Термическая печь

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ИОТНРЫТИЙ(71) Московский ордена Трудового Красного Знамени вечерний металлургический институт(56) 1. "Газовая промышленность", 1978, Р 6, с. 37, р. 28.2. Авторское свидетельство СССР У 663735, кл. С 21 Р 9/00, 1979.(54).(57) 1. ТЕРМИЧЕСКАЯ ПЕЧЬ, содержащая футерованную рабочую камеру,горелки низкого давления с аксиальным газовым соплом и воздушнымканалом и устройства акустическихколебаний с патрубками для подводагаза и воздуха и обратными клапанами, о т л и ч а ю щ а я с я тем,что, с целью упрощения обслуживанияпечи, устройство акустических колебаний образовано аксиальным газовымсоплом горелки и цилиндром, распо 801084315 А д) С 21 В 900 Р 23 0 13/12 ложенным в воздушном канале горелкикоаксиально с газовым соплом, приэтом где П, - внутренний диаметр цилиндраустройства акусТических колебаний,йС - наружный диаметр газовогосопла;Н - высота печи,патрубки для подвода газа и воздухавыполнены в виде цилиндрических каналов в стенках соответственно газового сопла и цилиндра на расстоянии (0,25-0,3) (Р ц - йс), а обратныеклапаны - в виде единой кольцевойполости, открытой в верхней частии имеющей отверстия в донной частиее.2. Печь по п.1, о т л и ч а ю -щ а я с я тем, что на газовом соплеустановлен кольцевой буртик на расстоянии (0,5-0,6) (Р( - й ) от торцагорелки.1084315 о, 4 О Изобретение относится к разделунагревательных устройств металлурги,ческой теплотехники и может бытьиспользовано в термических печахзаводов металлургической и машиностроительной промьпдленности.Известна печь, в которой для на,грева металла установлены плоскопламенные горелки и за счет этогообеспечивается равномерный поток Олучистой энергии от разогретой поверхности кладки 1 ),Однако при термической обработке(нагреве) сложных садок с внутренними газовыми прослойками, например 15для садок, сформированных насыпнымидеталями, бунтами проволоки, прутками и т.д., температурный перепадмежду иэделиями, расположенными внаружных частях садки и в центральных ее частях, превышает допустимые нормы из-за наличия застойных газовых зон.Наиболее близкой по техническойсущности к заявляемой является термическая печь, содержащая футерованную камеру, горелки низкого давления с аксиальным газовым сопломи воздушным каналом и устройствааку стических колебаний с патрубкамидля подвода газа и воздуха и обрат- ЗОными клапанами, в которой использованы акустические устройства с выходным каналом, примыкающим к горелоч. - .ному туннелю печи 2 3.Недостатком известной печи является то, что акустическое устройство выполнено автономным,с отдельной подачей воздуха и соотношения газ-воздух.Цель изобретения - упрощениеобуслуживания печи.Поставленная цель достигаетсятем, что в термической печи, содержащей футерованную рабочую камеру,горелки низкого давления с аксиальным газовым соплом и воздушным каналкм и устуойства акустических колебаний с патрубками для подвода газаи воздуха и обратными клапанами,устройство акустических колебанийобразовано аксиальным газовым соплом горелки и цилиндром, расположенным в воздушном канале горелки коаксиально с газовым соплом, при этомЗ:. Й = 0,З - В,И)Н,у У 355 где Р ц - внутренний диаметр цилиндра устройства акустических колебаний,ъЙС - наружный диаметр газовогосопла;Н - высота печи,патрубки для подвода газа и воздуха выполнены в виде цилиндрических каналов в стенках соответственно газового сопла и цилиндра на расстоянии (0,25-0,3) (Вц - дс) от торца горелки, а обратные клапаны - в виде единой кольцевой полости, открытой в верхней части и имеющей отверстия в донной части ее,На газовом сопле установлен кольцевой буртик на расстоянии (0,5-0,6) Ш - Йс) от торца горелки. На фиг. 1 показана предлагаемаяпечь, поперечный разрез, на фиг. 2узел 1 на фиг. 1,Термическая печь содержит футерованную рабочую камеру 1, горелку2 низкого давления, включающую корпус 3 горелки, патрубок 4 подводавоздуха и газовое сопло 5, дополнительный цилиндр 6 акустической камеры, патрубки 7 и 8 подачи газа ивоздуха в акустическое устройство,обратный клапан 9 с отверстиями 10,кольцевой буртик 11, горелочный камень 12 с тороидальным внутреннимканалом 13, дымовые каналы 14 печи,в которой сформирована насыпная садка 15.Печь работает следующим образом.Закрученный факел, образующийсяпри сжигании топлива в горелке ираспространяющийся по тороидальнойповерхности горелочного камня печи,размыкается и разогревает поверхность кладки свода, который излучает тепло на поверхность садки,Газ и воздух через патрубки по-,ступают в акустическое устрбйство,смешиваются, и на выходе из негосмесь воспламеняется от обратныхтокрв продуктов сгорания из печи,затем мгновенно сгорает внутри цилиндра 6 хлопком, и поток продуктовсгорания с высокой скоростью периодически устремляется к поверхностисадки н за счет высокой кинемати- .ческой энергии перемещает газы взастойных зонах садки, образующихсяв промежутках между нагретыми изделиями, формирующими садку, выравнивая ее температурное поле.Импульсный характер работы акусткчаского устройства обеспечиваетсяпериодическим запиранием подачигаза и воздуха обратным клапаном. В момент хлопка давление под обратным клапаном больше, чем над ним, и под действием разности давлений клапан поднимается вверх и боковыми стенками перекрывает подачу газа и воздуха через патрубки подачи газа и воздуха. После хлопка в пространстве под клапаном давление резко снижается до отрицательного, и клапан опускается вниз до упора в буртик, Пережим, который создается донной частью клапана с отверстиями 10, приводи-. к запаздыванию распространения области высокого давления в пространство над клапаном в момент хлопка, т.е. способствует движению клапана вверх, а .после хлопка задерживает снижение давления в этой части и, таким образом, ускоряет возвращение клапана в нижнее положение.Для преодоления гидравлического сопротивления садки струя, создаваемая акустическим устройством, должна обладать определенной кинематической энергией и определенным количеством движения, которые в свою очередь определяются выходным сечением акустического устройства и его объемом, заключенным между газовым соплом и дополнительным цилиндром.Опыты показывают, что необходимая энергия струи, определяемая размерами акустического устройства, достигается при(0,3 - 0,35) Н,С а частота хлопков зависит от количества поступающего в него воздухаи газа. При значениях -- ( О,ЗНРц - с 1 сйструя, создаваемая акустическим устройством, вызывает движение газоввнутри только части садки. ПриРц - с 1 с) 0,35 Н количество тепла,Скоторым обладает струя, становитсястоль большим, что это может привести к местным перегревам поверхностисадки,Удаление воздушного и газовогопатрубков акустического устройстваот торца горелки, равное (0,25-0,3)(Р ц - Йс), определяется размерамиобратного клапана, так как дляисключения перекосов при его движении высота клапана Ь должна бытьне меньше (Р, - й ) 0,25, т.е. толщи 21 ны кольца клапана. Выполнение высотыклапана УО,ЗЬ ухудшает его работу,так как увеличение массы клапанаувеличивает его инерционность. Иначе говоря, удаление воздушного и газового патрубков от торца составляетполовину высоты Ь обратного клапана.Из этих же соображений выбираютудаление кольцевого буртика от торцагорелки, равным (0,5-0,6) (Р и - йс),принимая ход обратного клапана, равным его высоте. Большее удалениебуртика от торца горелки нецелесообразно, поскольку увеличение ходаобратного клапана усиливает удар о35 торцовую стенку горелки. Экономический эффект при внедрении предлагаемой печи в основномдостигается за счет улучшения каче ства нагрева и уменьшения возвратав повторную термообработку и припроизводительности печи 900 т в годсоставит примерно 20 тыс. руб. в год.1084315 оставитель Г.На ехред Л. Коцвбняк ректор 0 Тигор Редактор И.Келе одписно илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 з 1928/20 ВНИИПИ Госуд по делам и 113035, Москва, Ж