Въздухонагревател за доменна пещ - RF патент 2154674 - V Korshikov
Изобретението се отнася до областта на металургията, главно до високотемпературно нагряване на взривни и други газообразни топлоносители. Същността на изобретението се крие във факта, че горивната камера на доменната пещ е снабдена със защитна капачка, разположена от нивото на основата на горивната камера до нивото на фитинга за горещ взрив, а защитната капачка е монтирани с междина спрямо разделителната стена с ширина 0,002 - 0,0025 от вътрешния диаметър на въздушния нагревател. В този случай в дъното на горивната камера е направен тръбопровод, снабден с управляващ клапан и свързан към дюза за студен взрив за подаване на студен взрив в областта на пролуката. Използването на изобретението осигурява елиминиране на емисиите на въглеродни оксиди в атмосферата и увеличаване на топлинната ефективност на въздушните нагреватели. 2 кал.
Чертежи към RF патента 2154674
Изобретението се отнася до областта на металургията и по-точно високотемпературно нагряване на взривни и други газообразни топлоносители.
Известна доменна пещ, съдържаща дюза камера, камера за вътрешно горене с дюза за горещ взрив, преградна стена и защитен прозорец, която играе ролята на допълнително уплътняване на разделителната стена (Шкляр Ф.Р., Малкин В.М., Каштанова С.П. и др. въздушни нагреватели (проекти, теория, режими на работа) // М.: Металургия, 1982, 176 стр. с ил.).
Известният въздушен нагревател не елиминира ефекта на "късо съединение" - директното преливане на част от газообразното гориво през разделителната стена в съседната зона на камерата на дюзата през периода на дим, както и преливане на студен взрив в обратна посока по време на периода на охлаждане, което намалява топлинната ефективност на апарата и причинява екологични щети на околната среда. Всъщност защитният отвор, разположен между разделителната стена и устието на горелката, е подложен на доста значително динамично въздействие на газови струи (дори по-голямо от самата разделителна стена) и постепенно губи своята плътност на газа поради променливия температурен режим и силните вибрации. По този начин инсталирането на защитен прозорец само малко забавя развитието на ефекта "късо съединение", но не го премахва напълно. Това води до появата на въглероден окис (CO) в димните газове и намалява топлинната ефективност на въздушния нагревател. Освен това в продуктите от горенето има значително количество азотни оксиди (NOx), което е характерно за едноетапния режим на изгаряне на горивото (Kotler VR Азотни оксиди в димните газове на котлите // M.: Energoatomizdat, 1987, 144 стр. С ил.).
Най-близкото техническо решение е доменната печка SU 985049, C 21 V 9/02, 30.12.1982 г., състояща се от корпус, на чиято вътрешна повърхност е огнеупорна облицовка, опаковъчна камера и горивна камера, обединени от купол. В дъното на горивната камера е направен пръстеновиден жлеб, отворен към вътрешността на горивната камера. Долната част на пръстеновидния жлеб е свързана чрез вертикални тръби към вътрешния колектор за подаване на охлаждаща течност (студен взрив). От външната страна на корпуса на горивната камера е монтиран колектор, свързан чрез тръби към вътрешния колектор на захранването с охлаждаща течност. Външният колектор е снабден със затваряща врата.
Горивната камера е отделена от опаковъчната камера чрез преградна стена. На дъното на горивната камера, по целия периметър на разделителната стена на разстояние 0,01-0,03 от дължината на разделителната стена, е монтирана допълнителна стена от високоогнеупорен материал (например MKV-72), образуваща празнина. Височината на процепа е 0,5-1,0 от средната дължина на разделителната стена. Допълнителна стена отстрани на работното пространство на горивната камера се държи от контрафорси (тяги), които са разположени един от друг на разстояние 0,12-0,20 от средната дължина на разделителната стена.
Доменната пещ работи по следния начин.
През всички периоди на работа на въздушния нагревател от външния колектор се подава охлаждаща течност, например студен взрив с отворена врата през разклонителните тръби към вътрешния колектор и след това през вертикалните разклонителни тръби към долната част на пръстеновидният жлеб. Студеният взрив, инжектиран от вертикални дюзи (дюзи), на изхода от пръстеновидния жлеб, съседен на зидарията на радиалната стена, създава защитна обвивка, която предпазва огнеупорната зидария и корпуса от агресивното въздействие на газове с високи температури в горелка. Охладителят от жлеба, съседен на разделителната стена, първо влиза в процепа и вече на изхода от него създава защитна обвивка.