SU1425222A1 - Устройство дл регулировани давлени в печи - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к печной теплотехнике, а именно к плавильным и нагревательным топливным печам. Цель изобретени  - повышение точности регулировани  в широком диапазоне изменени  тепловых нагрузок. Сущность изобретени  в том, что автоматически при изменении тепловой нагрузки срабатывают клапаны противодавлени  9, 12, установленные на воздухопроводах 10, 13 дл  сброса давлени  в дымовой тракт, причем клапан 12 срабатьтает при снижении тепловой нагрузки, а клапан 9 - при повышении тепловой нагрузки. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. с (/) 2к.

Description

Изобретение относитс  :с области печной техники и может быть Hcnojtb- зовано в любой области народного хоз йства где наход т применение; плавильные, или нагревательные топливные печи.

Цепь изобретени  повышение точности регулировани  давлени  в пе.чи дл  широкого диапазона изменелш  теловых нагрузок печИо

На чертеже показана прингщпиапь- на  скема устройства.

Устройство состоит из )лонпоесс:ор 1S вмонтированного в воздухоподвод  1дем коллекторе дроссельного к апсша 2s измерительной диафрагмы 3 горел ки 45 печи 5 о дымоотвод щаго трак- ;Та 6g дьпчовой трубы 7, заканчивающейс  устьем 8., клапана 9 ггротиво- |давлени 5 вмоктированногс в ттгубо- |провод 105 соедин югод-тй д:асток зоз- |духоподвод щего кoлJ eктopa9 распо- ложенный после дроссельного клапана с устьем дымовой трубы посредством вводного патрубка 1Ij клапана 12 противодавлени  , Бмомтиро.ванного в трубопровод (jj соедин юЕЩй посредством вводного патрубка f4 учас- ток воздухоподвод щего колх ектора„ распологхенньш перед дроссгльньм ram паном., с дьыоотвод 11.рфз трактом

Устройство pa6otaeT спедующш ; образом.

Вначале однозначно производитс  настройка системьь . При средней теп- ;ловой нагрузка на печь,; соответству ;ющей среднему расходу топлива и иоз ;духа дл  с снгани  этого топтотва из менением положени  печного дьиов р™ го шибераг который обычно выполн ет функции отсечного устройстваg бло кирующего печь от дымовой трубьз на врем  ремонта; устанавливают оптн мальную величину давлени  газа в топочной камере, запускают печь и систему в работу,

1

При ср м:;ней тепловой нагрузке -на

печь воздух от компрессора 1 направл ют через регулирующий воздукшый дроссельнтз1Й клапан 2, наход нв йс  в среднем положении открыти ,, измерительную диафрагму 3 и ввод т.через горелку 4 в печь 5j. где смешивадат с ТОПЛИВОМ;; сш-ггают топливо с образованием гфодуктов сгорак1   и созданием опт1-шах;ьнох- д давлени  газа в печи. Далее П1 одукть5 сгорани  назт-- равл ют по ,дымо о ТВ ед щему тракту

s

5

0

0

6 и под действием т ги дымовой трубы 7 удал ют через ее устье 8 в ат- мосферу.

При увеличении тепловой нагрузки на печь вьппе средней ее величины автоматически приоткрьшаетс - воздушный дроссельный клапан 2, при этом з величиваетс  давление воздуха на участке после дросселировани . Под дейсти1ем увеличенного давлени  воздуха автоматически открываетс  клапан 9 противодавлени  и часть воздуха поступает по трубопроводу 10 через вводной патрубок 11 в полость дымовой трубы у ее усть , образу  эжектирутощую воздушную струю. Это создает дополнительное разреже- i-ffle в дымовом тракте печи, компенси- -рующее увеличение давлени  в топочном пространстве при увеличении тепловой нагрузки на печь„

При снижении тепловой нагрузки на печь ниже средней ее. величины, происходит автоматическое прикрытие воздушного дроссел J что увеличивает давлени.е воздуха на участке перед дросселированием. Это вызьгоает автоматическое открытие клапана 12 противодавлени  и часть воздуха поступает по трубопроводу 13 через патрубок 14 в дымовой тракт, образу  встречную, с дымовыми газами струю воздуха. Это создает дополнительное сопротивление з дьмовом тракте печи, компенсирующее снижение.давлени  в топочном пространстве при снижении нагрузки на печь

3 результате осуществл ют быстродействующую автодинамическую ста&и- .гшзащ1ю давлени  газа в топливной печи на оптимальном уровне во всем .диапазоне изменений тепловых нагрузок на печь, в т„ч. при частых и быстрых изменени х газодинамической ситуации в печи,

Пример. Нагревательный колодец дл  нагрева стальных слитков перед прокаткой отапливаетс  коксодоменным газом. Средний расход газа на колодед 3000 м /ч, воздуха 4200 . Давление газа в колодце регулируетс  механической системой, управл ющей дымовым клапаном в дымо- ходе. Удельный расход тепловой энергии составл ет 1180 кДж-кг. Потери металла от окислени  3,0%. Стойкость крышек рабочей камеры г.

Перепад температур по высоте слитков составл ет 80-1UO°C. Температура окружающей среды в радиусе 1U м вокруг колодца 40-80°С. Атмосфера на рабочей площадке загазована вредными компонентами.

Дл  осуществлени  предлагаемого способа установлены два дополнительных воздухопровода соответствующего диаметра: один --от участка печного воздухопровода с врезкой в него после регулирующего дроссел  и проложенного до усть  дымовой трубы, дру , гой - от участка печного воздухопровода с врезкой в него перед регулирующим дросселем и проложенного до дымового тракта перед дымовой трубой . Первый создает эжектирующуто струю, второй - струю противовоз- действи . На обоих воздухопроводах установлены клапаны противодавлени , отрегулированные на давление в соответствующем участке печного воздухопровода при средней тепловой нагрузке на колодец: первый - на давление воздуха 5 Па, второй - 5,6 Па.

Получают систему автодинамической стабилизации давлени  газа в колодце, работающую следующим образом .

При средней тепловой нагрузке на колодец и расходе воздуха дл  сжигани  топлива,равном 4200 м /ч, изменением положени  дымового щибе- .ра первоначально устанавливают оптимальное давление газа под, крышкой колодца, равное 5 Па. При этом давление воздуха в воздухопроводе после регулирующего дроссел  составл ет 4,9 Па, перед ним, - 5,5 Па. Оба клапана противодавлени  на дополнительных воздухопроводах закрыты , В случае, например, падени  температуры в колодце срабатьшает традиционна  дл  печей система автоматического управлени  температурой в рабочем пр зст1ханстве, котора  увеличивает подачу газообразного топлива в колодец и пропорционально ему подачу воздуха открытием воздушного дроссел  на печном воздухопроводе . Давление газа в колодце при этом возрастает (выще 5 Па). Также возрастает давление воздуха в воздухопроводе после регулирующего дроссел  и при его значении более 5 Па открываетс  клапан противопав

5

0

5

0

5

0

5

0

5

лени  на дополнительном воздухопроводе 10, ведущем в устье дымовой трубы, и часть воздуха поступает к эжектору.

Это вызывает возникновение дополнительного разрежени  в дьмовом тракте колодца, что сниж.ает давление газа в рабочем пространстве до первоначального оптимального значени , равного 5 Па. При дальнейшем увеличении тепловой нагрузки и соответственно увеличении давлени  и расхода воздуха пропорционально увеличиваетс  расход воздуха на эжектор в устье дымовой трубы что аналогично предыдущему стабилизирует давление газа в рабочем пространстве на уровне 5 Па,

В случае, например, увеличени  температуры в колодце также вначале срабатывает система автоматического управлени  температурой в рабочем пространстве, котора  снижает подачу газообразного топлива в колодец и пропорциональнд ему подачу воздуха прикрытием воздушного дроссел  на печном воздухопроводе. Давление газа в колодце при этом упадет ниже 5 Па. Однако одновременно из-за прик- .рыти  дроссел  возрастает давление воздуха на участке печного воздухопровода пэред дросселированием (свыше 5,6 Па). Это приводит к открытию клапана противодавлени  на дополнительном воздухопроводе 13, ведущем к дымовому борову, и часть воздуха поступает дл  создани  противодействующей дымовому потоку струи. Это вызьшает возникновение дополнительного сопротивлени  в дымовом тракте, что приводит к увеличению давлени  газа в рабочем пространстве колодца до оптимального первоначального значени , равного 5 Па. При дальнейшем снижении расхода топлива и воздуха на печь аналогично предыдущему пропорционально возрастает расход воздуха, поступающего в дымовой боров, что пропорционально увеличивает сопротивление- дымового тракта, и следовательно давление газа в колодце стабилизируетс  на оптимальном уровне, равном 5 Па.

Таким образом, во всем диапазоне , изменений тепловых нагрузок на нагревательный колодец получают стаби- : лизацию давлени  газа в рабочем пространстве на оптимальном уровне.

При работе устройс-гйа удельный расход тепловой энергии составл ет 1(|)90 кДж/кг, потери металла от окис- лфни  21,4%у стойкость крьшек рабочей кфмеры 2,7 года,, перепад температур пс высоте слитков 60-70°С, темпера- тзфа окруж1ю1дей среды в радиусе Юм вокруг колодца 25-60°С атмосфера рабочей площадке загазована вред- ными компонентами в пределах допус- TitMbDc санитарных норм.

Таким образом, предлагаемое уст- йство дл  регулировани  давлени  в |печи позволит сократить удельный р41сход тепловой энергии на 7-10%, снизить потери металлов от окисле- нк  на 15-25%5 улучпшть качество нг1грева слитков в печи, повысить стойкость ограждающих элементов и гарнитуры печи, улучшить санитарное сссто ние околопечной среды н обслуживание печи9 исключить затраты на обслуживание системы при практически неограниченном сроке ее службы,, а дл  вновь стро щихс  печей - уменьшить капитальные затраты благодар  более низкой требуемой высоте дымовой трубы paccчитыsae oй уже не на м ксимальнзто, а на среднюю тепловую нагрузку на печь.

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   1,Устройство дл  регулировани  давлени  в печи, содержащее воздухо- подвод щий коллектор с дроссельным клапаном, соединенный с горелками

   и с дымоотводЯщим трактом посредством трубопровода с патрубком дл  сброса избыточного воздуха, отличающеес  тем, что, с целью повьппенн  точности регулировани  в широком диапазоне изменени  тепловых нагрузок, устройство снабжено дополнительным трубопроводом с патрубком дл  сброса избыточного воздуха в дымоотвод щий тракт, причем основной трубопровод подсоединен до дроссельного клапана, а дополнительный - после дроссельного клапана, при этом патрубок основного трубопровода расположен в дымовом тракте соосно с ним и направлен против движени  дымовых газов, а патрубок дополнительного трубопровода по ходу движени  дымовых газов.
2. 2.Устройство по n.t, отличающеес  тем, что на трубопроводах с патрубками дл  сброса избыточного воздуха установлены клапаны противодавлени .