RU2691441C1 - Способ нагрева газа - Google Patents
Способ нагрева газа Download PDFInfo
- Publication number
- RU2691441C1 RU2691441C1 RU2018123370A RU2018123370A RU2691441C1 RU 2691441 C1 RU2691441 C1 RU 2691441C1 RU 2018123370 A RU2018123370 A RU 2018123370A RU 2018123370 A RU2018123370 A RU 2018123370A RU 2691441 C1 RU2691441 C1 RU 2691441C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- cylindrical wall
- wall
- heating
- flue
- Prior art date
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 36
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 60
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims abstract description 37
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims abstract description 27
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 21
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 14
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
- F23D14/46—Details, e.g. noise reduction means
- F23D14/66—Preheating the combustion air or gas
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Air Supply (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области теплотехники. Способ нагрева газа основан на использовании устройства для нагрева газа с рекуперацией тепла дымовых газов. Устройство содержит кольцевую камеру сгорания, полость которой образована торцовой стенкой с патрубком подвода топлива, торцовой стенкой с патрубком отвода дымовых газов, наружной цилиндрической стенкой и внутренней цилиндрической стенкой, между которыми расположена первая цилиндрическая перфорированная перегородка, образующая с внутренней цилиндрической стенкой начальную зону образования дымовых газов, патрубок подвода воздуха из атмосферы и камеру нагрева газа, полость которой образована упомянутой внутренней цилиндрической стенкой, патрубком подвода холодного газа и патрубком отвода нагретого газа. Устройство снабжено вентилятором, выход из которого газоводом соединен с полостью между упомянутыми наружной цилиндрической стенкой и первой цилиндрической перфорированной перегородкой, а вход в упомянутый вентилятор соединен с патрубком отвода дымовых газов дополнительным газоводом и с упомянутым патрубком подвода воздуха из атмосферы. Изобретение направлено на повышение коэффициента теплоотдачи от дымовых газов через внутреннюю стенку газообразному продукту за счет турбулизации потоков горячих дымовых газов и нагреваемого газообразного продукта. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано в разных отраслях промышленности, например металлургии, машиностроении, промышленности стройматериалов при нагреве азота, водорода, инертных газов для использования в качестве защитных сред при нагреве, а также нагрева воздуха для использования в технологиях нагрева и в системах воздушного отопления производственных и бытовых помещений.
Известен способ нагрева газообразного продукта, основанный использовании устройства (пламенной печи) с рециркуляцией дымовых (топочных газов) с помощью вентилятора для нагрева газа (обогрева продукта) (Плановский А.Н. и др., процессы и аппараты химической нефтехимической технологии, химия, М., 1974, С. 163-165. Рис. 7.6).
Устройство имеет небольшой коэффициент теплоотдачи от дымовых газов через внутреннюю стенку газообразному продукту.
Изобретение направлено на повышение коэффициента теплоотдачи от дымовых газов через внутреннюю стенку газообразному продукту за счет турбулизации потоков горячих дымовых газов и нагреваемого газообразного продукта.
Для достижения указанного технического результата предложен способ нагрева газообразного продукта, основанный на использовании устройства с рециркуляцией дымовых газов для нагрева газообразного продукта, которое содержит кольцевую камеру сгорания, полость которой образована торцовой стенкой с патрубком подвода топлива, торцовой стенкой с патрубком отвода дымовых газов, наружной цилиндрической стенкой и внутренней цилиндрической стенкой, между которыми расположена первая цилиндрическая перфорированная перегородка, образующая с внутренней цилиндрической стенкой зону воспламенения топлива образования дымовых газов, патрубок подвода воздуха из атмосферы, и камеру нагрева газа, полость которой образована упомянутой внутренней цилиндрической стенкой, патрубком подвода холодного газа и патрубком отвода нагретого газа, причем оно выполнено с возможностью рекуперации тепла дымовых газов.
Для рекуперации тепла дымовых газов устройство снабжено вентилятором, выход из которого газоводом соединен с полостью между упомянутыми наружной цилиндрической стенкой и первой цилиндрической перфорированной перегородкой, а вход в упомянутый вентилятор соединен с патрубком отвода дымовых газов дополнительным газоводом и с упомянутым патрубком подвода воздуха из атмосферы.
Кольцевая камера сгорания снабжена второй цилиндрической перфорированной перегородкой, образующую с наружной цилиндрической стенкой промежуточную зону горения и с внутренней цилиндрической стенкой зону дожигания топлива с образованием дымовых газов, расположенную перед патрубком отвода дымовых газов.
Камера нагрева газа снабжена третьей цилиндрической перфорированной перегородкой, расположенной перед выходом из патрубка подвода холодного газа и образующей с внутренней цилиндрической стенкой зону подогрева газа.
Камера нагрева газа снабжена четвертой цилиндрической перфорированной перегородкой, расположенной перед входом в патрубок отвода горячего газа и образующей с внутренней цилиндрической стенкой зону дополнительного подогрева газа.
Изобретение поясняется фиг. 1 устройства для нагрева газа, реализующего способ нагрева газа.
Устройство для нагрева газа, содержит кольцевую камеру 1 сгорания, полость которой образована торцовой стенкой с патрубком 2 подвода топлива, торцовой стенкой с патрубком 3 отвода дымовых газов, наружной цилиндрической стенкой 4 и внутренней цилиндрической стенкой 5, камеру 6 нагрева газа, полость которой образована внутренней цилиндрической стенкой 5, патрубком 7 подвода холодного газа и патрубком 8 отвода горячего газа, вентилятор 9, выход которого соединен с полостью камеры 1 сгорания газоводом 10, а вход соединен с дополнительным газоводом 11 и с патрубком 12 подвода воздуха из атмосферы.
Вентилятор 9 предназначен для рекуперации дымового газа (для дожигания в камере 1 сгорания продуктов неполного сгорания, входящих в состав дымовых газов).
В полости камеры 1 сгорания в направлении от торцовой стенки с патрубком 2 подвода топлива к торцовой стенке с патрубком 3 отвода дымовых газов между наружной цилиндрической стенкой 4 и внутренней цилиндрической стенкой 5 расположена первая цилиндрическая перфорированная перегородка 13 и вторая цилиндрическая перфорированная перегородка 14.
Со стороны торцовой стенки с патрубком 2 подвода топлива наружная стенка 4 соединена газоводом 10 с выходом вентилятора 9 и образует коллектор подвода смеси воздуха и дымовых газов с первой перегородкой 13, которая с внутренней цилиндрической стенкой 5 образует зону воспламенения топлива.
Со стороны торцовой стенки с патрубком 3 отвода дымовых газов наружная стенка 4 образует промежуточную зону горения с второй перегородкой 14, которая с внутренней цилиндрической стенкой 5 образует зону дожигания продуктов неполного сгорания.
В зону воспламенения топлива из газовода 10 смесь воздуха и дымовых газов поступает через отверстия первой перегородки 13 в виде радиальных струй, воздействующих на поверхность внутренней цилиндрической стенки 5, что способствует испарению топлива и началу диффузионного горения, которое продолжается в промежуточной зоне дожигания.
В зону дожигания продукты неполного сгорания дымового газа поступают через отверстия второй перегородки 14 в виде радиальных струй, воздействующих на поверхность внутренней цилиндрической стенки 5, что способствует увеличению полноты сгорания за счет их турбулизации. ет смесь воздуха и дымовых газов в виде радиальных струй,.
В полость камеры 6 нагрева газа образована внутренней стенкой 5 камеры 1 сгорания, которая с одной стороны соединена с патрубком 7 подвода холодного газа, а с другой стороны соединена с патрубком 8 отвода горячего газа.
В полости камеры 6 нагрева со стороны патрубка 7 подвода холодного газа расположена третья перфорированная цилиндрическая перегородка 15, а со стороны патрубка 8 отвода горячего газа расположена четвертая перфорированная цилиндрическая перегородка 16.
Из патрубка 7 холодный газ предварительно подают внутрь третьей перегородки 15, отверстия которой создают радиальные струи для зоны предварительного нагрева газа за счет теплообмена через внутреннюю стенку 5 с дымовыми газами соответственно в зоне дожигания, а затем его подают внутрь четвертой перегородки 16, отверстия которой создают радиальные струи для зоны окончательного нагрева газа за счет теплообмена через внутреннюю стенку 5 с дымовыми газами соответственно в зоне воспламенения, перед подачей нагретого газа патрубок 8 отвода горячего газа.
Способ нагрева газа реализуется следующим образом.
Воздух вентилятором 9 забирается из атмосферы и в смеси с дымовыми газами из газовода 8 подается во входную зону кольцевой камеры 1 сгорания, образованную наружной стенкой 12 и перфорированной перегородкой 14, через систему отверстий которой направляется струями перпендикулярно поверхности внутренней цилиндрической стенки 13 промежуточной зоны, вдоль которой из патрубка поступает топливо. При взаимодействии топлива с системой струй воздушно-дымовой смеси и производится его воспламенение с помощью электрозапальника (не показан).
В кольцевой камере 1 сгорания система диффузионных факелов организует горение топлива на поверхности внутренней цилиндрической стенки 13 с высокой плотностью теплового потока с минимизацией образовании оксидов азота в условиях горения с недостатком воздуха. Далее продукты сгорания через перфорированную перегородку поступают в промежуточную зону рекуперации в виде системы скоростных струй перпендикулярных к внешней поверхности внутренней цилиндрической стенки 13.
В камеру нагрева 5 холодный газ поступает из патрубка 6 через отверстия перфорированной цилиндрической перегородки 16 в виде системы струй, перпендикулярных к внутренней поверхности внутренней цилиндрической стенки. Холодный газ, вытекая из отверстий перегородки 16 после соударения с внутренней поверхностью внутренней цилиндрической стенки 13 камеры нагрева, образует систему веерных струй, эффективно воспринимающих теплоту, отдаваемую дымовыми газами со стороны торцовой стенки с патрубком отвода дымовых газов в зоне выхода из кольцевой камеры 1 сгорания. Далее для дополнительного нагрева газ поступает через отверстия перфорированной цилиндрической перегородки 17 в виде системы струй, перпендикулярных к теплопередающей внутренней поверхности корпуса камеры нагрева, в зону камеры горения, где нагревается до высоких температур и удаляется через патрубок 8.
Claims (4)
1. Способ нагрева газа, основанный на использовании устройства для нагрева газа с рекуперацией тепла дымовых газов, отличающийся тем, что упомянутое устройство содержит кольцевую камеру сгорания, полость которой образована торцовой стенкой с патрубком подвода топлива, торцовой стенкой с патрубком отвода дымовых газов, наружной цилиндрической стенкой и внутренней цилиндрической стенкой, между которыми расположена первая цилиндрическая перфорированная перегородка, образующая с внутренней цилиндрической стенкой начальную зону образования дымовых газов, патрубок подвода воздуха из атмосферы и камеру нагрева газа, полость которой образована упомянутой внутренней цилиндрической стенкой, патрубком подвода холодного газа и патрубком отвода нагретого газа, причем упомянутое устройство снабжено вентилятором, выход из которого газоводом соединен с полостью между упомянутыми наружной цилиндрической стенкой и первой цилиндрической перфорированной перегородкой, а вход в упомянутый вентилятор соединен с патрубком отвода дымовых газов дополнительным газоводом и с упомянутым патрубком подвода воздуха из атмосферы.
2. Способ для нагрева газа по п. 1, отличающийся тем, что кольцевая камера сгорания снабжена второй перфорированной перегородкой, образующей с наружной цилиндрической стенкой промежуточную зону образования дымовых газов и образующей с внутренней цилиндрической стенкой конечную зону образования дымовых газов, расположенную перед патрубком отвода дымовых газов.
3. Способ для нагрева газа по п. 2, отличающийся тем, что камера нагрева газа снабжена третьей перфорированной перегородкой, расположенной перед выходом из патрубка подвода холодного газа и образующей с внутренней цилиндрической стенкой зону подогрева газа.
4. Способ для нагрева газа по п. 3, отличающийся тем, что камера нагрева газа снабжена четвертой перфорированной перегородкой, расположенной перед входом в патрубок отвода горячего газа и образующей с внутренней цилиндрической стенкой зону дополнительного подогрева газа.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018123370A RU2691441C1 (ru) | 2018-06-27 | 2018-06-27 | Способ нагрева газа |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018123370A RU2691441C1 (ru) | 2018-06-27 | 2018-06-27 | Способ нагрева газа |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2691441C1 true RU2691441C1 (ru) | 2019-06-13 |
Family
ID=66947850
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018123370A RU2691441C1 (ru) | 2018-06-27 | 2018-06-27 | Способ нагрева газа |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2691441C1 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2230256C1 (ru) * | 2002-12-05 | 2004-06-10 | Курносов Владимир Владимирович | Способ факельного воздушно-струйного нагрева воздуха и устройство для его осуществления |
| US20040185398A1 (en) * | 2002-12-20 | 2004-09-23 | Fina Technology, Inc. | Method for reducing the formation of nitrogen oxides in steam generation |
| RU2400669C2 (ru) * | 2005-03-10 | 2010-09-27 | Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. | Способ пуска системы непосредственного нагревания (варианты), способ пуска устройства непосредственного нагревания (варианты) |
| RU2514810C1 (ru) * | 2012-12-28 | 2014-05-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Устройство нагрева газов |
-
2018
- 2018-06-27 RU RU2018123370A patent/RU2691441C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2230256C1 (ru) * | 2002-12-05 | 2004-06-10 | Курносов Владимир Владимирович | Способ факельного воздушно-струйного нагрева воздуха и устройство для его осуществления |
| US20040185398A1 (en) * | 2002-12-20 | 2004-09-23 | Fina Technology, Inc. | Method for reducing the formation of nitrogen oxides in steam generation |
| RU2400669C2 (ru) * | 2005-03-10 | 2010-09-27 | Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. | Способ пуска системы непосредственного нагревания (варианты), способ пуска устройства непосредственного нагревания (варианты) |
| RU2514810C1 (ru) * | 2012-12-28 | 2014-05-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Устройство нагрева газов |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7766649B2 (en) | Multi-ported, internally recuperated burners for direct flame impingement heating applications | |
| US7762807B2 (en) | Gas-fired radiant tube with internal recuperator | |
| CN109595567B (zh) | 高纯度废氨气焚烧炉及系统 | |
| WO2009008758A1 (fr) | Chauffe-air | |
| CN109595568B (zh) | 高纯度废氨气焚烧炉、系统及工艺 | |
| US5059117A (en) | Radiant tube furnace and method of burning a fuel | |
| RU2691441C1 (ru) | Способ нагрева газа | |
| RU186341U1 (ru) | Устройство для нагрева газа | |
| CN106524149A (zh) | 一种鼓抽式自预热燃烧平面加热器 | |
| JP2008202902A (ja) | 水素及び酸素混合ガス混焼バーナ | |
| RU2506495C1 (ru) | Устройство для сжигания топлив и нагрева технологических сред и способ сжигания топлив | |
| RU2406026C1 (ru) | Рекуперативная горелка | |
| EP2396597B1 (en) | Burner comprising a pilot | |
| RU2514810C1 (ru) | Устройство нагрева газов | |
| TWI767018B (zh) | 轉膛爐及其改造方法 | |
| RU2366864C1 (ru) | Рекуперативный воздухонагреватель | |
| CN206803189U (zh) | 一种新型的多种异味有毒废气同步焚烧装置 | |
| RU2378573C1 (ru) | Рекуперативная горелка для газообразного топлива | |
| JP3030493B2 (ja) | 半導体製造工程からの排ガスの除害装置 | |
| CN107036108A (zh) | 一种废气同步焚烧装置 | |
| RU2213907C1 (ru) | Способ ступенчатого сжигания топлива в котле с охлаждаемыми камерой сгорания и дымогарными трубами | |
| RU2206818C1 (ru) | Теплопарогенератор | |
| RU2641417C1 (ru) | Способ получения тепловой энергии при сжигании газообразного и жидкого топлива и устройство для его осуществления | |
| JPS6238410B2 (ru) | ||
| RU2269060C2 (ru) | Установка для сжигания под давлением выше атмосферного горючего газа при низких концентрациях |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200628 |