PL65404B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 30.VI.1972 wm 65404 KI. 31 a3, 7/02 MKP F 27 d 7/02 UKD ¦w .jj*-**^I'*:** Wspóltwórcy wynalazku: Antoni Kalarus, Robert Kaczmarczyk, Wojciech Omil janowski, Mieczyslaw Rutkowski Wlasciciel patentu: Biuro Projektów Przemyslu Materialów Ogniotrwa¬ lych „Bipromog" Przedsiebiorstwo Panstwowe, Gli¬ wice (Polska) , Sposób zubozania wysokokalorycznych gazów spalanych w piecach, zwlaszcza piecach do wypalania ceramiki, oraz palnik do stoso¬ wania tego sposobu Przedmiotem wynalazku jesit sposób zubozania wysokokalorycznych gazów spalanych w piecach, zwlaszcza piecach do wypalania ceramiki budowla¬ nej, szlachetnej i materialów ognio'trwalych jak piece kregowe Hoffmanna, piece wieloikoinorowe Mendheima i piece okresowe opalane gazem ziem¬ nym luib koksowniczym.Przedmiotem wynalazku jest równiez palnik do stosowania tego sposobu. Znany i stosowany do¬ tychczas jest caly szereg odmian procesów i urza¬ dzen do zubozania gazów wysokokalorycznych, lecz ze wzgledu na zlozonosc procesu i towarzyszace te¬ mu trudnosci, zaden ze znanych sposobów i urza¬ dzen nie stanowi rozwiazania zadowalajacego, tak pod wzgledem technicznym jak i ekonomicznym.Gazy wysokokaloryczne, jak gaz koksowniczy i zieminy w zaleznosci od ich skladu chemicznego charakteryzuja sie wysoka temperatura spalania i duza predkoscia spalania. Gaiz koksowniczy, który posiada ponad 50fl/o wolnego wodoru powoduje gwal¬ towna reakcje egzotermiczna osiagajac bardzo duze predkosci spalania i temperature spalania ponad 2000 °C. W zwiazku z tym gaz wymaga malej prze¬ strzeni spalania, malej objetosci spalin, a jadro plomienia znajduje sie w poblizu wylotu palnika.Rozklad temperatur w przestrzeni spalania jest nie¬ równomierny.Gaz ziemny, dzieki ternu, ze nie posiada wolnego wodoru, a jego zasadniczym skladnikiem jest me¬ tan, posiada mniejsza od gazu koksowniczego pred- 10 15 25 30 2 kosc spalania i temperature spalania równiez w gra¬ nicach 2000 °C, lecz wymaga wiekszej przestrzeni spalania. Cechy te sa pozyteczne w jednych pro¬ cesach technologicznych, w innych jak wypalanie materialów ceramicznych zwlaszcza w pewnych ty¬ pach pieców do wypalania ceramiki budowlanej, szlachetnej i materialów ogniotrwalych stwarzaja duze, dotychczas nie rozwiazane, trudnosci. . Znany jest sposób opalania tych pieców gazami wysokokalorycznymi po zmieszaniu z gazem wielko¬ piecowym.Wada tej w zasadzie najlepszej i najbezpiecz¬ niejszej metody jest ograniczona mozliwosc zasto¬ sowania. Znany jesit równiez sposób mieszania gazu wysokokalorycznego z gazami obojetnymi, jak N2 i C02. Sposób teoretycznie sluszny, szczególnie sto¬ sowanie GO2, lecz zbyt kosztowny i praktycznie nie¬ realny dla wymienionych pieców.Sluszne teoretycznie i ekonomicznie jest mieszanie gazu wysokokalorycznego ze spalinami, mimo ze spaliny pobierane do zubozenia gazu z czopucha po¬ siadaja duze ilosci tlenu oraz pewne ilosci dwu¬ tlenku wegla.Znane sa dwa sposoby prowadzenia tego procesu, to jest za pomoca urzadzen mieszankowych gazu oraz bezposrednio w palniku wirowym zabudowa¬ nym w obmurzu pieca.Stosowanie urzadzen mieszankowych dla spalin i wysokokalorycznego gazu diaje wprawdzie dobre efekty, lecz instalacja ta jest kosztowna, a ze 6540465404 wizgledu na stosowanie spalin z pieców, zawiera¬ jace nadmiar powietrza w granicach 4 do 6, mie¬ szanka ta jest niebezpieczna z uwagi na wy Ducho¬ wosc w pewnych przedizialach stezenia tlenu, tym bardziej, ze zawartosc tlenu w spalinach jest zmien¬ na i waha sie w duzym zakresie.Wada natomiast drugiego sposobu jest nierówne nagrzewanie komór i wystepowanie duzej ilosci przepalów w poblizu palników, a niedopalów w na¬ rozach i pod sciana dzialowa.Najprostszym i najskuteczniejszym sposobem zu¬ bozania gazów wysokokalorycznych spalinami jest stosowanie palników w obmurzu, jednak nie kazdy typ pieca umozliwia zabudowanie i stosowanie tego typu palników. Do takich wlasnie pieców zaliczaja sie piece do wypalania ceramiki ogniotrwalej, a szczególnie piece wielokomorowe Mendheima oraz kregowe Hoffimanma, których zasada pracy polega na doprowadzeniu goracego powietrza z komór stu¬ dzonych do komory opalanej, gdzie nastepuje mie¬ szanie sie paliwa gazowego z powietrzem podgrza¬ nym do ponad 900 °C, w efekcie ozego nastepuje jednak gwaltowne spalanie krótkim plomieniem o bardzo wysokiej temperaturze powodujac niedo¬ godnosci w postaci lokalnego przegrzewania oraz duzego rozrzutu temperatur.Celem wynalazku jest stworzenie takiego roz¬ wiazania, które umozliwiloby zubozanie gazów wy¬ sokokalorycznych przez- mieszanie ich ze spalinami bezposrednio w palniku zabudowanym w trzonie lub scianie pieca kregowego lub komor owego, a w szczególnosci spelniloby nastepujace warunki: temperatura spalania nie moze dluzo odbiegac et?, temperatury wypalania okreslonej wzgledami tech¬ nologicznymi, dlugi czas spalania, a tym samym droga na której odbywa sde synteza egzotermiczna mozliwie wydluzona, plomien winien byc swiecacy, gdyz promieniowanie odgrywa zasadnicza role w wymianie ciepla.W rozwiazaniu wedlug wynalazku cel ten osiaga sie przez doprowadzanie gazu wysokokalorycznego pod cisnieniem kilkuset mm slupa wody do dysz ceramicznych palników ulokowanych w kanale pod- tnzonowym lub scianie pieca oraz pnzez doprowa¬ dzenie do tych dysz spalin zawracanych z kanalu dymowego. Kanal spalin zakonczony jest co naj¬ mniej jednym ceramicznym palnikiem inzekcyjnym w osi którego znajduje sie dysza gazowa, a wylot kazdego palnika wchodzi w komore pieca. Gaz wy¬ plywajac z dyszy inzektiuje spaliny, tworzac mie¬ szanke spalinowo-gazDwa uchodzaca do przestrzeni spalania w komorze pieca. Regulujac doplyw spalin db kanalu podtrzonowego, otrzymuje sie dowolne stosunki gazu i spalin.W korzystnej odmianie sposobu dla pieców okre¬ sowych i tunelowych do mieszalnika palnika inzek- cyjnego podaje sie dodatkowo powietrze spalania oddzielnym przewodem, jako inzektowane lub in- zektujace spaliny.Palnik wedlug wynalazku sklada sie z przewodu gazowego zakonczonego dysza zabudowana w osi gardzieli mieszalnika majacego ujscie do przestrzeni spalania. Palnik wykonany jest z tworzywa cera¬ micznego, przy czym gardziel mieszalnika stanowi zakonczenie kanalu spalinowego. 5 Dzieki zastosowaniu rozwiazania wedlug wyna¬ lazku osiaga sie poprawe bezpieczenstwa i higieny pracy przez stworzenie warunków calkowicie bez¬ piecznych i wyeliminowanie ewentualnosci eksplozji lub migracji gazu obmurzem pieca. Dalszym skut- io kiem techniczno-uzytkowym zastosowania wynalaz¬ ku jest oszczednosc w kosztach produkcji przez zmniejszenie braków na skutek przepalów i niedo- palów, zmniejszenie zuzycia gazu i przedluzenie okresu miedzyremontowego oraz przyrost produk- 15 ej i i poprawa jakosci wypalanego wsadiu, oraz obni¬ zenie nakladów inwestycyjnych w stosunku do zna¬ nych rozwiazan.Palnik do stosowania sposobu wedlug wynalazku przedstawiony jesit w nie ograniczajacym zakresu 20 wynalazku przykladzie wykonania dla trzonu pieca Mendheima na rysunku, na którym fig. 1 przedsta¬ wia przekrój podluzny palnika, fig. 2 — przekrój poprzeczny palnika, a fig. 3 — przyklad odmiany sposobu dla innych pieców. 25 - Rura stalowa 1 zakonczona dysza 2 doprowadza sie pod cisnieniem gaz. Gaz ten wyplywajac z dy¬ szy 2 do ceramiaznej gardzieli mieszalnika 3 inze¬ ktiuje spaliny z kanalu spalin 4. Po wymieszaniu gazu ze spalinami w ceraimiczinym mieszalniku 5 30 uchodza one do przestrzeni spalania 6 mieszajac sie dodatkowo z powietrzem wyplywajacym kanalem 7.Proces prowadzony sposobem wedlug wynalazku umozliwia automatyczna regulacje i stabilizacje stosunku gaz-spaliny. Dzieki mieszaniu wysokokalo- 35 rycznego gazu, szczególnie koksowniczego uzyskano wydluzenie plomienia, wzrost objetosci spalin, obni¬ zenie temperatury spalania, zmniejszenie rozrzutu temperatur, a co za tym idzie zmniejszenie braków i wzrost wydajnosci pieców. 40 PL PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób zubozania wysokokalorycznych gazów spalanych w piecach, zwlaszcza piecach do wypa¬ lania ceramiki, znamienny tym, ze do palnika inzek- cyjnego doprowadza sie oddzielnie spaliny i oddziel¬ nie gaz palny, przy czym gaz wyplywajac z dyszy (2) inzektuje spaliny. 50

2. Odmiana sposobu wedlug ;zastnz. 1, znamienna tym, ze do mieszalnika palnika inzekcyjnego podaje sie dodatkowo powietrze spalania, jako inzektowane lub inzektujace spaliny.

3. Palnik do stosowania sposobu wedlug zastrz. 55 1—2, stanowiacy palnik inzekcyjny skladajacy sie z przewodu gazowego zakonczonego dysza, która zabudowana jest w osi gardzieli mieszalnika maja¬ cego ujscie do przestrzeni spalania, znamienny tym, ze gardziel mieszalnika (3) stanowi zakonczenie ka- *• nalu spalinowego (4).KI. 31 a», 7/02 65404 MKP F 27 d 7/02 Powietrze fig.t Ffg.2KI. 31 a3, 7/02 65404 MKP F 27 d 7/02 KZG 1, z. 136/72 — 200 Cena zl 10.— PL PL