RU2736818C1 - Shaftless air heater - Google Patents

Shaftless air heater Download PDF

Info

Publication number
RU2736818C1
RU2736818C1 RU2020115323A RU2020115323A RU2736818C1 RU 2736818 C1 RU2736818 C1 RU 2736818C1 RU 2020115323 A RU2020115323 A RU 2020115323A RU 2020115323 A RU2020115323 A RU 2020115323A RU 2736818 C1 RU2736818 C1 RU 2736818C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
combustion
prechamber
gas
air heater
air
Prior art date
Application number
RU2020115323A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Лик Анварович Зайнуллин
Геннадий Михайлович Дружинин
Роман Ликович Зайнуллин
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт металлургической теплотехники" (ОАО "ВНИИМТ")
Лик Анварович Зайнуллин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт металлургической теплотехники" (ОАО "ВНИИМТ"), Лик Анварович Зайнуллин filed Critical Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт металлургической теплотехники" (ОАО "ВНИИМТ")
Priority to RU2020115323A priority Critical patent/RU2736818C1/en
Priority to PCT/RU2020/050313 priority patent/WO2021221536A1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2736818C1 publication Critical patent/RU2736818C1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21BMANUFACTURE OF IRON OR STEEL
    • C21B9/00Stoves for heating the blast in blast furnaces
    • C21B9/02Brick hot-blast stoves

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: invention relates to metallurgy, particularly, to design of shaftless regenerative-type air heaters for blast furnaces. Air heater comprises cylindrical casing with refractory lining and heat exchange nozzle, hot air nozzle, cylindrical section in neck smoothly converging to top of canopy, above which the burner assembly prechamber with the combustion and combustion air supply nozzles is coaxially located, wherein the prechamber of the burner assembly of the air heater is equipped with at least one burner-stabilizer of gas combustion, and outlets of gas supply and combustion air supply to prechamber are made tangential and are located at least on two opposite sides from prechamber.
EFFECT: stabilized ignition of gas and its combustion and stability and safety of operation of air heater.
5 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к металлургии, в частности, к конструкции бесшахтных воздухонагревателей регенеративного типа для доменных печей, обеспечивающих стабильность и безопасность их работы.The invention relates to metallurgy, in particular, to the design of shaftless air heaters of the regenerative type for blast furnaces, ensuring the stability and safety of their operation.

Существенной проблемой эксплуатации почти всех известных доменных бесшахтных воздухонагревателей регенеративного типа является обеспечение устойчивого беспульсационного горения топлива в цикле отопления воздухонагревателя. Многие исследователи сжигания топлива в больших объемах, включая воздухонагреватели доменных печей, отмечают, что пульсация горения автоколебательным процессом, присущим в основном к конструктивным элементам воздухонагревателя. Как правило, пульсацию горения связывают с размерами камер горения, каналов подачи газа и воздуха горения, переходными сечениями и другими конструктивными особенностями воздухонагревателя. На сегодняшний день известны конструкции воздухонагревателей, отличающихся незначительными элементами [1,2,3,4,5,6,7,8]. Однако пульсации горения у всех известных бесшахтных воздухонагревателей остаются и возникают при определенных режимах горения или при нарушении экспериментально установленных режимов для определенного типоразмера воздухонагревателя. A significant problem in the operation of almost all known blast-furnace shaftless air heaters of the regenerative type is the provision of stable pulseless combustion of fuel in the heating cycle of the air heater. Many researchers of fuel combustion in large volumes, including air heaters of blast furnaces, note that the pulsation of combustion is an auto-oscillatory process, inherent mainly to the structural elements of the air heater. As a rule, the combustion pulsation is associated with the size of the combustion chambers, gas and combustion air supply channels, transition sections and other design features of the air heater. To date, known designs of air heaters, differing in minor elements [1,2,3,4,5,6,7,8]. However, combustion pulsations in all known shaftless air heaters remain and arise under certain combustion modes or in violation of the experimentally established modes for a certain standard size of the air heater.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является бесшахтный воздухонагреватель по патенту RU 2554239 [8], содержащий цилиндрическую камеру с насадкой, расположенный над насадкой купол, имеющий цилиндрическую часть, а также расположенную над цилиндрической частью сужающуюся часть, и расположенную над ней цилиндрическую горловину, сообщающуюся с расположенной над куполом форкамерой. В боковых стенках форкамеры размещены каналы воздуха и газа в форкамеру. Бесшахтный воздухонагреватель выполнен с отношением диаметра цилиндрической горловины к диаметру цилиндрической части купола, находящимся в пределах от 0,31 до 0,41.The closest to the proposed technical solution is a shaftless air heater according to the patent RU 2554239 [8], containing a cylindrical chamber with a nozzle, a dome located above the nozzle, having a cylindrical part, as well as a tapering part located above the cylindrical part, and a cylindrical neck located above it, communicating with prechamber located above the dome. In the side walls of the prechamber, there are air and gas channels to the prechamber. The shaftless air heater is made with the ratio of the diameter of the cylindrical throat to the diameter of the cylindrical part of the dome, ranging from 0.31 to 0.41.

Кроме того, бесшахтный воздухонагреватель [8] снабжен штуцерами для подачи газа и воздуха в форкамеру и штуцером для отбора горячего воздуха из купола. Стенки воздухонагревателя имеют футеровку. Сужающаяся часть купола может быть выполнена, как конической формы, так и шаровидной. Общим недостатком всех известных воздухонагревателей регенеративного типа, включая воздухонагреватель [8] является то, что при переменных режимах горения и, особенно, при запуске цикла нагрева огнеупорной насадки, возникает пульсационный режим горения, который приводит к неполноте сгорания газа и может возбуждать резонансные колебания во всей системе воздухонагревателя. Как правило, такие пульсационные режимы горения автоматически прекращаются после достижения определенной степени разогрева системы. In addition, the shaftless air heater [8] is equipped with fittings for supplying gas and air to the prechamber and a fitting for taking hot air from the dome. The heater walls are lined. The tapering part of the dome can be made both conical and spherical. A common disadvantage of all known air heaters of the regenerative type, including the air heater [8], is that with variable combustion modes and, especially, when starting the heating cycle of the refractory packing, a pulsating combustion mode occurs, which leads to incomplete combustion of the gas and can excite resonant oscillations throughout air heater system. As a rule, such pulsating combustion modes automatically stop after reaching a certain degree of heating of the system.

Задачей настоящего изобретения является полное устранение пульсаций горения топлива путем стабилизации воспламенения газа и его горения. The objective of the present invention is to completely eliminate fuel combustion pulsations by stabilizing the ignition of the gas and its combustion.

Для решения поставленной задачи предложен бесшахтный воздухонагреватель, который, как и прототип, содержит цилиндрический кожух с огнеупорной футеровкой и теплообменной насадкой, штуцер горячего дутья, плавно сужающийся к верху купола цилиндрический участок в горловине, над которым соосно расположена форкамера горелочного узла с штуцерами подачи газа и воздуха горения. Новый воздухонагреватель отличается тем, что форкамера горелочного узла воздухонагревателя снабжена по крайней мере одной дополнительной горелкой-стабилизатором горения газа, а выходы штуцеров подачи газа и воздуха горения в форкамеру выполнены тангенциальными и расположены по крайней мере с двух противоположных сторон от форкамеры. To solve this problem, a shaftless air heater is proposed, which, like the prototype, contains a cylindrical casing with a refractory lining and a heat exchange nozzle, a hot blast fitting, a cylindrical section smoothly tapering to the top of the dome in the neck, above which the burner unit prechamber with gas supply fittings and combustion air. The new air heater is characterized in that the prechamber of the burner unit of the air heater is equipped with at least one additional burner-stabilizer of gas combustion, and the outlets of the gas and combustion air supply to the prechamber are made tangential and are located at least on two opposite sides of the prechamber.

Кроме того, бесшахтный воздухонагреватель отличается тем, что дополнительная горелка-стабилизатор горения топлива выполнена плоскопламенной и расположена, предпочтительно, по оси форкамеры.In addition, the shaftless air heater is characterized in that the additional burner-stabilizer of fuel combustion is made flat-flame and is preferably located along the axis of the prechamber.

Бесшахтный воздухонагреватель отличается тем, что дополнительная горелка-стабилизатор горения топлива выполнена с возможностью регулирования формы и длины факела.The shaftless air heater is characterized in that the additional burner-stabilizer of fuel combustion is made with the ability to adjust the shape and length of the flame.

Бесшахтный воздухонагреватель отличается тем, что тангенциальные выходы штуцеров подачи газа и воздуха горения в форкамеру выполнены сужающимися и переходящими в плоские каналы прямоугольного сечения.The shaftless air heater is distinguished by the fact that the tangential outlets of the gas and combustion air supply connections to the prechamber are made tapering and turning into flat rectangular channels.

Бесшахтный воздухонагреватель отличается тем, что тангенциальные выходы штуцеров подачи газа и воздуха горения в форкамеру расположены по горизонту на одном уровне.A shaftless air heater is distinguished by the fact that the tangential outlets of the gas and combustion air supply fittings to the prechamber are located horizontally at the same level.

Снабжение форкамеры горелочного узла бесшахтного воздухонагревателя по крайней мере одной дополнительной горелкой-стабилизатором горения топливного газа, позволяет решить задачу ликвидации пульсаций горения в системе «форкамера-купол воздухонагревателя», благодаря тому, что дополнительная горелка-стабилизатор горения газа в форкамере гарантированно обеспечивает стабилизацию горения топлива в самой форкамере. Как правило, пульсации при горении топлива возникают в любой системе из-за нестабильности горения топлива. В случае кратковременного погасания пламени (горения) в закрытое пространство, в данном случае в форкамеру воздухонагревателя, накачивается газ и воздух, а далее, при последующем воспламенении накаченного топлива, образуется большое количество продуктов горения, давление в форкамере скачкообразно возрастает, а система этот объем не способна пропустить, возникает волновое движение газа, которое формирует в конечном итоге пульсационный режим. При снабжении форкамеры дополнительной горелкой-стабилизатором горения топлива, подаваемого в форкамеру, такой режим невозможен. The supply of the prechamber of the burner unit of the shaftless air heater with at least one additional burner-stabilizer of fuel gas combustion, allows solving the problem of eliminating combustion pulsations in the system “prechamber-dome of the air heater”, due to the fact that the additional burner-stabilizer of gas combustion in the prechamber guarantees stabilization of fuel combustion in the prechamber itself. As a rule, pulsations during fuel combustion occur in any system due to the instability of fuel combustion. In the event of a short-term extinguishing of the flame (combustion), gas and air are pumped into a closed space, in this case, into the prechamber of the air heater, and then, with the subsequent ignition of the pumped fuel, a large amount of combustion products is formed, the pressure in the prechamber increases abruptly, and the system does not is able to pass, there is a wave motion of the gas, which ultimately forms a pulsating regime. When the prechamber is supplied with an additional burner-stabilizer of combustion of the fuel supplied to the prechamber, this mode is impossible.

Такие явления хорошо описаны в исследовательских работах Всесоюзного научно-исследовательского института металлургической теплотехники (ВНИИМТ) [9], выполненных на воздухонагревателях всех известных типов Such phenomena are well described in the research works of the All-Union Scientific Research Institute of Metallurgical Heat Engineering (VNIIMT) [9], performed on air heaters of all known types

Выполнение выходов штуцеров подачи газа и воздуха горения в форкамеру тангенциальными с расположением по крайней мере с двух противоположных сторон форкамеры, позволяет сформировать в форкамере циклонный эффект, который, при наличии дополнительной горелки-стабилизатора горения, во-первых, предварительно перемешав газ и воздух, обеспечивает некоторое охлаждение стенок форкамеры входящим потоком газа и воздуха; во-вторых, обеспечивает после воспламенения смеси ровный процесс горения в форкамере с направленным давлением потока смеси от периферии к центру (оси), возникающим за счет центробежных сил, как в циклонной топке.Making the outlets of the gas and combustion air supply fittings to the prechamber tangential and located on at least two opposite sides of the prechamber, allows the formation of a cyclonic effect in the prechamber, which, in the presence of an additional combustion stabilizer burner, firstly, after mixing the gas and air, provides some cooling of the walls of the prechamber by the incoming flow of gas and air; secondly, after ignition of the mixture, it provides a smooth combustion process in the prechamber with a directed pressure of the mixture flow from the periphery to the center (axis), arising due to centrifugal forces, as in a cyclone furnace.

Выполнение дополнительной горелки-стабилизатора с возможностью регулирования формы и длины пламени позволяет обеспечить быстрое и непрерывное воспламенение топлива и практически полное его сгорание в пределах форкамеры.Implementation of an additional stabilizer burner with the ability to adjust the shape and length of the flame allows for fast and continuous ignition of the fuel and its almost complete combustion within the prechamber.

Выполнение выходов штуцеров подачи газа и воздуха горения в форкамеру сужающимися обеспечивает повышенную скорость потоков и их высокую турбулентность, что ускоряет смесеобразование топлива и окислителя, соответственно, стабилизацию горения и подавление пульсаций.Making the outlets of the gas and combustion air supply pipes to the prechamber narrowing provides an increased flow rate and high turbulence, which accelerates the mixture formation of the fuel and oxidizer, respectively, stabilization of combustion and suppression of pulsations.

Расположение штуцеров подачи газа и воздуха горения по горизонту на одном уровне позволяет также ускорить смесеобразование и стабилизацию процесса горения.The horizontal arrangement of the gas and combustion air supply fittings at the same level also makes it possible to accelerate mixture formation and stabilize the combustion process.

На фиг.1 изображен общий вид бесшахтного воздухонагревателя в разрезе; на фиг.2 представлена схема размещения штуцеров подачи газа и воздуха горения в сечении форкамеры.Figure 1 shows a General view of a shaftless air heater in section; Figure 2 shows a diagram of the arrangement of the gas and combustion air supply fittings in the section of the prechamber.

Бесшахтный воздухонагреватель содержит цилиндрический кожух 1 с футеровкой 2, теплообменную насадку 3, штуцер горячего дутья 4, купол 5 с цилиндрическим участком 6, расположенный на его верхней части, форкамеру 7 со штуцерами 8 и 9 для подачи газа и воздуха горения, дополнительную горелку-стабилизатор горения 10, расположенную на своде форкамеры 7 соосно с ней.The shaftless air heater contains a cylindrical casing 1 with a lining 2, a heat exchange nozzle 3, a hot blast nozzle 4, a dome 5 with a cylindrical section 6 located on its upper part, a prechamber 7 with nozzles 8 and 9 for supplying gas and combustion air, an additional stabilizer burner combustion 10, located on the roof of the prechamber 7 coaxially with it.

Предлагаемый бесшахтный воздухонагреватель имеет существенные преимущества и отличия перед известными воздухонагревателями, которые направлены на стабилизацию горения и исключение пульсаций. Новый технический результат, достигаемый заявленным изобретением, заключается в стабилизации воспламенения газа и его горения. The proposed shaftless air heater has significant advantages and differences over known air heaters, which are aimed at stabilizing combustion and eliminating pulsations. The new technical result achieved by the claimed invention is to stabilize the ignition of the gas and its combustion.

Воздухонагреватель работает следующим образом. В период нагрева воздухонагревателя в первую очередь включается дополнительная горелка-стабилизатор горения 10. Вслед за этим включается подача воздуха горения по штуцеру 8 и газа отопления по штуцеру 9. Газ и воздух горения, подаваемые в форкамеру 7 тангенциально и на одном уровне, первоначально соприкасаясь со стенками, перемешиваются и дополнительно подогреваются от стенок форкамеры 7 (в случае, когда воздухонагреватель уже включался). При соприкосновении перемешанной смеси газа и воздуха с пламенем дополнительной горелки-стабилизатора горения 10, газовоздушная смесь воспламеняется и продолжает стабильно сгорать уже в форкамере 7 без перебоев в процессе горения за счет работы дополнительной горелки-стабилизатора горения, которая обеспечивает стабилизацию горения, благодаря непрерывному поддержанию необходимого уровня теплоты и температуры в форкамере 7 независимо от температуры ее стенок. В пуско-наладочный период дополнительная горелка-стабилизатор горения 10 настраивается благодаря возможности регулирования формы и длины факела.The air heater works as follows. During the heating period of the air heater, first of all, an additional burner-stabilizer of combustion 10 is switched on. This is followed by the supply of combustion air through the nozzle 8 and the heating gas through the nozzle 9. Gas and combustion air supplied to the prechamber 7 tangentially and at the same level, initially in contact with walls, mixed and additionally heated from the walls of the prechamber 7 (in the case when the air heater has already been turned on). When the mixed mixture of gas and air comes into contact with the flame of the additional combustion stabilizer burner 10, the gas-air mixture ignites and continues to burn stably already in the prechamber 7 without interruptions in the combustion process due to the operation of the additional combustion stabilizer burner, which ensures combustion stabilization by continuously maintaining the required the level of heat and temperature in the prechamber 7 regardless of the temperature of its walls. During the commissioning period, the additional combustion stabilizer burner 10 is adjusted due to the possibility of adjusting the shape and length of the flame.

Как известно, при крупномасштабной турбулентности (что имеет место в форкамере воздухонагревателя) скорость распространения пламени определяется гидродинамическими характеристиками потока и не зависит от химических свойств смеси [10]. По теории объемного сгорания, турбулентное пламя представляется как зона горения, раздробленная на отдельные очаги. Химическое реагирование происходит во всем объеме, в гомогенной смеси исходных веществ и продуктов сгорания, поэтому дополнительная горелка-стабилизатор горения в большом объеме форкамеры 7 воздухонагревателя доменной печи имеет основополагающее значение в вопросе стабилизации горения в крупномасштабной турбулентности больших масс топливно-воздушной смеси и, соответственно, в устранении низкочастотных пульсаций, имеющих место практически во всех известных воздухонагревателях, построенных без дополнительной горелки-стабилизатора горения. As is known, with large-scale turbulence (which takes place in the prechamber of the air heater), the flame propagation speed is determined by the hydrodynamic characteristics of the flow and does not depend on the chemical properties of the mixture [10]. According to the theory of volumetric combustion, a turbulent flame is represented as a combustion zone, fragmented into separate foci. Chemical reaction occurs throughout the entire volume, in a homogeneous mixture of initial substances and combustion products, therefore, an additional combustion stabilizer burner in a large volume of the prechamber 7 of the blast furnace stove is of fundamental importance in stabilizing combustion in large-scale turbulence of large masses of the fuel-air mixture and, accordingly, in the elimination of low-frequency pulsations that occur in almost all known air heaters built without an additional combustion stabilizer burner.

Тепловое напряжение объема факела возрастает с уменьшением диаметра выходного сечения горелки (подающих газ и воздух штуцеров 8, 9), поэтому сужение выходного сечения штуцеров 8, 9 перед входом в форкамеру 7 играет существенную роль в решении поставленной задачи устранения пульсаций в воздухонагревателе.The thermal stress of the torch volume increases with a decrease in the diameter of the outlet section of the burner (supplying gas and air nozzles 8, 9), therefore, the narrowing of the outlet section of the nozzles 8, 9 before entering the prechamber 7 plays a significant role in solving the task of eliminating pulsations in the air heater.

Вид горения в форкамере 7 относится к диффузионному горению газов, которое имеет место при раздельной подаче газа и воздуха горения. При турбулентном диффузионном горении относительная длина зоны воспламенения при данном топливе одинакова для горелок различных размеров и зависит от стехометрического числа m и концентрации кислорода в окружающей среде. В данном случае окружающей средой является воздух горения, которым заполняется пространство форкамеры 7.The type of combustion in the prechamber 7 refers to the diffusion combustion of gases, which takes place when the gas and combustion air are supplied separately. In turbulent diffusion combustion, the relative length of the ignition zone for a given fuel is the same for burners of various sizes and depends on the stoichometric number m and the oxygen concentration in the environment. In this case, the environment is combustion air, which fills the space of the prechamber 7.

В известных воздухонагревателях предполагается, что температура в верхней части форкамеры достаточна для воспламенения газа [3]. Расчеты показывают, что первоначальная температура стенок форкамеры 7 действительно обеспечивает возгорание газа от теплоты за счет разогрева в период дутья, однако в последующие моменты температура поверхности кладки форкамеры быстро падает из-за плохой теплопроводности глубинных слоев кладки, что нарушает процесс непрерывного горения газа, пламя в этом случае представляется как очаговое горение, чем и объясняется образование пульсаций, в основном из-за недостатка тепловой напряженности в форкамере в последующие периоды. В заявленном изобретении дополнительная горелка-стабилизатор горения, установленная в своде форкамеры, создает условия для непрерывного горения независимо от теплового состояния кладки форкамеры 7. Газ и воздух, тангенциально обтекая кладку форкамеры 7, подогреваются и от периферии закрученного потока поступают диффузионно к центру форкамеры 7 в осевую зону горения факела дополнительной горелки-стабилизатора горения 10, благодаря чему устраняются пульсации, как правило, вызываемые в известных бесшахтных воздухонагревателях нестабильностью сгорания газа из-за низкой теплонапряженности в их форкамерах.In known air heaters, it is assumed that the temperature in the upper part of the prechamber is sufficient to ignite the gas [3]. Calculations show that the initial temperature of the walls of the prechamber 7 really ensures the ignition of the gas from heat due to heating during the blast period, however, at subsequent moments, the temperature of the surface of the prechamber masonry rapidly drops due to the poor thermal conductivity of the deep layers of the masonry, which disrupts the process of continuous gas combustion, the flame in In this case, it appears as focal combustion, which explains the formation of pulsations, mainly due to the lack of thermal tension in the prechamber in subsequent periods. In the claimed invention, an additional burner-stabilizer of combustion, installed in the vault of the prechamber, creates conditions for continuous combustion, regardless of the thermal state of the prechamber 7 masonry. Gas and air tangentially flowing around the prechamber 7 masonry are heated and from the periphery of the swirling flow they diffuse to the center of the prechamber 7 into the axial combustion zone of the torch of the additional burner-stabilizer of combustion 10, due to which pulsations are eliminated, as a rule, caused in the known shaftless air heaters by the instability of gas combustion due to the low heat intensity in their prechambers.

При закручивании всего потока газовоздушной смеси на входе в форкамеру 7 и наличии дополнительной горелки-стабилизатора горения 10, закрученный в форкамере 7 поток, на выходе из форкамеры получает дополнительный импульс вращения благодаря уменьшению диаметра на выходе из форкамеры 7. Вращающийся поток продуктов горения, попадая в зону расширения купола 5, быстро расширяется на всё сечение купола 5 и насадки 3 и равномерно обтекает огнеупорную насадку 3 по всему сечению. With the swirling of the entire flow of the gas-air mixture at the entrance to the prechamber 7 and the presence of an additional burner-stabilizer of combustion 10, the flow swirling in the prechamber 7 at the outlet of the prechamber receives an additional impulse of rotation due to a decrease in the diameter at the outlet of the prechamber 7. The rotating flow of combustion products entering the expansion zone of the dome 5, rapidly expands over the entire section of the dome 5 and the nozzle 3 and evenly flows around the refractory nozzle 3 over the entire section.

В цикле дутья холодное дутье поступает в насадку 3 снизу и, обтекая нагретую огнеупорную насадку, нагревается, поступает в купол 5 и через штуцер горячего дутья 4 подается в доменную печь. В цикле дутья форкамера 7 может, при необходимости, подстуживаться включением воздуха горения без подачи газа дополнительной горелки-стабилизатора горения 10, что повысит срок службы огнеупорной футеровки форкамеры 7.In the blast cycle, the cold blast enters the nozzle 3 from below and, flowing around the heated refractory nozzle, heats up, enters the dome 5 and is fed through the hot blast nozzle 4 to the blast furnace. In the blast cycle, the prechamber 7 can, if necessary, be cooled by turning on the combustion air without supplying gas to the additional combustion stabilizer 10 burner, which will increase the service life of the refractory lining of the prechamber 7.

Благодаря наличию дополнительной горелки-стабилизатора горения 10 в форкамере 7 воздухонагреватель может работать в широком диапазоне подачи газа и воздуха горения без пульсаций, что повышает надежность и безопасность эксплуатации воздухонагревателя. При необходимости предлагаемая конструкция воздухонагревателя позволяет легко переходить на другой вид газового топлива.Due to the presence of an additional combustion stabilizer burner 10 in the prechamber 7, the air heater can operate in a wide range of gas and combustion air supply without pulsations, which increases the reliability and safety of the air heater operation. If necessary, the proposed design of the air heater allows you to easily switch to another type of gas fuel.

Таким образом, заявленный бесшахтный воздухонагреватель позволяет достичь полного устранения пульсаций горения топлива путем стабилизации воспламенения газа и его горения. Thus, the claimed shaftless air heater allows achieving complete elimination of fuel combustion pulsations by stabilizing the gas ignition and combustion.

Источники информации:Sources of information:

1. DE 318068, 10.01.1920;1. DE 318068, 10.01.1920;

2. SU 926017, публ.07.05.1982;2. SU 926017, publ. 07.05.1982;

3. RU 2145637, публ. 20.02.2000;3. RU 2145637, publ. 02/20/2000;

4. RU 2177040, публ. 20.12.2001;4. RU 2177040, publ. 12/20/2001;

5. RU 2215792, публ.10.11.2003;5. RU 2215792, publ. 10.11.2003;

6. RU 65890, публ.27.08.2007;6. RU 65890, publ. 27.08.2007;

7. RU 2316600, публ. 10.02.2008;7. RU 2316600, publ. 02/10/2008;

8. RU 2554239, публ.27.06.2015;8. RU 2554239, publ. 27.06.2015;

9. Исследование и устранение пульсирующего горения в доменных воздухонагревателях: Автореферат дис. на соискание ученой степени кандидата технических наук. (321) / Уральский политехн. ин-т им. С. М. Кирова. - Свердловск : [б. и.], 1971. - 25 с.9. Research and elimination of pulsating combustion in blast-furnace stoves: Abstract dis. for the degree of candidate of technical sciences. (321) / Ural Polytechnic. in-t them. S. M. Kirov. - Sverdlovsk: [b. and.], 1971. - 25 p.

10. Теплотехнический справочник: В 2 т. / Под общ. ред. В. Н. Юренева и П. Д. Лебедева. - 2-е изд., перераб. - Москва : Энергия, 1976. Том 2, стр. 345.10. Thermal engineering reference book: In 2 volumes / Under total. ed. V.N. Yurenev and P. D. Lebedev. - 2nd ed., Rev. - Moscow: Energy, 1976. Volume 2, p. 345.

Claims (5)

1. Бесшахтный воздухонагреватель, содержащий цилиндрический кожух с огнеупорной футеровкой и теплообменной насадкой, купол, плавно сужающийся к его верху, с цилиндрическим участком в горловине, над которым соосно расположена форкамера горелочного узла с штуцерами подачи газа и воздуха горения, и штуцер горячего дутья, отличающийся тем, что форкамера горелочного узла воздухонагревателя снабжена по крайней мере одной горелкой-стабилизатором горения газа, а выходы штуцеров подачи газа и воздуха горения в форкамеру выполнены тангенциальными и расположены по крайней мере с двух противоположных сторон от форкамеры.1. A shaftless air heater containing a cylindrical casing with a refractory lining and a heat-exchange nozzle, a dome smoothly tapering towards its top, with a cylindrical section in the throat, above which the prechamber of the burner unit with gas and combustion air supply fittings is located coaxially, and a hot blast fitting, which differs in that the prechamber of the burner unit of the air heater is equipped with at least one burner-stabilizer of gas combustion, and the outlets of the gas and combustion air supply connections to the prechamber are made tangential and are located at least on two opposite sides of the prechamber. 2. Бесшахтный воздухонагреватель по п.1, отличающийся тем, что горелка-стабилизатор горения топлива выполнена плоскопламенной и расположена предпочтительно по оси форкамеры.2. A shaftless air heater according to claim 1, characterized in that the fuel combustion stabilizer burner is flat-flame and is preferably located along the axis of the prechamber. 3. Бесшахтный воздухонагреватель по п.2, отличающийся тем, что горелка-стабилизатор горения топлива выполнена с возможностью регулирования формы и длины факела.3. A shaftless air heater according to claim 2, characterized in that the fuel combustion stabilizer burner is made with the ability to adjust the shape and length of the torch. 4. Бесшахтный воздухонагреватель по п.1, отличающийся тем, что тангенциальные выходы штуцеров подачи газа и воздуха горения в форкамеру выполнены сужающимися и переходящими в плоские каналы прямоугольного сечения.4. A shaftless air heater according to claim 1, characterized in that the tangential outlets of the gas and combustion air supply connections to the prechamber are made tapering and turning into flat rectangular channels. 5. Бесшахтный воздухонагреватель по п.1, отличающийся тем, что тангенциальные выходы штуцеров подачи газа и воздуха горения в форкамеру расположены по горизонту на одном уровне.5. A shaftless air heater according to claim 1, characterized in that the tangential outlets of the gas and combustion air supply connections to the prechamber are located horizontally at the same level.
RU2020115323A 2020-05-01 2020-05-01 Shaftless air heater RU2736818C1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020115323A RU2736818C1 (en) 2020-05-01 2020-05-01 Shaftless air heater
PCT/RU2020/050313 WO2021221536A1 (en) 2020-05-01 2020-11-03 Shaftless blast heater

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020115323A RU2736818C1 (en) 2020-05-01 2020-05-01 Shaftless air heater

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2736818C1 true RU2736818C1 (en) 2020-11-20

Family

ID=73460956

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020115323A RU2736818C1 (en) 2020-05-01 2020-05-01 Shaftless air heater

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2736818C1 (en)
WO (1) WO2021221536A1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3473793A (en) * 1966-05-13 1969-10-21 Martin & Pagenstecher Ag Hot blast stove
SU926017A1 (en) * 1979-07-30 1982-05-07 Всесоюзный научно-исследовательский институт металлургической теплотехники Blast furnace air heater
RU2177040C1 (en) * 2000-07-24 2001-12-20 Открытое акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" Blast-furnace air heater
RU2215792C1 (en) * 2002-02-18 2003-11-10 Калугин Яков Прокопьевич Air heater
RU65890U1 (en) * 2007-04-28 2007-08-27 Виктор Васильевич Яковлев AIR HEATER
RU2554239C1 (en) * 2013-12-18 2015-06-27 Закрытое Акционерное Общество "Калугин" Shaftless air heater

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3473793A (en) * 1966-05-13 1969-10-21 Martin & Pagenstecher Ag Hot blast stove
SU926017A1 (en) * 1979-07-30 1982-05-07 Всесоюзный научно-исследовательский институт металлургической теплотехники Blast furnace air heater
RU2177040C1 (en) * 2000-07-24 2001-12-20 Открытое акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" Blast-furnace air heater
RU2215792C1 (en) * 2002-02-18 2003-11-10 Калугин Яков Прокопьевич Air heater
RU65890U1 (en) * 2007-04-28 2007-08-27 Виктор Васильевич Яковлев AIR HEATER
RU2554239C1 (en) * 2013-12-18 2015-06-27 Закрытое Акционерное Общество "Калугин" Shaftless air heater

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021221536A1 (en) 2021-11-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3747588A (en) Oil burning submerged combustion units
US4797087A (en) Method and apparatus for generating highly luminous flame
CN100381755C (en) Staged combustion system with ignition-assisted fuel lances
CA2513382C (en) Method and apparatus to facilitate flameless combustion absent catalyst or high temperature oxident
EP0432153A1 (en) Method and apparatus for generating highly luminous flame.
JPH10501056A (en) Ultra low NOx burner
WO2009008758A1 (en) Air heater
US20190293285A1 (en) Compact dual-fuel combustion system, and fluid heating system and packaged burner system including the same
RU2215792C1 (en) Air heater
CN205480979U (en) High speed burner that jets of adaptation pluralities of fuel
RU2736818C1 (en) Shaftless air heater
US5447427A (en) Burner and method for burning low calorific gas
BRPI0707280A2 (en) flat flame dome burner
US6971235B2 (en) Evaporative burner
RU2294486C1 (en) Pulverized-coal burner
RU2316600C2 (en) Air heater
CN207407336U (en) A kind of new type natural air burner
US3247884A (en) Burner means for furnaces
CN105509049A (en) High-speed injection and combustion device adapting to various fuels
RU2731081C1 (en) Method for flare combustion of a fuel-air mixture and device for realizing a method using an electro-ionization igniter
RU2766193C1 (en) Method for stepwise combustion of pulverised coal fuel and apparatus for implementing the method
US4021191A (en) Reduction of pollutants in gaseous hydrocarbon combustion products
CN115013813A (en) Non-premixed burner for gas with ultra-low heat value
RU2813936C1 (en) Coaxial stepped burner of flare combustion of fuel-air mixture
CN205593170U (en) Hot -blast heating -up furnace device