SU1084315A1 - Термическа печь - Google Patents

Abstract

1. ТЕРМИЧЕСКАЯ ПЕЧЬ, содержаща  футерованную рабочую камеру, горелки низкого давлени  с аксиальным газовым соплом и воздушньм каналом и устройства акустических колебаний с патрубками дл  подвода газа и воздуха и обратными клапанами , отличающа с  тем, что, с целью упрощени  обслуживани  печи, устройство акустических колебаний образовано аксиальным газовым соплом горелки и цилиндром, расположенным в воздушном канале горелки коаксиально с газовым соплом, при этом Dn- d с

Description

1

Изобретение относитс  к разделу нагревательных устройств металлурги ,ческой теплотехники и может быть использовано в термических печах заводов металлургической и машиностроительной промьпдленности.

Известна печь, в которой дл  на грева металла установлены плоскопламенные горелки и за счет этого обеспечиваетс  равномерный поток лучистой энергии от разогретой поверхности кладки Cl .

Однако при термической обработке (нагреве) сложных садок с внутренними га-зовыми прослойками, например дл  садок, сформированных насыпными детал ми, бунтами проволоки, прутками и т.д. , температурный перепад между издели ми, расположенными в наружных част х садки и в центральных ее част х,превышает допустимые нор мы из-за наличи  застойных газовых зон.

Наиболее близкой по технической сущности к за вл емой  вл етс  термическа  печь, содержаща  футерованную камеру, горелки низкого давлени  с аксиальным газовым соплом и воздушным каналом и устройства aк ттичecкиx колебаний с патрубками дл  подвода газа и воздуха и обратными- клапанами, в которой использованы акустические устройства с выходным каналом, примыкающим к горелочгному туннелю печи С23.

Недостатком известной печи  вл етс  то, что акустическое устройство выполнено автономным,с отдельной подачей воздуха и соотношени  газ-воздух,

Цель изобретени  - упрощение обуслуживани  печи.о

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в термической печи, содеращей футерованную рабочую камеру, горелки низкого давлени  с аксиальным газовым соплом и воздушным кана (Гм и ycтJ oйcтвa акустических колебаний с патрубками дл  подвода газа воздуха и обратными клапанами, стройство акустических колебаний бразовано аксиальным газовым сопом горелки и цилиндром, расположеным в воздушном канапе горелки коаки-ально с газовым соплом, при этом

Рц - dc

(0,3 - 0,35)Н,

где D ц - внутренний диаметр цилиндра устройства акустических колебаний J

843l52

dj. - наружный диаметр газового

сопла-,

Н - высота печи,

патрубки дл  подвода газа и воздуха 5 выполнены в виде цилиндрических каналов в стенках соответственно газового сопла и цилиндра на рассто нии (0,25-0,3) (Оц - d) от торца горелки , а обратные клапаны - в виде 10 единой кольцевой полости, открытой в верхней части и имеющей отверсти  в донной части ее.

Ка газовом сопле установлен кольцевой буртик на: рассто нии (0,5-0,6) 15 (Оц - dj;) от торца горелки.

На фиг. 1 показана предлагаема  печь, поперечный разрез , на фиг. 2 - узел I на фиг. 1.

2Q Термическа  печь содержит футерованную рабочую камеру 1, горелку 2 низкого давлени , включающую корпус 3 горелки, патрубок 4 подвода воздуха и газовое сопло 5, дополни25 тельный цилиндр 6 акустической камеры , патрубки 7 и 8 подачи газа и воздуха в акустическое устройство, обратный клапан 9 с отверсти ми 10, кольцевой буртик 11, горелочный камень 12 с тороидальным внутренним каналом 13, дымовые каналы 14 печи, в которой сформирована насыпна  садка 15.

Печь работает следующим образом.

Закрученный факел, образующийс  при сжигании топлива в горелке и распростран ющийс  по тороидальной поверхности горелочного камн  печи, размыкаетс  и разогревает поверхность кладки свода, который излуча ет тепло на поверхность садки.

Газ и воздух через патрубки по-, ступают в акустическое устройство, смешиваютс , и на выходе из него смесь воспламен етс  от обратных токрв продуктов сгорани  из печи, затем мгновенно сгорает внутри цилиндра 6 хлопком, и поток продуктов Сгорани  с высокой скоростью периодически устремл етс  к поверхности 50 садки и за счет высокой кинемати- . ческой энергии перемещает газы в застойных зонах садки, образуюи ихс  в промежутках между нагретыми издели ми , формирующими садку, выравни55 ва  ее температурное поле.

Импульсный- характер работы акустического устройства обеспечиваетс  периодическим запиранием подачи

газа и воздуха обратным клапаном. В момент хлопка давление под обратным клапаном больше, чем над ним, и под действием разности давлений клапан поднимаетс  вверх и боковыми стенками перекрывает подачу газа и воздуха через патрубки подачи газа и воздуха. После хлопка в пространстве под клапаном давление резко снижаетс  до отрицательного, и клапан опускаетс  вниз до упора в буртик. Пережим, которьй создаетс  донной частью клапана с отверсти ми 10, приводит к запаздыванию распространени  области высокого давлени  в пространство над клапаном в момен хлопка, т.е. способствует движению клапана вверх, а .после хлопка задерживает снижение давлени  в этой .части и, таким образом, ускор ет возвращение клапана в нижнее положение .

Дл  преодолени  гидравлического сопротивлени  садки стру , создаваема  акустическим устройством, должна обладать определенной кинематической энергией и определенным количеством движени , которые в свою очередь определ ютс  выходным сечением акустического устройства и его объемом, заключенным между газовым соплом и дополнительным цилиндром.

Опыты показывают, что необходима  энерги  струи, определ ема  размерами акустического устройства, достигаетс  при

С0,3 - 0,35)Н,

°с

а частота хлопков зависит от количества поступающего в него воздуха и газа.

При зна 1ени х 0,ЗН

°с

стру , создаваема  акустическим устройством , вызывает движение газов внутри только части садки. При

0, количество тепла.

которым обладает стру , становитс  столь большим, что зто может привести к местным перегревам поверхности садки.

Удаление воздушного и газового патрубков акустического устройства от торца горелки, равное (0,25-0,3)

(DU, clc) определ етс  размерами обратного клапана, так как дл  исключени  перекосов при его движении высота клапана h должна быть не меньше (Вц - dj.)-0,25, т.е. толщи ны кольца клапана. Выполнение высоты клапана 0,3h ухудшает его работу, так как увеличение массы клапана увеличивает его инерционность. Иначе говор , удаление воздушного и газового патрубков от торца составл ет половину высоты h обратного кл пана.

Из этих же соображений выбирают удаление кольцевого буртика от торца горелки, равным (0,5-0,6) (1)ц

принима  ход обратного клапана, равным его высоте. Большее удаление буртика от торца горелки нецелесообразно , поскольку увеличение хода обратного клапана усиливает удар о

торцовую стенку горелки.

Экономический э()фект при внедрении предлагаемой печи в основном достигаетс  за счет улучшени  качества нагрева и уменьшени  возврата в повторную термообработку и при производительности печи 900 т в год составит примерно 20 тыс. руб. в год.

1.

Фиг.1

Фиг. 2

Claims (2)

1. . 1. ТЕРМИЧЕСКАЯ ПЕЧЬ, содержащая футерованную рабочую камеру, горелки низкого давления с аксиальным газовым соплом и воздушным каналом и устройства акустических колебаний с патрубками для подвода газа и воздуха и обратными клапанами, отличающаяся тем, что, с целью упрощения обслуживания печи, устройство акустических колебаний образовано аксиальным газовым соплом горелки и цилиндром, распо ложенным в воздушном канале горелки коаксиально с газовым соплом, при этом

   -^D-Y-^dc = (0,3-0,35)Н, ^dc где Оц - внутренний диаметр цилиндра устройства акустических колебаний;

   d_c - наружный диаметр газового соплаj

   Н - высота печи, патрубки для подвода газа и воздуха выполнены в виде цилиндрических каналов в стенках соответственно rats зового сопла и цилиндра на расстоя- <g нии (0,25-0,3) (Dц - d_c) , а обратные клапаны - в виде единой кольцевой полости, открытой в верхней части и имеющей отверстия в донной части ее.
2. 2. Печь поп.1,отличающ а я с я тем, что на газовом сопле установлен кольцевой буртик на расстоянии (0,5-0,6) (Dц- d_c) от торца горелки.