Способ отопления печи и печь для нагрева заготовок

/ОО 1) С 2 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГННТ СССР(56) Авторское свидетельство СССР 11 840159, кл, С 21 Э 9/00, 199.Авторское свидетельство СССР У 985670, кл. Р 27 В 9/04, 1981. (54) СПОСОБ ОТОПЛЕНИЯ ПЕЧИ И ПЕЧЬ ДЛЯ НАГРЕВА ЗАГОТОВОК(57) Изобретение относится к металлургической теплотехнике и может быть использовано в печах с плазменным отоплением для нагрева металла на заводах металлургической и машиностроительной промышленности. Цель изобретения - снижение удельного расхода топлива, Для этого в способе отопления печи, включающем подачутопливовоздушной смеси, сжигание еес недостатком воздуха, подачу вторичного воздуха встречно потоку продуктов неполного горения и их дожигание,вторичный воздух подают периодическис расходом, необходимым для дожиганияпродуктов неполного горения, начинаяподачу вторичного воздуха при минимальном давлении на поду печи (1 Па)и заканчивая при достижении максимально допустимого (5-6 Па). Печь,реализующая указанный способ, содержит рабочую камеру, разделенную навысокотемпературную зону 1 с перфорированным сводом, отвертстия которого объединены в дымоотводяший коллектор 3, На боковых стенах высокотемпературной зоны под сводом установлены горелки 4, а в торцовой1560583 1 О 20 25 30 35 40 45 50 55 стене 5 - горелки 6. В конце методи-.ческой зоны 7 выполнен канал 8,выход 9 которого направлен встречноторцовым горелкам. Вход 10 каналасоединен с дымоотводящим коллекторомвысокотемпературной эоны, В выходнойчасти канала установлены сопла 11 подачи вторичного воздуха, причем площадь поперечного сечения выходногоотверстия 2 канала больше суммыплощадей поперечного сечений перфорированного свода в 1,1-1,25 раза,Изобретение относится к металлургической теплотехнике иможет бытьиспользовано в печах с пламенным отоплением для нагрева металла на заводах металлургической и машиностроительной промышленности,Целью изобретения является снижение удельного расхода топлива,На фиг.1 представлена предлагаемая печьобщий вид, разрез; нафиг.2 - разрез Л-А на фиг. 1,Печь содержит высокотемпературнуюзону 1 с перфорированным сводом 2,отверстия. которого объединены в дымоотводящий коллектор 3. На боковыхстенках высокотемпературной зоныпод сводом установлены горелки 4,а в торцовой стенке 5 - горелки 6.В конце методической зоны 7 выполненканал 8, выход 9 которого расположеннепосредственно под ее сводом и направлен встречно по отношению к торцовым горелкам. Вход 10 канала с 1 единен с дымоотводящим коллекторомвысокотемпературной зоны. В выходнойчасти канала установлены сопла 11подачи вторичного воздуха, причемплощадь поперечного сечения выходного отверстия 12 канала больше суммыплощадей поперечного сечения отверстий перфорированного свода в 1,11,25 раза, В дымоотводящем канале13 размещен рекуператор 14 для нагрева воздуха,Печь работает следующим образом.В печь через боковые подсводовыегорелки 4 топливовоздушная смесьподается с коэффициентом расходавоздуха, обеспечивающим полное сгорание топлива. Поток продуктов горения, распространяясь по поверхностиперфорированного свода 2, разогре В дымоотводящем канале 13 размещенрекуператор 14, Изобретение позволяет интенсифицировать теплообмен врабочем пространстве печи путем создания условий увеличения взаимнойдиффузии продуктов неполного горенияи вторичного воздуха и рециркуляциинепрореагировавшей части топливовоздушной смеси из высокотемпературнойзоны в методическую, что снижаетудельный расход топлива на нагревметалла. 2 с,п, ф-лы, 2 ил. вает ее. Б торцовые горелки 6 топливовоздушная смесь подается с коэффициентом расхода воздуха п = 0,4-0,6,что предохраняет нагреваемый металлот окисления и обезуглерояавания,Вторичный воздух на дожиганиевводят периодически. Начинают подачувторичного воздуха при минимальномдавлении 1 Па на поду печи с расходом за период, необходимым для дожигания продуктов неполного горения,находящихся в методической зоне 7 иэжектируемых из высокотемпературнойзоны 1, Граница фронта дожиганияустанавливается между концом высокотемпературной зоны 1 и выходным отверстием 12 канала 8, Это исключаетперемешивание продуктов полного инеполного горения в высокотемпературной зоне 1 и исключает выброспРодуктов неполного горения в атмосферу цеха через дымоход,Основная часть продуктов неполного горения из высокотемпературной зоны 1 поступает в методическую зону 7 через рабочее пространство. Оставшаяся часть продуктов неполного горения через перфорированный свод 2,коллектор 3 эжектируется соплами 11через выходное отверстие 12 канала8 в методическую зону, Эжектированиеосуществляется воздухем, неоходимым для дожигания продуктов неполного горения,Встречный поток воздуха с эжектируемыми продуктами неполного горения,соударяясь с потоком продуктов неполного горения, поступивших в методическую зону 7 из высокотемпературной зоны 1, способствует увеличениювзаимной диффузии продуктов неполно560583 15 го горения и воздуха, что улучшаетпроцесс теплообмена,Отключение подачи вторичного воздуха производят при достижении на1,5поду печи Максимально допустимогодавления (5-6 Па). В это время продукты неполного горения поступают извысокотемпературной зоны 1 в методическую зону 7 через рабочее пространство печи, По достижении минимальнодопустимого давления на поду печи(1 Па) снова подается встречный воздух на их дожигакие в .методическойзоне 7. Цикл повторяется,Начало подачи вторичного воздухапри минимальном давлении (1 Па) наподу печи обеспечивает недопустимость подсосов воздуха в печь черезнеплотности в футеровки и рабочееокно. Прекращение подачи вторичноговоздуха при достижении максимальнодопустимого давления (5-6 Па) позволяет исключить выбивание продуктовсгорания из печи и обеспечить отса- , 25сывание газов через перфорированныйсвод.Площадь поперечного сечения выходного отверстия канала больше суммплощадей поперечного сечения отвер- ЗОстий перфорированного свода в 1,11,25 раза, Это необходимо для получения временного диапазона, в течение которого можно подать необходимоеколичество вторичного воздуха на дожигание в период от минимального домаксимального давления на поду печи.В случае, когда площадь поперечногосечения выходного отверстия каналаменьше в 1,1 раза суммы площадей 4 Опоперечного сечения отверстий перфорированного свода, при подаче вторичного воздуха давление на поду печиизменяться от минимума до максимумапрактически не будет, а следовательно,45реализация способа будет невозможна,При соотношении больше, чем 1,25не обеспечивается эффект колебательного режима,Соотношения плошадей поперечного 5 Осечения выходного отверстия каналаи отверстий перфорированного сводапри расположении сопел полачи,вторичного воздуха в канале обеспечиваютинтервал от начала одного до началадругого. периода подачи вторичноговоздуха, что позволяет создать условия для пульсационного сжигания продуктов неполного горения, обеспечивающего интенсифицировакное смешение, и получить наиболее высокуютемпературу горения в методическойзоне при более полном дожигании топлива,Периодическая подача вторичноговоздуха позволяет изменять границувстречи потоков, что создает возвратно-поступательное движение продуктов неполного горения вдоль печи.Это способствует увеличению взаимнойдиффузии продуктов неполного горенияи вторичного воздуха (улучшает смешение) и рециркуляции непрореагировавшей части топливовоздушной смесииз высокотемпературной зоны в методическую, в результате чего происходит интенсификация теплообмена,Кроме того, периодичность подачивторичного воздуха с расходом на период, необходимым для дожигания продуктов неполного горения, через промежутки времени в зависимости отдавления на поду печи создает условия для пульсирующего отсоса продуктов неполного. горения через перфорированный свод, что повышает его температуру, увеличивает радиационнуютеплопередачу на металл и снижаетудельный расход топлива,1 Возвратно-поступательное движение продуктов горения вдоль печи способствует интенсификации процесса тепло- обмена эа счет увеличения взаимной диффузии продуктов неполного горения и воздуха и рециркуляции непрореагировавшей части топливовоэдушной смеси из высокотемпературной зоны 1 в методическую 7, в результате чего происходит интенсификация теплообмена,Использование способа отопления печи и печи для нагрева заготовок позволяет интенсифицировать смешение вторичкого воздуха и продуктов неполного горения и получить рециркуляцию их из высокотемпературной в методическую зону печи и увеличить температуру свода на 20-40 С. Конструктивное выполнение печи приводит к ор- ганизованному аэродинамическому режиму ее работы, при котором процессы смешения потоков при горении, дожигании и нагреве металла интенсифицируют теплопередачу в высокотемпературной зоне печи и снижают удельный расход топлива,1560583 Составитель Н.АсееваТехред М,дидык орректор Т Палий актор Т.Лазоре Тираж 510 Заказ 9 ВНИИПИ одп сударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 роизводственно-издательский комбинатПатент", г.ужго Гагарина,10 ф о р м у л а изобретения. Способ отопления печи, включающий подачу топливовоздушной смеси, сжигание ее с коэффициентом расхода воздуха меньше единицы, подачу вто" ричного воздуха встречно потоку продуктов неполного горения и их дожигание, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения удельного расхода топлива, вторичный воздух подают периодически с расходом, не" обходимым для дожигания продуктов неполного горения, начиная подачу вторичного воздуха при минимальном давлении на поду печи 1,0 Па изаканчивая при достижении максимально допустимого давления (5,0-6,0) Па.Ф-Ф 2, Печь для нагрева заготовок, содержащая рабочую камеру, разделенную на высокотемпературную зону с перфорированным сводом, подсводовыми и торцовыми горелками, дымоотводящим коллектором, и методическую зону с каналом, выход которого направлен встречно торцовым горелкам, вход соединен с дымоотводящим коллектором высокотемпературной зоны, а также4 установленные в канале подачи вторичного воздуха, о т л и ч а ю щ а я - с я тем, что, с целью снижения удельного расхода топлива, отношение суммы площадей поперечного сечения отверстий перфорированного свода к площади поперечного сечения выходного канала составляет 1:(1,1-1,25),