровне Во всем диапазоне изменений тепловых нагрузок на печь, в т.ч. при частых и быстрых изменениях газодинамической ситуации в печи. П р и м е р. Нагревательный колодец для нагрева стальных слитков перед прокаткой отапливается коксо" доменным газом. Средний расход газа на колодец 3000 и /ч, воздуха 4200 м /ч. Давление газа в колодцеэрегулируется механической системой, управляющей дымовым клапаном в дымоходе, Удельный расход тепловой энергии составляет 1180 кДж-кг, Потери металла ст окисления 3,07 Стойкость крьшек рабочей камеры 1,2 г.Перепад температур по высоте слитков составляет 80-100 С, Температура окружающей среды в радиусе 10 м вокруг колодца 40-80 С. Атмос 5 фера на рабочей площадке загазована вредными компонентами,Для осуществления предлагаемого способа установлены два дополнительных воздухопровода соответствующего диаметра: один - от участка печного воздухопровода с врезкой в него после регулирующего дросселя и проложенного до устья дымовой трубы, дру. гой - от участка печного воздухопро вода с врезкой в него перед регулирующим дросселем и проложенного до дымового тракта перед дымовой трубой. Первый создает эжектирующую струю, второй - струю противовоздействия, На обоих воздухопроводах установлены клапаны противодавления, отрегулированные на давление в соответствующем участке печного воздухопровода при средней тепловой 25 нагрузке на колодец: первый - на давление воздуха 5 Па, второй - 5,6 Па.Получают систему автодинамической стабилизации давления газа в колодце, работающую следующим образом.При средней тепловой нагрузке на колодец и расходе воздуха дляз сжигания топлива, равном 4200 м /ч, изменением положения дымового шибе,ра первоначально устанавливают оптимальное давление газа под,крышкой колодца, равное 5 Па. При этом давление воздуха в воздухопроводе 4 О после регулирующего дросселя составляет 4,9 Па, перед ним - 5,5 Па. Оба клапана противодавления на дополнительных воздухопроводах закрыты. В случае, например, падения 45 температуры в колодце срабатывает традиционная для печей система автоматического управления температурой в рабочем пространстве, которая увеличивает подачу газообразного топлива в колодец и пропорционально ему подачу воздуха открытием воздушного дросселя на печном воздухопроводе. Давление газа в колодце при этом возрастает (выше 5 Па), Также возрастает давление воздуха в воздухопроводе после регулирующего дросселя и при его значении более 5 Па открывается клапан противопавления на дополнительном воздухопроводе 1 О, ведущем в устье дымовойтрубы, и часть воздуха поступает кэжектору,Это вызывает возникновение дополнительного разрежения в дымовомтракте колодца, что снижает давлениегаза в рабочем пространстве до первоначального оптимального значения,равного 5 Па. При дальнейшем увеличении тепловой нагрузки и соответственно увеличении давления и расходавоздуха пропорционально увеличивается расход воздуха на эжектор в устьедымовой трубы что аналогично преды 3дущему стабилизирует давление газав рабочем пространстве на уровне5 Па.В случае, например, увеличениятемпературы в колодце также вначалесрабатывает система автоматическогоуправления температурой в рабочемпространстве, которая снижает подачугазообразного топлива в колодец ипропорциональнс 1 ему подачу воздухаприкрытием воздушного дросселя наГпечном воздухопроводе. Давление газа в колодце при этом упадет ниже5 Па. Однако одновременно из-за прик.,рытия дросселя возрастает давлениевоздуха на участке печного воздухопровода перед дросселированием (свыше 5,б Па). Это приводит к открытиюклапана противодавления на дополнительном воздухопроводе 13, ведущемк дымовому борову, и часть воздухапоступает для создания противодействующей дымовому потоку струи. Этовызывает возникновение дополнительного сопротивления в дымовом тракте,что приводит к увеличению давлениягаза в рабочем пространстве колодца до оптимального первоначальногозначения, равного 5 Па, При дальнейшем снижении расхода топлива ивоздуха на печь аналогично предыдущему пропорционально возрастает расход воздуха, поступающего в дымовойборов, что пропорционально увеличивает сопротивление дымового тракта.и следовательно давление газа в колодце стабилизируется на оптимальном уровне, равном 5 Па. Таким образом, во всем диапазоне изменений тепловых нагрузок на нагревательный колодец получают стабилизацию давления газа в рабочем пространстве на оптимальном уровне.1425222 Формула изобретения Составитель Т.НаумоваТехред Идидык Корректор М,Иаксимишинец Редактор Н,Гунько Заказ 4740/24 Тираж 545 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5ПроизводсТвенио-полнграФическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4к При работе устройстаа удельный расход тепловой энергии составляет 190 кДж/кг, потери металла от окислЕния 247, стойкость крышек рабочей камеры 2,7 года, перепад температур по высоте слитков 60-70 С, темпера- т ра окружающей среды в радиусе 10 м в круг колодца 25.-б 0 С, атмосфера н рабочей площадке загазована вредкомпонентами в пределах допуст ых санитарных норм.Таким образом, предлагаемое устрйство для регулирования давления в ,печи позволит сократить удельный расход тепловой энергии на 7-103, с изить потери металлов от окислен я на 15-257, улучшить качество н грева слитков в печи, повысить с ойкость ограждающих элементов и г рнитуры печи, улучшить санитарное с стояние околопечной среды и обслувание печи, исключить затраты на о служивание системы при практическ неограниченном сроке ее службы, а для вновь строящихся печей - уменьть капитальные затраты благодаря более низкой требуемой высоте дымовой трубы, рассчитываемой уже не на максимальную, а на среднкпо тепловую нагрузку на печь. 1. Устройство для регулирования давления в печи, содержащее воздухоподводящий коллектор с дроссельным клапаном, соединенный с горелками и с дымоотводящим трактом посредством трубопровода с патрубком для сброса избыточного воздуха, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности регулирования в широком диапазоне изменения тепловых нагрузок, устройство снабжено дополнительным трубопроводом с патрубком для сброса избыточного воздуха в дымоотводящий тракт, причем основной трубопровод подсоединен до дроссельного клапана, а дополнительный - после дроссельного клапана, при этом патрубок основного трубопровода расположен в дымовом тракте соосно с ним и направлен против движения дымовых газов, а патрубок дополнитель" ного трубопровода - по ходу движения дымовых газов.2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что на трубопроводах с патрубками для сброса избыточ" ного воздуха установлены клапаны противодавления.