RU2728581C1 - Furnace device - Google Patents
Furnace device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2728581C1 RU2728581C1 RU2019135570A RU2019135570A RU2728581C1 RU 2728581 C1 RU2728581 C1 RU 2728581C1 RU 2019135570 A RU2019135570 A RU 2019135570A RU 2019135570 A RU2019135570 A RU 2019135570A RU 2728581 C1 RU2728581 C1 RU 2728581C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- combustion chamber
- air
- combustion
- diaphragm
- holes
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C1/00—Combustion apparatus specially adapted for combustion of two or more kinds of fuel simultaneously or alternately, at least one kind of fuel being either a fluid fuel or a solid fuel suspended in a carrier gas or air
- F23C1/08—Combustion apparatus specially adapted for combustion of two or more kinds of fuel simultaneously or alternately, at least one kind of fuel being either a fluid fuel or a solid fuel suspended in a carrier gas or air liquid and gaseous fuel
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к воздухонагревательным устройствам, в частности к топочным устройствам сушильных и нагревательных печей, работающих на газообразном или жидком топливе. Предназначено для прямого нагрева приточного воздуха, используемого, например, для процесса сушки хлористого калия. Может использоваться в химической, металлургической, горнорудной промышленности, при производстве минеральных удобрений и строительных материалов.The invention relates to air heating devices, in particular to combustion devices for drying and heating furnaces operating on gaseous or liquid fuels. Designed for direct heating of supply air, used, for example, for the drying process of potassium chloride. It can be used in the chemical, metallurgical, mining industries, in the production of mineral fertilizers and building materials.
Известен воздухонагреватель смесительного типа по патенту РФ на изобретение №2585331, F24H 3/00, 2016. Воздухонагреватель содержит цилиндрический корпус, внутри которого коаксиально расположены две цилиндрические и две конические обечайки. Конические обечайки образуют камеру сгорания. В стенках камеры сгорания выполнены отверстия для поступления воздуха внутрь камеры. Корпус и внешняя цилиндрическая обечайка образуют внешнюю воздушную камеру. Внутренняя цилиндрическая обечайка образует внутреннюю воздушную камеру. У ее входа расположены затворки шиберного устройства для регулирования воздушного потока. Недостатком является сложность конструкции, использование большого количества элементов, соединенных сваркой, что снижает надежность работы устройства. Выполнение камеры сгорания сложной формы увеличивает массу и размеры устройства, вызывает потери энергии воздушного потока.Known mixing-type air heater according to the RF patent for invention No. 2585331,
Известен воздухонагреватель по патенту РФ на полезную модель №69210, F24H 3/00, 2007, содержащий корпус с находящейся внутри цилиндрической топкой, газовой горелкой, патрубками нагретого воздуха. Топка состоит из расположенных соосно камеры сгорания и камеры нагрева, между которыми имеется кольцевой зазор. На торцевой стенке камеры сгорания выполнены отверстия для подсоса воздуха. Последовательное соосное расположение камеры сгорания и камеры нагрева, вынесение газовой горелки за пределы корпуса и камеры сгорания приводит к большим габаритам топки, к удлинению канала охлаждения, образованного внутренними и наружными стенками. Это в свою очередь снижает эффективность охлаждения стенок камеры сгорания и камеры нагрева, снижает надежность работы устройства из-за возможности их прогара.Known air heater according to the patent of the Russian Federation for utility model No. 69210,
В качестве ближайшего аналога заявляемому техническому решению выбрана камера сгорания по авторскому свидетельству СССР на изобретение №1281849, F23C 3/00, 1987. Камера сгорания содержит корпус и концентрично установленную внутри него пламенную трубу. Горелочный узел установлен перед корпусом и крепится к входному диффузору корпуса. Пламенная труба снабжена продольными ребрами и спиральными пластинами, расположенными на ее наружной поверхности и контактирующими с корпусом. Спиральные пластины расположены по многозаходным винтовым траекториям с образованием между корпусом и пламенной трубой спиральных каналов, при этом спиральные пластины расположены перпендикулярно продольным ребрам. Воздух в камеру сгорания подается двумя потоками. Часть воздуха, участвующего в горении, вводится через горелочный узел, другая часть воздуха поступает через улиточный патрубок ввода охлаждающего воздуха в корпус. Управление поступательно-вращательным движением потока охлаждающего воздуха происходит назначением числа каналов и шага винтовой траектории пластин. Недостатком указанного устройства является сложность конструкции, высокая металлоемкость топки, приводящая к увеличению его массы и размеров. Размещение горелочного узла за пределами корпуса устройства увеличивает размеры камеры сгорания. Кроме того, в устройстве используют два источника подаваемого воздуха. Первый источник подает воздух на процесс горения топлива, второй источник используют для процесса охлаждения корпуса, что усложняет конструкцию, увеличивает ее массу. Охлаждаемый воздухом канал из-за наличия элементов спиралей имеет существенное аэродинамическое сопротивление потоку воздуха. Для компенсации теплового расширения спиральные пластины и продольные ребра имеют надрезы, что также усложняет конструкцию и снижает надежность эксплуатации топки. Конструкция топки предполагает установку одного горелочного узла, что ведет к удлинению факела и габаритов камеры сгорания.As the closest analogue to the claimed technical solution, a combustion chamber was selected according to the USSR inventor's certificate for invention No. 1281849,
Техническим результатом заявляемого изобретения является упрощение конструкции и снижение массогабаритных характеристик топочного устройства.The technical result of the claimed invention is to simplify the design and reduce the weight and size characteristics of the combustion device.
Технический результат достигается за счет того, что в топочном устройстве, содержащем корпус и коаксиально установленную в нем камеру сгорания с образованием зазора между ними, горелочный узел, согласно изобретению, горелочный узел выполнен в виде установленной на входе в камеру сгорания диафрагмы с отверстиями, для размещения за ними газовых горелок и с отверстиями для установки в них жидкотопливных горелок, а вдоль периметра диафрагмы установлены поворотные заслонки.The technical result is achieved due to the fact that in a combustion device containing a housing and a combustion chamber coaxially installed in it with the formation of a gap between them, the burner assembly, according to the invention, the burner assembly is made in the form of a diaphragm installed at the entrance to the combustion chamber with holes for placement behind them gas burners and with holes for installing oil burners in them, and rotary dampers are installed along the perimeter of the diaphragm.
Технический результат обеспечивается тем, что горелочный узел не имеет собственного корпуса, установлен внутри корпуса топочного устройства и представляет собой диафрагму с отверстиями в виде проемов для установки за ней линейных газовых горелок и установки на ней жидко топливных горелок. Размещение горелочного узла внутри корпуса значительно уменьшает габариты устройства за счет исключения из общей длины устройства размеров наружного корпуса горелочного узла и за счет уменьшения длины факела. Использование диафрагмы, выполненной в виде внутренней перегородки, снижает массу устройства по сравнению с аналогами, использующими отдельный корпус для размещения в нем горелок. Кроме того, для горелочного узла, размещенного внутри корпуса топочного устройства не требуется самостоятельная тепловая защита, что упрощает конструкцию, снижает массу и габариты устройства. Концентричное, а не последовательное расположение камеры сгорания внутри корпуса так же способствует уменьшению габаритов топочного устройства. Выполнение устройства управления потоком охлаждающего воздуха в виде поворотных прямоугольных заслонок значительно упрощает конструкцию топочного устройства по сравнению с аналогом за счет отказа от спирально расположенных пластин на корпусе камеры сгорания, снижает массу устройства, позволяет уменьшить его наружный габарит, упрощает процесс регулирования охлаждающего потока. Размещение управляющих заслонок перед диафрагмой позволяет упростить конструкцию, обеспечивает регулировку потока воздуха, необходимого для охлаждения кожуха устройства. Кроме того, в случае использования газовых горелок в заявляемом устройстве используется один источник подводимого воздуха, применяется прямоточная схема потока воздуха. Воздух от одного источника расходуется на процесс горения топлива, на охлаждение и защиту корпуса камеры сгорания, на смешение и образование горячего газа-теплоносителя. Таким образом, установка линейных горелок за диафрагмой внутри корпуса позволяет отказаться от использования дополнительных вентиляторов, патрубков подвода приточного воздуха, что так же направлено на достижение заявленного технического результата.The technical result is provided by the fact that the burner unit does not have its own body, is installed inside the body of the combustion device and is a diaphragm with openings in the form of openings for installing linear gas burners behind it and installing liquid fuel burners on it. Placing the burner unit inside the housing significantly reduces the dimensions of the device due to the exclusion of the dimensions of the outer housing of the burner unit from the total length of the device and by reducing the length of the flame. The use of a diaphragm made in the form of an internal baffle reduces the weight of the device in comparison with analogs using a separate housing to accommodate burners. In addition, an independent thermal protection is not required for the burner assembly located inside the furnace body, which simplifies the design, reduces the weight and dimensions of the device. The concentric rather than sequential arrangement of the combustion chamber inside the body also contributes to a reduction in the dimensions of the combustion device. Implementation of the device for controlling the flow of cooling air in the form of rotary rectangular dampers significantly simplifies the design of the combustion device in comparison with the analogue due to the rejection of the spiral-arranged plates on the combustion chamber housing, reduces the weight of the device, allows to reduce its outer dimensions, simplifies the process of regulating the cooling flow. Placing the control flaps in front of the diaphragm simplifies the design and provides regulation of the air flow required to cool the device casing. In addition, in the case of using gas burners in the claimed device, one source of supplied air is used, a direct-flow air flow circuit is used. Air from one source is consumed for the fuel combustion process, for cooling and protecting the combustion chamber housing, for mixing and forming a hot heat carrier gas. Thus, the installation of linear burners behind the diaphragm inside the housing makes it possible to abandon the use of additional fans, supply air supply pipes, which is also aimed at achieving the claimed technical result.
На фигуре 1 представлено топочное устройство.Figure 1 shows a combustion device.
На фигуре 2 представлен горелочный узел топочного устройства с заслонками для регулирования потока воздуха.Figure 2 shows the burner assembly of the combustion device with dampers for regulating the air flow.
На фигуре 3 представлен поперечный разрез корпуса топочного устройства.Figure 3 shows a cross-section of the combustion device body.
Топочное устройство состоит из корпуса 1 прямоугольного сечения, камеры сгорания 2, коаксиально установленной в корпусе 1 с зазором 3. Корпус 1 снабжен входным раструбом 4 и выходным раструбом 5. Корпус 1 представляет собой коробчатый кожух, выполненный из отдельных стальных теплоизолированных снаружи секций. На входе в камеру сгорания 2 установлена диафрагма 6, в которой выполнены два типа отверстий (проёмов) 7 и 8. За горизонтальными проемами 7 могут быть установлены линейные горелки газового топлива 9, в проемах 8 могут быть установлены горелки 10 жидкого топлива. По периметру наружного контура диафрагмы 6 закреплены на осях поворотные заслонки 11, из которых две заслонки установлены горизонтально, а две - вертикально. Раструб 4 присоединяется к воздуховоду от приточного вентилятора (на чертеже не показан).The combustion device consists of a
Топочное устройство работает следующим образом.The combustion device works as follows.
Поток воздуха от вентилятора попадает в зону горелочного устройства, где за диафрагмой 6 установлены в прямоугольных проемах 7 газовые линейные горелки 9, например типа «Maxon» фирмы «Honeywell Company». После воспламенения топлива воздух через проемы 7 и отверстия диафрагмы 6 попадает в камеру сгорания 2, участвует в горении топлива и образовании факела горения. В случае установки горелок жидкого топлива 10 в отверстия 8 топливо сгорает в потоке воздуха, проходящего через проемы 7 диафрагмы 6. Горячие газы взаимодействуют с турбулентными струями воздуха, омывающими форсунки, образуя поверхность фронта горения. Часть потока подаваемого с вентилятора воздуха попадает в зазор 3 между корпусом 1 и камерой сгорания 2. Этот поток воздуха движется по прямоточному каналу, охлаждая стенки камеры сгорания 2 и корпуса 1. При этом происходит нагрев воздуха, движущегося по данному каналу. Температура потока воздуха, выходящего из прямоточного канала, образованного зазором 3 ниже температуры потока, выходящего из камеры сгорания 2. В раструбе 5 данные потоки смешиваются и образуют единый, исходящий из топочного устройства поток горячего воздуха и газов, направляемый к устройствам-потребителям. Регулирование расхода воздуха, проходящего по прямоточному каналу в зазоре 3 происходит изменением положения поворотных заслонок 11. Поворотом горизонтальных и вертикальных заслонок 11 регулируют интенсивность процесса охлаждения корпуса 1 и конечную температуру горячего газа, выходящего из топочного устройства. За счет того, что топочное устройство имеет прямоточную схему движения потоков воздуха, который поступает в устройство от одного источника, металлоемкость и массогабаритные характеристики заявляемого устройства существенно ниже, чем у ближайшего аналога, а аэродинамические характеристики потоков выше.The air flow from the fan enters the area of the burner, where behind the
Предлагаемое топочное устройство испытано и эксплуатируется. Достигнуты следующие параметры работы топочного устройства:The proposed combustion device has been tested and used. The following parameters of the combustion device have been achieved:
- расход воздуха на топку - 70000 нм3/ч;- air consumption for the furnace - 70,000 nm3 / h;
- температура горячих газов, выходящих из топки - 560оС;- temperature of hot gases leaving the furnace - 560оС;
- коэффициент использования газообразного топлива - 77,8 %;- coefficient of use of gaseous fuel - 77.8%;
- тепловая мощность топки - до 20 МВт;- heating capacity of the furnace - up to 20 MW;
- расход природного газа на топку - 1800 м3/ч.- natural gas consumption for the furnace - 1800 m3 / h.
Таким образом, заявляемое изобретение позволяет снизить массогабаритные характеристики топочного устройства и добиться упрощения конструкции.Thus, the claimed invention makes it possible to reduce the weight and size characteristics of the combustion device and to achieve a simplified design.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019135570A RU2728581C1 (en) | 2019-11-06 | 2019-11-06 | Furnace device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019135570A RU2728581C1 (en) | 2019-11-06 | 2019-11-06 | Furnace device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2728581C1 true RU2728581C1 (en) | 2020-07-31 |
Family
ID=72085550
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019135570A RU2728581C1 (en) | 2019-11-06 | 2019-11-06 | Furnace device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2728581C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2828635C1 (en) * | 2023-10-30 | 2024-10-15 | ООО НПФ "ТеплоЭнергоПром" | Double-flow non-lined furnace |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2907382A (en) * | 1950-05-12 | 1959-10-06 | Oran T Mcilvaine | Fuel burner |
SU1281849A1 (en) * | 1985-03-19 | 1987-01-07 | Уральский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института галургии | Combustion chamber |
UA16425U (en) * | 2006-01-23 | 2006-08-15 | Public Corp Karlivka Machine B | Appliance for heat carrier heating |
RU69210U1 (en) * | 2007-07-19 | 2007-12-10 | Открытое Акционерное Общество "Мельинвест" | GRAIN DRYER AIR HEATER |
RU82294U1 (en) * | 2008-12-19 | 2009-04-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Авиа Инженеринг" | AIR HEATER |
-
2019
- 2019-11-06 RU RU2019135570A patent/RU2728581C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2907382A (en) * | 1950-05-12 | 1959-10-06 | Oran T Mcilvaine | Fuel burner |
SU1281849A1 (en) * | 1985-03-19 | 1987-01-07 | Уральский филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектного института галургии | Combustion chamber |
UA16425U (en) * | 2006-01-23 | 2006-08-15 | Public Corp Karlivka Machine B | Appliance for heat carrier heating |
RU69210U1 (en) * | 2007-07-19 | 2007-12-10 | Открытое Акционерное Общество "Мельинвест" | GRAIN DRYER AIR HEATER |
RU82294U1 (en) * | 2008-12-19 | 2009-04-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Авиа Инженеринг" | AIR HEATER |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2828635C1 (en) * | 2023-10-30 | 2024-10-15 | ООО НПФ "ТеплоЭнергоПром" | Double-flow non-lined furnace |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2068154C1 (en) | Premixing burner | |
WO2009008758A1 (en) | Air heater | |
US3236279A (en) | Combustion apparatus for both gaseous and non-gaseous fuels | |
US4060380A (en) | Furnace having burners supplied with heated air | |
RU2728581C1 (en) | Furnace device | |
US4218211A (en) | Energy recovery system | |
US2752912A (en) | Forced air flow air heating furnace | |
CN109780537A (en) | Full premix combustion device and boiler is premixed entirely | |
RU2828635C1 (en) | Double-flow non-lined furnace | |
KR102106922B1 (en) | Heat amplification heat generator | |
CN109268827A (en) | A kind of fuel gas with low heat value burner and hot-blast stove | |
RU2606291C2 (en) | Air heater | |
RU2378573C1 (en) | Recuperative burner for gaseous fuel | |
RU2361150C1 (en) | Mixing gas heat generator | |
RU2813936C1 (en) | Coaxial stepped burner of flare combustion of fuel-air mixture | |
RU180647U1 (en) | Hot water boiler | |
US3774587A (en) | Gas fired furnace with expansion means | |
RU105407U1 (en) | GAS AND LIQUID FUEL BURNER | |
RU2761254C1 (en) | Smoke gas recirculation device | |
EP2519770B1 (en) | Burner and combustion device comprising said burner | |
RU118400U1 (en) | ASSEMBLY ASSEMBLY-RECOVERER OF ASSOCIATED OIL GAS | |
RU180416U1 (en) | HOT GAS GENERATOR | |
RU2170881C1 (en) | Ceramic gas burner | |
RU2666648C1 (en) | Air heater | |
RU2194768C1 (en) | Air heater |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner |