RU2664584C1 - Устройство для дожигания анодных газов алюминиевого электролизера - Google Patents
Устройство для дожигания анодных газов алюминиевого электролизера Download PDFInfo
- Publication number
- RU2664584C1 RU2664584C1 RU2017143552A RU2017143552A RU2664584C1 RU 2664584 C1 RU2664584 C1 RU 2664584C1 RU 2017143552 A RU2017143552 A RU 2017143552A RU 2017143552 A RU2017143552 A RU 2017143552A RU 2664584 C1 RU2664584 C1 RU 2664584C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- air
- burner
- anode gases
- intake
- afterburning
- Prior art date
Links
- 239000007789 gas Substances 0.000 title claims abstract description 17
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 6
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 title 1
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 2
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000009856 non-ferrous metallurgy Methods 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25C—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC PRODUCTION, RECOVERY OR REFINING OF METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25C3/00—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts
- C25C3/06—Electrolytic production, recovery or refining of metals by electrolysis of melts of aluminium
- C25C3/22—Collecting emitted gases
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Abstract
Изобретение относится к дожиганиию анодных газов алюминиевого электролизера. Устройство содержит горелку с воздухозаборными щелями прямоугольной формы, расположенными в нижней части горелки и направленными внутрь горелки под острым углом к касательной ее внешней поверхности. Каждая воздухозаборная щель оборудована патрубком подвода воздуха, имеющим площадь поперечного сечения, равную площади воздухозаборной щели, и длину, где D- гидравлический диаметр щели. Патрубки подвода воздуха к воздухозаборным щелям расположены по отношению к вертикальной оси горелки под углом α=45÷60°. Обеспечивается повышение площади контакта сжигаемых анодных газов с воздухом и увеличение эффективности дожигания анодных газов. 2 ил.
Description
Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к электролитическому получению алюминия, и предназначено для сжигания анодных газов в горелочных устройствах электролизеров с самообжигающимся анодом.
Известно горелочное устройство алюминиевого электролизера, в котором интенсивное смешивание сжигаемых анодных газов с воздухом обеспечивается завихрителем, расположенным в камере сгорания горелочного устройства [патент РФ на изобретение №2456380, опубл. 20.07.2012 г.].
Недостатком известного устройства является малый диаметр завихрителя, не обеспечивающий полный контакт завихряющих элементов с газовым потоком, а также риск засорения завихряющих элементов пылью, содержащейся в сжигаемых анодных газах.
Известно устройство для дожигания анодных газов алюминиевого электролизера, содержащее горелку с щелями для подсоса воздуха и стабилизатором-смесителем, выполненным в виде огнеупорных цилиндрических блоков с выступами на внутренней поверхности, установленных внутри горелки, щели для подсоса воздуха выполнены прямоугольной формы с утолщенными стенками и направлены внутрь горелки под острым углом к касательной к ее внешней поверхности, а снаружи горелки установлено поворотное кольцо с отверстиями трапецеидальной формы для регулирования расхода воздуха [патент РФ на изобретение №2345178, опубл. 27.01.2009 г.]. Данное устройство взято за прототип.
Недостатком известного устройства является малая длина воздухозаборной щели по отношению к ее гидравлическому диаметру, недостаточная для формирования устойчивого потока воздуха перед его входом в горелку.
Техническим результатом заявляемого изобретения является увеличение эффективности смешивания сжигаемых анодных газов с воздухом, подсасываемым в зону горения и дожига горючих компонентов.
Поставленный технический результат достигается тем, что каждая воздухозаборная щель горелки оборудована патрубком площадью поперечного сечения, равной площади воздухозаборной щели, и длиной l=3÷5 Dг гидравлического диаметра щели, при этом патрубки подвода воздуха к воздухозаборным щелям расположены по отношению к вертикальной оси горелки под углом α=45÷60° и направлены внутрь горелки под острым углом к касательной ееё внешней поверхности.
Наличие патрубка длиной l, равной 3÷5 гидравлического диаметра Dг воздухозаборной щели, обеспечивает стабилизацию параметров воздушного потока - скорости и равномерности его распределения по сечению воздухозаборной щели, что улучшает условия смешивания сжигаемых анодных газов с подсасываемым в горелку воздухом.
Длина патрубка l<3 не обеспечит стабилизации потока на таком участке вследствие того, что на входе в него возможен отрыв потока от стенок и уменьшение поперечного сечения (сжатие) струи.
Длина патрубка l>5 может создать помехи при выполнении технологических операций на электролизере - удалении пены, обрубке корки, подтягивании осадка, пр.
Равенство площадей воздухозаборной щели и патрубка подвода к ней воздуха обосновывается целесообразностью исключения резких расширений или сужений потока - участков, характеризующихся значительными сопротивлениями.
Наклон патрубка на угол α=45÷60° по отношению к вертикальной оси позволяет снизить сопротивление горелки вследствие возникновения дополнительной подъемной силы, создаваемой закрученным потоком. Наклон патрубка на угол α>60° способен вызвать обратные течения, увеличивающие сопротивление горелочного устройства. Аналогичная картина может наблюдаться и при наклоне патрубка на угол α<45° вследствие возникновения в горелочном устройстве закрученных потоков в плоскости, близкой к горизонтальной.
Заявляемое устройство поясняется графически. На фиг. 1 представлен общий вид горелочного устройства с воздухозаборными щелями, оборудованными прямоугольными наклонными патрубками, на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.
Горелочное устройство 1 в нижней части оборудовано воздухозаборными щелями 2, воздух к каждой из них подводится через патрубки 3, расположенные по отношению к вертикальной оси горелки под углом α=45÷60°.
Заявляемое горелочное устройство работает следующим образом. Воздух через патрубки 3 и воздухозаборные щели 2 поступает в горелочное устройство 1. Анодные газы, поступающие в горелочное устройство из-под газосборного колокола электролизера, при смешивании с воздухом, подсасываемым через воздухозаборные щели, воспламеняются. Далее воспламенившаяся газовоздушная смесь движется по спиралевидной закрученной траектории, характеризующейся увеличенной площадью контакта сжигаемых анодных газов с воздухом.
Преимуществами заявляемого изобретения являются повышение площади контакта сжигаемых анодных газов с воздухом и увеличение эффективности дожига горючих компонентов анодного газа.
Claims (1)
- Устройство для дожигания анодных газов алюминиевого электролизера, содержащее горелку с воздухозаборными щелями прямоугольной формы, расположенными в нижней части горелки и направленными внутрь горелки под острым углом к касательной ее внешней поверхности, отличающееся тем, что каждая воздухозаборная щель оборудована патрубком подвода воздуха, имеющим площадь поперечного сечения, равную площади воздухозаборной щели, и длину, где Dг - гидравлический диаметр щели, при этом патрубки подвода воздуха к воздухозаборным щелям расположены по отношению к вертикальной оси горелки под углом α=45÷60°.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017143552A RU2664584C1 (ru) | 2017-12-12 | 2017-12-12 | Устройство для дожигания анодных газов алюминиевого электролизера |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017143552A RU2664584C1 (ru) | 2017-12-12 | 2017-12-12 | Устройство для дожигания анодных газов алюминиевого электролизера |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2664584C1 true RU2664584C1 (ru) | 2018-08-21 |
Family
ID=63286724
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017143552A RU2664584C1 (ru) | 2017-12-12 | 2017-12-12 | Устройство для дожигания анодных газов алюминиевого электролизера |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2664584C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2697148C1 (ru) * | 2018-12-24 | 2019-08-12 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" | Устройство для дожигания анодных газов алюминиевого электролизера |
| RU2724755C1 (ru) * | 2020-01-10 | 2020-06-25 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" | Горелка для дожигания анодных газов алюминиевого электролизера |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1788985A3 (ru) * | 1990-11-14 | 1993-01-15 | Kpachoяpckий Aлюmиhиebый Зaboд | Устройство для сжигания анодных газов, преимущественно алюминиевого электролизера ' 2 |
| US5466421A (en) * | 1987-09-21 | 1995-11-14 | Degussa Aktiengesellschaft | Apparatus for the catalytic conversion of waste gases containing hydrocarbon, halogenated hydrocarbon and carbon monoxide |
| RU2345178C2 (ru) * | 2007-03-26 | 2009-01-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский федеральный университет" (СФУ) | Устройство для дожигания анодных газов алюминиевого электролизера |
| JP2011089754A (ja) * | 2009-10-26 | 2011-05-06 | Ihi Corp | 液体燃料と低カロリー燃料の混合バーナ装置 |
| RU2456380C1 (ru) * | 2011-02-09 | 2012-07-20 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" | Горелочное устройство алюминиевого электролизера с интенсивным смешиванием компонентов |
| RU2621322C1 (ru) * | 2016-02-24 | 2017-06-02 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" | Способ удаления анодных газов алюминиевого электролизера |
-
2017
- 2017-12-12 RU RU2017143552A patent/RU2664584C1/ru active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5466421A (en) * | 1987-09-21 | 1995-11-14 | Degussa Aktiengesellschaft | Apparatus for the catalytic conversion of waste gases containing hydrocarbon, halogenated hydrocarbon and carbon monoxide |
| SU1788985A3 (ru) * | 1990-11-14 | 1993-01-15 | Kpachoяpckий Aлюmиhиebый Зaboд | Устройство для сжигания анодных газов, преимущественно алюминиевого электролизера ' 2 |
| RU2345178C2 (ru) * | 2007-03-26 | 2009-01-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский федеральный университет" (СФУ) | Устройство для дожигания анодных газов алюминиевого электролизера |
| JP2011089754A (ja) * | 2009-10-26 | 2011-05-06 | Ihi Corp | 液体燃料と低カロリー燃料の混合バーナ装置 |
| RU2456380C1 (ru) * | 2011-02-09 | 2012-07-20 | Федеральное Государственное Автономное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Сибирский Федеральный Университет" | Горелочное устройство алюминиевого электролизера с интенсивным смешиванием компонентов |
| RU2621322C1 (ru) * | 2016-02-24 | 2017-06-02 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" | Способ удаления анодных газов алюминиевого электролизера |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2697148C1 (ru) * | 2018-12-24 | 2019-08-12 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" | Устройство для дожигания анодных газов алюминиевого электролизера |
| RU2724755C1 (ru) * | 2020-01-10 | 2020-06-25 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" | Горелка для дожигания анодных газов алюминиевого электролизера |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7566218B2 (en) | Burner assembly | |
| CN102282419B (zh) | 燃烧器 | |
| RU2664584C1 (ru) | Устройство для дожигания анодных газов алюминиевого электролизера | |
| CN1880848A (zh) | 用于预混和式燃烧的燃烧器 | |
| CN103411236B (zh) | 一种开孔侧裙板式值班火焰稳定器 | |
| CN104180397A (zh) | 预混合值班喷嘴 | |
| CN204388055U (zh) | 旋切混合燃烧室 | |
| EP2909533B1 (en) | Radiant wall burner apparatus with improved aerodynamic tip | |
| RU182300U1 (ru) | Кольцевая камера сгорания газотурбинной установки | |
| CN208237904U (zh) | 用于燃气轮机的微混合喷嘴 | |
| RU2456380C1 (ru) | Горелочное устройство алюминиевого электролизера с интенсивным смешиванием компонентов | |
| KR101494949B1 (ko) | 미분탄 연소 보일러 | |
| RU2391604C1 (ru) | Горелочное устройство | |
| CN211739070U (zh) | 一种用于油田加热炉的低污染燃烧器结构 | |
| RU114514U1 (ru) | Газомазутная горелка | |
| RU2486407C1 (ru) | Факельная горелка | |
| CN108131672B (zh) | 工业炉的低氮化物平焰蓄热式烧嘴 | |
| RU2665009C1 (ru) | Двухконтурная горелка | |
| RU144902U1 (ru) | Кольцевая камера сгорания газотурбинной установки | |
| RU77938U1 (ru) | Газомазутная горелка | |
| RU131456U1 (ru) | Каталитический воспламенитель | |
| RU2697148C1 (ru) | Устройство для дожигания анодных газов алюминиевого электролизера | |
| RU58660U1 (ru) | Газовая горелка для вращающихся печей | |
| RU163339U1 (ru) | Устройство для дожигания анодных газов алюминиевого электролизера | |
| RU135769U1 (ru) | Газовая инжекционная горелка |