RO126596B1 - Tub radiant cu emisie scăzută de noxe - Google Patents

Description

Invenția se referă la un tub radiant cu emisii scăzute de noxe, pentru cuptoare de tratament termic.

Tubul radiant reprezintă un element de încălzire care asigură separarea gazelor de ardere de atmosfera incintei de încălzit. Combustibilul arde la un capăt al tubului, gazele rezultate cedând căldură pereților acestuia, care prin radiație încălzesc atmosfera incintei și obiectele aflate în aceasta.

Sunt cunoscute variante constructive de tuburi termice care produc emisii reduse de NO_X prin asigurarea unei temperaturi de ardere la care acesta se formează în cantități mici (RO 0106287, JP 2003279001, JP 2004003857).

Pentru obținerea unor temperaturi reduse, prin reglarea debitului de aer și combustibil, tubul radiant funcționează mult sub regimul nominal, motiv pentru care arderea nu se face corect, ceea ce duce la concentrații mari de CO în gazele de ardere.

De asemenea, tubul este aprins prin intermediul unui arzător pilot, lucru care presupune un automat de ardere capabil să comande întâi aprinderea arzătorului pilot și apoi pe cea a arzătorului propriu-zis.

Documentul JP 2004108734 A prezintă un tub radiant, având un corp al arzătorului pentru aerul de combustie în care se află dispus un alt tub de alimentare cu gaz combustibil, prin centrul căruia trece o tijă-electrod izolată electric și în capătul căruia este plasat un cap de amestec al gazelor, cu orificii de ieșire a acestora, ce are un al doilea electrod de aprindere a gazului combustibil. Deși permite o aprindere facilă a flăcării, nici această soluție tehnică de tub radiant nu rezolvă satisfăcător problema controlului flăcării și a temperaturii incintei încălzite de tubul radiant.

Problema tehnică pe care o rezolvă invenția constă în prevederea unui mijloc tehnic de reglare a temperaturii flăcării și a îmbunătățirii arderii combustibilului, astfel încât să se realizeze un consum optim de combustibil și o emisie scăzută de noxe.

Tubul radiant cu emisie scăzută de noxe, conform invenției, rezolvă această problemă tehnică, prin aceea că este compus dintr-un tub de combustibil poziționat în interiorul unui tub de aer și este prevăzut cu un electrod central în formă de tijă de ionizare izolată electric, fixată într-un capac găurit al tubului de combustibil, ce face pereche cu un alt electrod de ionizare, cu rol de control al flăcării și dintr-un electrod de aprindere izolat cu o teacă ceramică, poziționat în partea inferioară a tubului de aer, în dreptul unor orificii ale tubului de combustibil al cărui capăt cu capac găurit se află la o distanță ‘d’ de un deflector de turbionare a gazelor, fixatîn interiorul tubului de aer.

Controlul flăcării este realizat prin intermediul unui automat de aprindere la care este conectat electric, programat pentru pornirea și oprirea tubului radiant la două praguri de temperatură, precalculate, dispus adiacent, confirmarea aprinderii fiind înregistrată prin intermediul electrodului de ionizare.

în acest mod, tubul radiant asigură o plajă de temperaturi între 300 și 900°C, funcționând între două paliere de temperatură, situate în jurul temperaturii dorite, prin porniri și opriri succesive. Prin controlul și îmbunătățirea arderii cu ajutorul electrozilor de ionizare și a deflectorului, se evită producerea în gazele de ardere de cantități de CO și NO_X peste limitele admisibile, cu economie de combustibil, siguranță în funcționare și simplificarea automatului de ardere.

Tubul radiant cu emisii scăzute de noxe, conform invenției, prezintă următoarele avantaje:

- emisii reduse de CO, deoarece funcționează la regim nominal;

- emisii reduse de NO_X, datorită formei constructive a deflectorului și controlului arderii;

RO 126596 Β1

- economie de combustibil, datorită arderii corecte și funcționării intermitente; 1

- siguranță în funcționare prin supravegherea flăcării;

- simplificarea automatului de ardere prin comanda aprinderii directe a arzătorului 3 tubului radiant.

Invenția este prezentată în continuare printr-un exemplu de realizare a invenției, în 5 legătură cu fig. 1 și 2, care reprezintă:

- fig. 1, vedere în secțiune transversală, a zonei de ardere a tubului radiant cu 7 emisie scăzută de noxe;

- fig. 2, a, b, vedere frontală și detaliu cu secțiune longitudinală prin deflectorul tubului 9 radiant.

Tubul radiant cu emisie scăzută de noxe cuprinde un electrod de aprindere 1, dotat 11 cu o teacă ceramică izolatoare 2 și poziționat între un tub de combustibil 3, prin care se introduce combustibilul gazos, și un tub de aer 4 în care tubul de combustibil 3 este 13 poziționat central. Tubul de combustibil 3 are niște orificii 5 poziționate spre capătul din zona de aprindere și ardere a gazului și are dispusă central o tijă de ionizare 6, care este utilizată 15 la supravegherea flăcării și care este îmbrăcată într-o cămașă izolatoare 7 din ceramică. Tija de ionizare 6 face pereche cu un electrod de ionizare 8 montat la capătul tubului de 17 combustibil 3 dinspre zona de aprindere, care mai are și un capac 10 . în acest capac 10 și în zona laterală din capătul acestuia sunt prevăzute mai multe orificii 11 prin care iese 19 gazul combustibil.

La o distanță ‘d¹ de capătul tubului de combustibil 3 este montat un deflector 9, care 21 este prezentat și în fig. 2. Forma acestui deflector și distanța 'd' la care este situat duc la o curgere turbulentă a amestecului aer-gaz și ca urmare - și la reducerea concentrației de NO_X 23 din gazele de ardere.

La producerea scânteii de aprindere, gazul care iese prin orificiile 5 se aprinde, iar 25 flacăra acestuia aprinde gazul care iese prin orificiile 11. Flacăra realizează între tija de ionizare 6 și electrodul de ionizare 8 o zonă de gaz ionizat, care confirmă circuitului de 27 supraveghere a flăcării, din automatul de ardere, existența acesteia.

Printr-un senzor de temperatură situat în incinta încălzită de tubul radiant, se 29 măsoară temperatura acesteia și la atingerea pragului superior de temperatură, arderea este oprită. Când temperatura în incintă atinge o limită inferioară, tubul radiant este aprins. 31

RO 126596 Β1

Claims (6)

1 Revendicare

3 Tub radiant cu emisie scăzută de noxe, compus dintr-un tub de combustibil (3) poziționat în interiorul unui tub de aer (

4) și prevăzut cu un electrod central fixat într-un capac

5 (10) găurit al tubului de combustibil și un electrod de aprindere (1) izolat cu o teacă ceramică (2), caracterizat prin aceea că electrodul de aprindere (1) este poziționat în partea

7 inferioară a tubului de aer (4), în dreptul unor orificii (5) ale tubului de combustibil (3), iar electrodul central este o tijă de ionizare (6) izolată electric cu o cămașă izolatoare (7) de

9 ceramică, ce face pereche cu un alt electrod (8) de ionizare, cu rol de control al flăcării, realizat prin intermediul unui automat de aprindere la care este conectat electric, dispus 11 adiacent pe corpul tubului de combustibil (3) al cărui capăt cu capac (10) găurit, mai are niște orificii (11) dispuse circular și se află la o distanță ‘d’ de un deflector (9) de turbionare 13 a gazelor, fixat în interiorul tubului de aer (4), automatul de ardere anexat fiind programat pentru pornirea și oprirea tubului radiant la două praguri de temperatură, precalculate.