SU1763835A1 - Многосопловое горелочное устройство вращающейс печи - Google Patents

Abstract

Сущность изобретени : устройство содержит корпус, в полости которого размещена продольна  перегородка, отдел юща  / от нее камеру с дополнительными соплами и дополнительным патрубком подвода газа . Через патрубок газ поступает в камеру, откуда через дополнительные сопла, установленные под углом к оси корпуса и снабженные завихрител ми, закрученные струи газа направл ютс  в слой материала дл  образовани  настильного факела, предназначенного дл  формировани  восстановительной газовой среды. Продольна  перегородка размещена на высоте, равной 0,15-0,4 диаметра корпуса. Завихрители выполнены в виде винтовых каналов с углом подъема 20-70°, а дополнительные сопла смонтированы под углом 30-90° коси горелки . 1 з.п, ф-лы, 3 ил., 1 табл.

Description

сл С

Предлагаемое изобретение относитс  к сжиганию газообразного топлива в печных агрегатах, конкретно к конструкции газого- релочных устройств дл  получени  восстановительной газовой среды по вращающихс  печах.

Известно горелочное устройство дл  вращающихс  печей, содержащее корпус с патрубком подвода газа, снабженный осевым соплом и дополнительной горелкой, со- единенной с патрубком подвода и установленную под углом к оси корпуса горелки , недостатком которой  вл етс  сложность конструкции и низка  эффективность дополнительной горелки, вследствие ограничени  зоны взаимодействи  ее факела со слоем материала.

Частично вышеуказанные недостатки устранены в многосопловом горелочном устройстве дл  вращающихс  печей, содержащем корпус с патрубком подвода газа, снабженный осевым соплом и расположенными вдоль его продольной оси дополнительными газовыми соплами, установленными под углом к оси корпуса горелки.

Недостатком вышеописанной горелки  вл етс  наличие угла между ос ми сопла и плоскостью, проход щей через ось горелки перпендикул рно к поверхности обжигаемого материала, который способствует фор- мированию высокотемпературных зон, привод щих к пережогу материала. Кроме того, расположение последнего по ходу газа сопла под углом к поверхности материала сокращает зону обжига, ухудшает работу подготовительных зон печи, снижает качество обжигаемого материала.

Целью предложенного технического решени   вл етс  повышение качества обжигаемого материала (белого и декоративного

-Ч

О

со

00

со ел

цементов, керамзита и т.д.) при создании восстановительной газовой среды на конечной стадии обжига за счет более полного охвата поверхности материала, а также проникновени  газовой среды в его слой и кроме того, снижение металлоемкости за счет совмещени  в одном корпусе фактически двух горелок дл  нагрева материала.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в многосопловом горелочном устройстве дл  вращающихс  печей, содержащем корпус с патрубком подвода газа, снабженный осевым соплом и расположенными вдоль его продольной оси дополнительными газовыми соплами, установленными под углом к оси корпуса горелки, корпус выполнен с продольной перегородкой, размещенной в его полости на высоте Н (0,15-0,4)0 - диаметра корпуса и образующей с ним камеру, соединенную с дополнительными газовыми соплами и выполненную с дополнительным патрубком подвода газа.

Кроме того, в устье дополнительных сопел установлены завихрители в виде винтовых каналов с углом подъема 20-70°, а дополнительные сопла смонтированы под углом 30-90° к оси горелки.

При проведении патентных исследований не было вы влено ни одного технического решени , признаки которого совпадали бы с признаками за вл емого технического решени , что подтверждает наличие существенных признаков в за вл емом техническом решении.

Предлагаемое изобретение по сн етс  чертежами: на фиг.1 изображена предлагаема  горелка; на фиг.2 изображено положение горелочного устройства в объеме вращающейс  печи над материалом; на фиг.З - разрез по А-А.

Многосопловое горелочное устройство дл  вращающейс  печи содержит корпус 1 с осевым соплом 2 и патрубком 3 подвода газа. В полости корпуса 1 установлены по оси дроссель 4 и продольна  перегородка 5, размещенна  на высоте равной (0,15-0,5)0, где О - диаметр корпуса горелки и образующа  с последним камеру б, соединенную с дополнительно газовыми соплами 7, в выходных участках которых установлены завихрители , выполненные в виде винтовых каналов 8. Камера 6 дополнительно снабжена патрубком 9 подвода газа. При этом по отношению к оси корпуса 1 горелки газовые сопла 7 камеры 6 установлены под углом 30-90°, а винтовые каналы 8 выполнены с углом подъема 20-70°, Дроссель 4 снабжен приводом в виде ручки 10.

Горелочное устройство работает следующим образом. Газ в корпус 1 горелки поступает по патрубку 3 и выход  через сопло 2,сжигаетс  в топочном объеме вращающейс  печи в виде диффузионного факела. Дросселирование газа производитс  поворотом ручки 10, при этом дроссель 4 продольно перемещаетс . За счет перемещени  дроссел  4 измен етс  скорость вылета струи и длина основного диффузионного факела. Формирование восстановитель0 ной среды осуществл етс  путем подачи газа через отдельный патрубок 9 в камеру 6, откуда через сопла 7, снабженные завихри- тел ми 8 закрученные струи газа направл ютс  в слой материала. Подача газа через

5 отдельные патрубки 3 и 9, а также наличие продольной перегородки 5 обуславливает автономность регулировани  расхода газа на основной факел и настильный, предназначенный дл  формировани  восстанови0 тельной среды, котора  создаетс  за счет уменьшени  коэффициента избытка воздуха . Это приводит к неполному сгораниютоп- лива и образованию агентов - восстановителей (СО, На, СЬЦ). Перегородка

5 5 располагаетс  на высоте Н (0.4-0,15)0 - диаметра корпуса горелки.

При получении белого цемента важно в печи, в процессе обжига, поддерживать восстановительную газовую среду. Присутст0 вне кислорода отрицательно сказываетс  на главном показателе качества белых цементов - коэффициенте белизны. В этом случае железо, вход щее в состав клинкера находитс  в трехвалентном состо нии. Форми5 рованйе восстановительной газовой среды переводит оксиды железа в закисную форму , т.е. в двухвалентное состо ние, при этом белизна цемента резко увеличиваетс . Были проведены стендовые испытани 

0 предлагаемого горелочного устройства, результаты которых сведены в таблицу.

В таблице представлены данные, иллюстрирующие зависимость состава восстано- вительной газовой среды и белизны

5 цементного клинкера от высоты установки продольной перегородки.

Таким образом, таблица подтверждает существенность этого признака, и что именно в за вл емом диапазоне значений дости0 гаетс  качественный скачок, что подтверждаетс  достижением поставленной цели и положительного эффекта.

Кроме того, превышение верхнего предела расположени  перегородки приводит к

5 по влению эксцентриситета между продольной осью горелки и дросселем 4 и перекосу факела в печи. Расположение перегородки 5 ниже 0,15 О сокращает длину дуги, охватывающей камеру 6 и уменьшает количество сопел 7, присоединенных к камере 6 в поперечном сечении. Это увеличивает неполноту охвата настильным факелом хорды материала, что отрицательно сказываетс  на эффективности действи  восстановительной газовой среды. Повысить полноту охвата материала восстановительной газовой средой позвол ют винтовые каналы 8, расположенные в соплах 7. Проход  через них поток закручиваетс , что увеличивает угол раскрыти  струй и площадь охвата ими материала. При угле подъема винтовых каналов меньшем 20° угол раскрыти  факела незначительно отличаетс  от угла раскрыти  проточной струи. При увеличении угла подъема свыше 70° уменьшаетс  аксиальна  составл юща  скорости и глубина проникновени  струй, что сокращает врем  воздействи  на слой материала восстановительной газовой среды.

Сопла 7 имеют переменный угол установки относительно оси горелки, измен ющейс  в пределах 30-90°. При угле 90° закрученные газовые струи имеют максимальную глубину проникновени  в слой материала , номинальную площадь поверхности сло . При уменьшени  угла атаки увеличиваетс  площадь охвата поверхности материала настильным факелом с восстановительной газовой средой, но при этом сокращаетс  глубина проникновени  струй в слой материала. При угле меньшем 30° глубина

Claims (2)

1. Многосопловое горелочное устройство вращающейс  печи, содержащее корпус с патрубком подвода газа, снабженный осевым соплом и расположенными вдоль его продольной оси дополнительными соплами,

установленными под углом к оси корпуса горелки, отличающеес  тем, что, с целью повышени  качества обжигаемого материала, корпус горелочного устройства выполнен с продольной перегородкой, размещенной в его полости на высоте, равной 0,15-0,4 диаметра корпуса горелки и образующей в последнем камеру, соединенную с дополнительными соплами и выполненную с дополнительным патрубком подвода

газа.

2. Устройство по п. 1,отличающеес  тем, что в устье дополнительных сопел установлены завихрители в виде винтовых каналов с углом подъема 20-70°, а дополнительные сопла смонтированы под углом 30- 90° к оси горелки.

± г

Ф#г.2

Ф#3. /

Фиг.З