CS240121B1 - Hořák sklářské taviči rekuperativní U-plamenné pece s meziklenbou - Google Patents

Abstract

Zařízení se týká oboru tavení skla a řeší problém prostorového uspořádání hořáku rekuperativní U-plamenné pece s meziklenbou. Horák (1) je určen pro spalování plynného paliva. Hořák (1) zahrnuje vzduchový kanál (8) a vletovou část (9) s podvletově uspořádanými plynovými tryskami (10). Vzduchový kanál (8) je tvořen horizontální částí (11) a skloněnou částí (12), přičemž poměr osové délky (ls) skloněné části (12) k celkové osové délce (lv) vzduchového kanálu (8) je 1/4 až 3/4. Skloněná část (12) vzduchového kanálu (8) má vzhledem k horizontální rovině sklon (a) klenby (13) 18° až 23° a sklon (/i) dna (14) 3° až 10°. Plynové trysky (10) jsou řešeny tak, že k horizontální rovině mají sklon (χ) 20° až 25°. Využití hořáku umožňuje snížení spotřeby paliva a omezení koroze žáromateriálu.

Description

Vynález se týká hořáku sklářské tnyjcí rekuperativní U-plamenné pece s meziklěnbou, určeného 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.

U sklářské tavící rekuperativní pece s mezíklenbou se využívá vedení plamene tvarem písmene U. Plamen vychází z hořáků, umístěných v čelili stěně pece, je veden nad tavícím prostorem ia odtahem, umístěným mezi hlavní klenbou pece a meziklenbou, spaliny jsou odtahovány do rekuperátoru, kde předehřívají vzduch. Předehřátý vzduch z rekuperátoru je přiváděn do hořáku, kde se mísí s palivem, přiváděným do hořáku trýskami, umístěnými shora, ze stran, anebo zespodu vletu hořáku.

Účelem hořáku je dosažení potřebné teploty v taviči části při minimální spotřebě plynného paliva. Funkce horáku 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, tj. úhel působení vzduchového a plynového proudu na hladinu skloviny. «-sklon klenby hořáku má být větší než β-sklon dna hořáku, a pro rychlost spalin 5, 10 a 15 m/s uvádí Dzjurev (časopis Steklo i keramika, č. 8, 1978, str. 8 až 10) úhel sklonu hořáku (« +!/?} 2 = 20° až 23°. Mainer (publikace Sklářské pece SNTL 1975, str. 171) navrhuje pro spalování vysoce výhřevných plynů v rekuperativních pecích sklon hořáku 6’ až 10°, přičemž plynové trysky jsou umístěny ve dně hořáku, podvletově, a jejich osa svírá s horizontální rovinou úhel 50° až 55°.

Je známo i jiné konstrukční řešení hořáku, popsané v sovětském autorském osvědčení 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 však není obvykle dosaženo úplného vyhoření hořlavých složek paliva, nebo dochází k vyhořívání plynu na* hladině skloviny, eventuálně na povrchu vyzdívky hořáku a meziklenbě 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 skloněná část vzduchového kanálu hořáku má sklon klenby 18° až 23° a sklon dna 3° až 10°, vždy k horizontální rovině. Osy podvletově umístěných plynových trysek mají vzhledem k horizontální rovině sklon 20° až 25°. Poměr osové délky skloněné části vzduchového kanálu hořáku k celkové osové délce vzduchového kanálu hořáku je 1/4 až 3/4.

Hořák zabezpečuje dokonalé pronášení paliva, tj. zemního plynu nebo svítiplynu se spalovacím vzduchem a příznivé proudění plamene a spalin nad_: hladinu tavené skloviny. Uspořádání hořáku umožňuje dokonalé vyhoření plynu v prostoru nad sklovinou, čímž se snižuje jeho spotřeba a odstraní se nežádoucí účinky nespáleného plynu. Příkladné provedení hořáku sklářské rekuperativní U-plamenné pece podle vynálezu je popsáno dále a je schematicky znázorněno na připojeném výkresu, představujícím hořák v podélném osovém řezu.

Hořák 1 je napojen přívodem 2 vzduchu na blíže neznázorněný rekuperátor 3 a vyúsťuje do částečně znázorněné tavící části 4 pece s meziklenbou 5. Odtah 6 spalin od' dělu je meziklenbu 5 od-částečně znázorněné hlavní klenby 7 tavící části 4.

Zděný hořák 1 sestává ze vzduchového kanálu 8 a vletové části 9 s podvletově uspořádanými plynovými tryskami 10. Vzduchový kanál 8 zahrnuje horizontální část 11, navazující na přívod 2 vzduchu a přecházející do skloněné části 12, která vyúsťuje do vletové části 9 hořáku 1. Skloněná část 12 vzduchového kanálu 8 hořáku 1 je nakloněna ve směru ke hladině skloviny. Sklon a klenby 13 skloněné části 12 je dán rozmezím 18° až 23° vzhledem k horizontální rovině. Dno 14 skloněné části 12 má sklon β v rozmezí 3° až 10° vzhledem k horizontální rovině. Kovové plynové trysky 10, uložené v keramických tvarovkách 15, jsou uspořádány podvletově, tj. jsou umístěny pod vletovou částí 9 hořáku 1. Plynové trysky 10 jsou nakloněny tak, že jejich osy 16, směřující k meziklenbě 5, mají k horizontální rovině sklon χ 20° až 25°.

Celková délka l_v vzduchového kanálu 8 hořáku 1 je dána součtem osové délky l_h horizontální části 11 vzduchového kanálu 8 a osové délky l_s skloněné části 12 vzduchového kanálu 8, tedy l_v = l·, + l_s. Vzduchový kanál 8 hořáku 1 podle vynálezu je určen tak, že poměr osové délky l_s skloněné části 12 vzduchového kanálu 8 k celkové osové délce l_v vzduchového kanálu 8 je v poměru 1/4 až 3/4.

Hořák funguje následujícím způsobem.

Z rekuperátoru 3 proudí předehřátý vzduch přívodem 2 vzduchu do vzduchového kanálu 8 hořáku 1 a dále do vletové části 9 hořáku 1, kde se začíná mísit s plynným palivem, například zemním plynem. Zemní plyn je do vletové části 9 hořáku 1 přiváděn jednou nebo více plynovými tryskami 10. U hořáku 1 podle vynálezu potom předehřátý vzduch v ústí vzduchového kanálu 8, tj. v místě přechodu vzduchového kanálu

4 0 5 do vletové části 9, dosahuje rychlosti 6 až 11 m/s při 800 °C až 1 200 °C. Zemní plyn v ústí plynových trysek 10, tj. v místě, kde proud zemního plynu opouští plynovou trysku 10, dosahuje rychlosti 20 až 40 m/s. Bezprostředně za vletovou částí 9 hořáku 1 potom probíhá intenzívní spalování hořlavých složek zemního plynu, umožněné především dobrým smísením zemního plynu se vzduchem ve vletové části 9 hořáku 1. Navrženým uspořádáním hořáku 1 je zajištěno, že hořlavé složky zemního plynu vyhoří dří21 ve, než opustí prostor pod meziklenbou 5, takže do odtahu 6 odchází spaliny, obsahující pouze produkty hoření a nehořlavé látky. Současně se zamezuje přímému kontaktu hořících složek zemního plynu s hladinou skloviny, což může vést k porušení redox rovnováhy ve sklovině a nežádoucímu zabarvení skloviny. Je také značně omezen styk hořících složek zemního plynu s žáromateriálem meziklenby 5, takže se snižuje koroze těchto tepelně namáhaných částí pece.

Claims (1)

1. PREDMÉT

   Hořák sklářské taviči rekuperativní U-plamenné pece s meziklenbou, 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 (13) skloněné

   Y N A L E Z U části (12) vzduchového kanálu (8) hořáku (1) sklon (a) 18° až 23°, dno (14) skloněné části (12) vzduchového kanálu (8) hořáku (1) sklon (β) 3° až 10° a ósy (16) plynových trysek (10) mají sklon (y) 20° až 25°, přičemž poměr osové délky (l_s) skloněné části (12) vzduchového kanálu (8) k celkové osové délce (l_v) vzduchového kanálu (8) je 1/4 až 3/4.