CS240025B1 - Hořák sklářské taviči regenerativní U-plamenné pece - Google Patents

Abstract

Řešení se týká oboru taveni skla a řeší problém prostorového uspořádání hořáku regenerativní U-plamenné pece. Hořák (1) je určen pro spalování plynného paliva. Hořák (1) sestává ze vzduchového kanálu (4) a vletové části (5) s podvletově uspořádanými plynovými tryskami (6). Vzduchový kanál (4) zahrnuje horizontální část (7) a skloněnou část (8) přičemž poměr osové délky (lg) skloněné části (8) vzduchového kanálu (4) k celkové osové délce (Iv) vzduchového kanálu (4) je 1/4 až 3/4. vzhledem k horizontální rovině má skloněná část (8) sklon (^- ) klenby (9) 30 o až 35 0 sklon (Λ) dna (10) 10 ° až 15 °. Plynové trysky (6) mají sklon (/^) 15 o až 20 Využití hořáku (1) umožňuje snížení spotřeby paliva a omezeni koroze žáromateriálu.

Description

Vynález se týká hořáku sklářské regenerativní U-plamenné pece, určeného pro spalování plynného paliva, který sestává·ze vzduchového kanálu, zahrnujícího horizontální část, přecházejí cí do skloněné části, na kterou navazuje vletová část hořáku s podvletově uspořádanými plynovými tryskami.

Regenerativní U-plamenné pece jsou opatřeny jedním párem hořáků, umístěných vedle sebe v čelní stěně taviči části pece. Využívá se vedení plamene ve tvaru horizontálně položeného písmene U nad hladinou skloviny. Plamen vychází vždy z jednoho hořáku, ve spalovacím prostoru pece se obrací a spaliny jsou odtahovány druhým hořákem. Po určité době, cca 30 minutách, /

se funkce obou hořáků vymění. Horké spaliny jsou odtahovány do regenerátoru, kde předehřívají vzduch pro spalování. Předehřátý vzduch z regenerátoru je přiváděn do hořáku, kde se mísí s palivem, přiváděným do hořáku tryskami, umístěnými shora, ze stran, nebo zespodu vletu hořáku.

Účelem hořáku je dosažení potřebné teploty v taviči Části při minimální spotřebě plynného paliva. -Funkce hořáku a především dokonalost míšení plynu se vzduchem, je závislá na jeho konstrukci. V literatuře popsané a prakticky realizované hořáky u těchto typů pecí jsou navrhovány nebo provedeny podle různých návodů, z nichž zvláště v poslední době se klade důraz na sklon hořáku, t.j. úhlu působení plynového a vzduchového proudu na hladinu skloviny.oó- sklon klenby hořáku má být větší než /3- sklon dna hořáku (časopis Steklo i keramika, č. S, 1578, str. 8 - 10). Pro regenerativní pec vytápěnou zemním ply nem je popsán hořák (časopis Steklo i keramika, č. 7, 1980, str. 29 - 30) se sklonem klenby hořáku 20 ⁰ až 29 °, sklonem dna 15 ° až 20 ⁰ a sklonem os podvletově umístěných hořákových

240 025 trysek 5 ° až 10 °. Pro U-plamennou regenerativní pec je také uváděn sklon osy hořáku k horizontální rovině 10 ⁰ a sklon hořákových trysek 6 ⁰ (časopis Glastechnische Berichte, 41, 1968, str. 277-283).

Je známo i jiné konstrukční řešení hořáku, popsané v sovětském A.O. č. 537 038, kde hořák sklářské regenerativní pece sestává z horizontální části a vletového úseku s tryskou. Vletový úsek, skloněný k hladině skloviny má poměr délky klenby skloněné části k výšce hořáku 1,75 až 2,5 a poměr délky skloněné části dna k výšce hořáku 1 až 2.

U dosud známých provedení hořáků není obvykle dosaženo úplného vyhoření hořlavých složek paliva, nebo dochází k vyhořívání plynu na hladině skloviny, eventuelně na povrchu vyzdívky hořáku, nebo klenbě těsně za hořákem. Tím se zvyšuje spotřeba plynného paliva, zhoršuje kvalita skloviny a zkracuje životnost pece.

Fyzikálním modelováním a praktickým ověřením bylo zjištěno, že uvedené nevýhody se odstraní nebo podstatně omezí u· hořáku v provedení podle vynálezu. Jeho podstata spočívá v tom, že vzhledem k horizontální rovině má klenba skloněné části vzduchového kanálu hořáku sklon 30 ⁰ až 35 ° a dno skloněné části sklon 10 ⁰ až 15 °. Osy plynových podvletově umístěných trysek mají sklon 15 ° až 20 ⁰ k horizontální rovině. Poměr osové délky skloněné části vzduchového kanálu hořáku k celkové osové délce vzduchového kanálu hořáku je 1/4 až 3/4.

Tímto prostorovým uspořádáním hořáku je zabezpečeno dokonalé promísení paliva, txj. zemního plynu nebo svítiplynu se spalovacím vzduchem a příznivé proudění plamene a spalin nad hladinou tavené skloviny. Dosáhne se optimálního vyhoření plynu v prostoru nad sklovinou, čímž se sníží spotřeba paliva a také odstraní nežádoucí účinky nespáleného plynu na hladině skloviny, nebo na vnitřním povrchu vyzdívky sklářské taviči pece.

Příkladné provedení hořáku sklářské regenerativní U-plamenné pece podle vynálezu je popsáno dále a je schematicky

- 3 240 025 znázorněno na připojeném výkresu, představujícím hořák v podélném osovém řezu.

Hořák 1 je napojen na 'dále neznázorněný regenerátor 2 a vyúsíuje do částečně znázorněné tavící Části 2 pece. Zděný hořák 1 sestává ze vzduchového kanálu 4 a vletové části 5. ³ podvletově umístěnými plynovými tryskami G. Vzduchový kanál £ zahrnuje horizontální část 7, navazující na regenerátor 2, která přechází do skloněné Části 8, která vyúsíuje do vletové části

5. hořáku 1. Skloněná část 8 vzduchového kanálu £ hořáku 1 je nakloněna ve směru ke hladině skloviny. Sklon klenby j) skloněné části 8 je dán rozmezím 30 ⁰ až 35 ° vzhledem k horizontální rovině. Dno 10 skloněné části 8 má sklon /3 v rozmezí 10 * az 15 ° vzhledem k horizontální rovině. Kovové plynové trysky G, uložené v keramických tvarovkách 11 jsou uspořádány podvletově, t.j. jsou umístěny pod vletovou částí 5. hořáku 1. Plynové trysky 6 jsou nakloněny tak, že jejich osy 12, směřující ke klenbě 13 taviči části 3, mají k horizontální rovině sklon 3*15 ° až 20

Celková délka 1 vzduchového kanálu 4 hořáku 1 je dána souč tem osové délky 1^ horizontální části 7 vzduchového kanálu 4 a osové délky 1 skloněné části 8 vzduchového kanálu 4, tedy l_v= = l_b + 1 , Vzduchový kanál 4 hořáku 1 podle vynálezu je určen tak, že poměr osové délky 1 skloněné části 8 vzduchového kanás lu 4 k celkové osové délce 1 vzduchového kanálu 4 je v poměru 1/4 až 3/4, “

Iíořák funguje následovně.

Z regenerátoru 2 proudí předehřátý vzduch vzduchovým kanálem 4 do vletové části 2. hořáku 1, kde se začíná mísit s plynným palivem, např, zemním plynem. Zemní plyn je do vletové části 5. hořáku 1 přiváděn jednou nebo více plynovými tryskami 6.

U hořáku 1 podle vynálezu potom předehřátý vzduch v ústí vzduchového kanálu £,’t^-j. v místě přechodu vzduchového kanálu 4 do vletové části dosahuje rychlosti 8 až 10 m/s při 800 ⁰ C až 1200 ⁰ C. Zemní plyn v ústí plynových trysek G, t.j. v místě, kde proud plynu opouští plynovou trysku 6 dosahuje rychlosti 30 až 40 m/s. Bezprostředně za vletovou částí 5. hořáku 1

240 potom probíhá intenzivní spalování hořlavých nu, umožněné především dobrým smísením plynu tové části 2* Navrženým uspořádáním hořáku 1 složek zemního ply se vzduchem ve vle je zajištěno, že hořlavé složky zemního plynu vyhoří dříve, než opustí prostor pod klenbou 13 tavící části J a vyhoří přibližně v místě, kde vedení plamene se obrací k odtahujícímu hořáku. Do odtahu potom odchází' spaliny, obsahující pouze produkty hoření a nehořlavé látky. Současně se zamezuje přímému kontaktu hořících složek plynu s hladinou skloviny, což může vést k porušení redox rovnováhy ve sklovině a nežádoucímu zabarvení skloviny. Je také omezen styk hořících složek plynu s žáromateriálem v okolí za vletovou částí 2 hořáku 1 a žáromateriálem tavící části 2 pece, takže se snižuje koroze těchto tepelně namáhaných částí pece.

Claims (1)

1. Hořák sklářské tavící regenerativní U-plamenné pece, určený pro spalování plynného paliva, který sestává ze vzduchového kanálu, zahrnujícího horizontální část, přecházející do skloněné části, na kterou navazuje vletová část hořáku s podvletově uspořádanými plynovými tryskami, vyznačený tím, že vzhledem k horizontální rovině má klenba (S) skloněné části (8) vzduchového kanálu (4) hořáku (1) sklon (<&) 30 ° až 35 °, dno (10) skloněné části (8) vzduchového kanálu (4) hořáku (1) sklon-(/3) 10 ⁰ až 15 a osy (12) plynových trysek (δ) mají sklon (j-) 15 ° až 20 °, přičemž poměr osové délky (1 ) skloněné Části (8) vzduchového kanálu (4) k celkové osové délce (l_y) vzduchového kanálu (4) je 1/4 až 3/4.