RU2103416C1 - Устройство для сжигания газов алюминиевого электролизера - Google Patents
Устройство для сжигания газов алюминиевого электролизера Download PDFInfo
- Publication number
- RU2103416C1 RU2103416C1 RU96103741A RU96103741A RU2103416C1 RU 2103416 C1 RU2103416 C1 RU 2103416C1 RU 96103741 A RU96103741 A RU 96103741A RU 96103741 A RU96103741 A RU 96103741A RU 2103416 C1 RU2103416 C1 RU 2103416C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- burner
- gas
- cone
- air
- burning
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Furnace Details (AREA)
Abstract
Изобретение относится к производству алюминия электролитическим способом и может быть использовано для улавливания и сжигания газов от алюминиевых электролизеров с самообжигающимися анодами. Устройство содержит стабилизатор-смеситель в виде конуса, установленный на приливах корпуса горелки. Горелка выполнена со щелями и установлена на приливе газообразного колокола. Верхняя часть горелки соединена с системой газоходов. Устройство позволяет повысить эффективность выгорания окиси углерода и смолистых веществ. 2 ил., 1 табл.
Description
Изобретение относится к производству алюминия электролитическим способом и служит для улавливания и сжигания газов от алюминиевых электролизеров с самообжигающимися анодами.
Известно устройство для сжигания газов алюминиевого электролизера, включающее горелку со щелями, расположенными в два ряда по высоте, установленную на приливе газосборного колокола и систему газоходов (авт. св. СССР N 855081, кл. C 25 C 3/10, Б.И. N 30, 1981).
Вход воздуха и анодного газа в горелку обусловлен разрежением, создаваемым дымососом. Вследствие низких скоростей движения газа и воздуха (1 - 2 м/с) перемешивание газовоздушного потока недостаточно эффективное. Рассредоточение отверстий входа воздуха по высоте горелки приводит к уменьшению массового количества воздуха, вводимого в горелку в конкретном сечении по горизонтали. Вследствие этого поток воздуха прижимается к стенкам горелки потоком газа, что ухудшает качество перемешивания и выгорания смолистых веществ и окиси углерода.
Наиболее близким к предлагаемому по совокупности существенных признаков является устройство, включающее горелку со щелями, расположенными в один ряд по высоте, установленную на приливе газосборного колокола, и систему газоходов (авт. св. СССР N 378526, кл. C 22 D 3/02, 3/12, Б.И. N 19, 1973).
Массовые объемы воздуха, приходящиеся на единицу высоты щелей, достаточно высоки. Струи воздуха "пробивают" поток газа, смешивание газовоздушного потока более активное, следовательно, улучшается выгорание смолистых веществ и вредных горючих компонентов. Однако центральные слои газа на оси горелки с воздухом не перемешиваются, что не обеспечивает полноты выгорания CO и смолистых веществ. Кроме того известные устройства не обеспечивают стабильность горения. После технологической обработки электролизной ванны, ликвидации анодных эффектов в аналоговых устройствах возможно прекращение горения в связи с чем необходим повторный розжиг горелки.
Основная задача изобретения заключается в создании устройства, позволяющего повысить эффективность выгорания окиси углерода и смолистых веществ, содержащихся в анодном газе, и стабильность горения.
Для достижения поставленной задачи в заявляемом устройстве для сжигания газов алюминиевого электролиза, включающем горелку со щелями, установленную на приливе газосборного колокола и систему газоходов внутри корпуса горелки, выполненного с приливами в зоне щелевых отверстий, установлен стабилизатор-смеситель в виде конуса, направленный вершиной к основанию горелки.
Повышение эффективности выгорания окиси углерода и смолистых веществ, содержащихся в анодном газе, обусловлено разрушением центральной части газового потока острием и поверхностью конуса, интенсивным его перемешиванием с воздухом, поступившим в горелку, благодаря тубулизации потока за конусной поверхностью. Наличие массивного теплоаккумулирующего тела в ядре потока обеспечивает стабильность процесса горения и возможность непрерывного самовозгорания анодного газа в смеси с воздухом.
На фиг. 1 представлено в разрезе устройство для сжигания газов алюминиевого электролизера; на фиг. 2 - эпюры скоростей и характер движения потоков в щелевой горелке со стабилизатором-смесителем (а) и в щелевой горелке-прототипе (б).
Горелка 1 со щелями 2 основанием установлена на приливе газосборного колокола 3 (фиг. 1). Верхняя часть горелки соединена с системой газоходов 4. На приливах 5 корпуса горелки установлен стабилизатор-смеситель 6 в виде конуса. Диаметр конуса рассчитывается, исходя из скорости движения газовоздушной смеси при температуре воспламенения. Угол раскрытия образующей конуса принимается наименьшим около 30o), исходя из минимальных гидравлических потерь. Диаметр конуса рассчитывается по формуле
где Dг - внутренний диаметр горелки, м;
Vс - расход газовоздушной смеси, м/ч;
W - скорость газовоздушной смеси при температуре воспламенения, м/с;
π - число Пи, равное 3,14.
где Dг - внутренний диаметр горелки, м;
Vс - расход газовоздушной смеси, м/ч;
W - скорость газовоздушной смеси при температуре воспламенения, м/с;
π - число Пи, равное 3,14.
При количестве анодного газа, входящего в горелку 30 нм3/ч и температуре воспламенения газа 640oC расчетный диаметр конуса равен
Для возможности опускания конуса внутрь горелки сверху через ее выходное отверстие размеры конуса конструктивно принимаются близким к расчетным: диаметр конуса dк = 125 мм, высота конуса hк = 170 мм, угол при вершине конуса β = 40o.
Для возможности опускания конуса внутрь горелки сверху через ее выходное отверстие размеры конуса конструктивно принимаются близким к расчетным: диаметр конуса dк = 125 мм, высота конуса hк = 170 мм, угол при вершине конуса β = 40o.
Конус выполняется с периферийным кольцевым углублением, предназначенным для посадки на три опорно-центровочных прилива 5, которые предусматриваются при отливке корпуса горелки. Для полноты смешения потоков воздуха и газа основание конуса расположено выше верхней кромки щелевых отверстий.
Устройство работает следующим образом.
При наличии в системе газоходов разрежения, создаваемого дымососом, воздух и анодный газ поступают в горелку. Газ обтекает конус 6 и под острым углом встречается с потоком воздуха, перемешиваясь с ним. Перемешиванию способствует также турбулизация газовоздушного потока за донной частью конуса. Нагреваясь, конус вследствие своей массивности стабилизирует процесс горения при любых колебаниях состава анодного газа и разрежения в системе газоходов.
Стабилизаторы-смесители в виде конуса испытывают в производственных условиях. Аэродинамика, температурное поле и выгорание вредных компонентов смоделировано также на ЭВМ. Результаты расчетов и испытаний приведены в таблице и на фиг. 2.
Из данных таблицы следует, что при одинаковой температуре в зоне горения, содержание экологически опасных компонентов в продуктах дожигания анодного газа и в расчетном, и в натурном эксперименте значительно ниже после горелки со стабилизатором-смесителем.
Более качественное смешение потоков анодного газа и воздуха в горелке со стабилизатором-смесителем подтверждается результатами аэродинамического моделирования, представленными на фиг. 2.
Возле конусного стабилизатора-смесителя (фиг. 2 а) в зоне щелевых отверстий наблюдается активное перемешивание газа 1 и воздуха 2. Как результат более качественного смешения - эпюры скоростей продуктов горения 3 одинаковые в любом горизонтальном сечении.
В щелевой горелке-прототипе (фиг. 2 б) эпюры скоростей по оси горелки имеют максимальное значение, что свидетельствует о неравномерности смешения потоков газа и воздуха, неравномерности температуры по горизонтальному сечению горелки и неравномерности, а следовательно, и неполноте выгорания горючих компонентов. Расчетное сопротивление стабилизатора-смесителя незначительное - в пределах 0,3 - 0,5 мм вод.ст.
Claims (1)
- Устройство для сжигания газов алюминиевого электролизера, включающее горелку с щелями, установленную на приливе газосборного колокола, и систему газоходов, отличающееся тем, что внутри корпуса горелки, выполненного с приливами в зоне щелевых отверстий, установлен стабилизатор-смеситель в виде конуса, направленного вершиной к основанию горелки.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96103741A RU2103416C1 (ru) | 1996-02-26 | 1996-02-26 | Устройство для сжигания газов алюминиевого электролизера |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96103741A RU2103416C1 (ru) | 1996-02-26 | 1996-02-26 | Устройство для сжигания газов алюминиевого электролизера |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2103416C1 true RU2103416C1 (ru) | 1998-01-27 |
RU96103741A RU96103741A (ru) | 1998-02-27 |
Family
ID=20177371
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU96103741A RU2103416C1 (ru) | 1996-02-26 | 1996-02-26 | Устройство для сжигания газов алюминиевого электролизера |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2103416C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2456383C1 (ru) * | 2011-02-09 | 2012-07-20 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" | Горелочное устройство щелевого типа алюминиевого электролизера с самообжигающимся анодом |
-
1996
- 1996-02-26 RU RU96103741A patent/RU2103416C1/ru active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2456383C1 (ru) * | 2011-02-09 | 2012-07-20 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" | Горелочное устройство щелевого типа алюминиевого электролизера с самообжигающимся анодом |
EA021704B1 (ru) * | 2011-02-09 | 2015-08-31 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" | Горелочное устройство щелевого типа алюминиевого электролизера с самообжигающимся анодом |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SE434565B (sv) | Brennare for flytande och/eller gasformiga brenslen | |
WO1996001393A1 (en) | Mixing chamber arrangement | |
US4188183A (en) | Better use of gas discharge energy for smoke suppression | |
CN201439954U (zh) | 一种蒸汽助燃型火炬燃烧器 | |
EP0033657B1 (en) | Burner assembly for smokeless combustion of low calorific value gases | |
RU2103416C1 (ru) | Устройство для сжигания газов алюминиевого электролизера | |
US4052142A (en) | Air velocity burner | |
CA1087511A (en) | Radially-injected steam for smokeless flaring | |
JPH0799253B2 (ja) | 流動床炉の二次燃焼促進法 | |
EP0069486B1 (en) | Flare | |
RU2345178C2 (ru) | Устройство для дожигания анодных газов алюминиевого электролизера | |
RU2664584C1 (ru) | Устройство для дожигания анодных газов алюминиевого электролизера | |
RU2023947C1 (ru) | Реактор для уменьшения содержания окисей азота и окисей серы в газообразных продуктах сгорания | |
US4174201A (en) | Burner heads for waste combustible gas | |
RU2294406C1 (ru) | Устройство для эффективного дожигания анодных газов алюминиевого электролизера | |
RU2164558C2 (ru) | Устройство для сжигания газов алюминиевого электролизера | |
RU2392355C1 (ru) | Установка для дожигания анодных газов алюминиевого электролизера | |
WO2004057235A1 (ja) | 動植物油燃焼装置 | |
US4947768A (en) | Smoke purifier apparatus for chimneys | |
RU2269610C1 (ru) | Устройство для сжигания анодных газов алюминиевого электролизера | |
US4243376A (en) | Flare | |
JP7207618B1 (ja) | 放散ブリーダー | |
RU2306482C1 (ru) | Горелочное устройство | |
SU855081A1 (ru) | Газогорелочное устройство дл сжигани анодных газов алюминиевого электролизера | |
RU2262039C2 (ru) | Способ сжигания углеводородного топлива и устройство для его реализации (варианты) |