Claims (2)
кладке трудно вьщержать такую их конфигурацию , котора обеспечивает равномерное распределение газа и воздуха и нх равномерное сгорание по периметр купола. Дл улучшени распределени подачу газа и воздуха в коллекторы можно производить по многим патрубкам , однако это вызывает ослабление кожуха. При близком расположении горелки к насадке возможен недожог газа при входе в насадку, ее перегрев и. оплавление. Целью изобретени вл етс обеспечение полного и равномерного по периметру выгорани газа при выходе в под купольное пространство, а также надежности , взрывобезопасности и увеличени срока службы купола, горелки насадки и кожуха воздухонагревател . Это достигаетс тем, что в доменном воздухонагревателе, содержащем насадочную камеру, купол, газовый и воздушный кольцевые коллекторы, патрубки подвода газа и воздуха к коллекторам и горелочные устройства, между стенами насадочной камеры и купола выполнена кольцева расшир юща с кверху форкамера, а горелочные устройства расположены в ее нижней части,причём купол опираетс на герметичную полую кольцевую балку, разделеннуювертикальной перегородкой с сильфонным ком пенсатором на два кольцевых коллектора , один из которых соединен с газовым , а другой - с воздушным подвод щими патрубками, при этом коллекторы выполн€:ны С отверсти миВ форкамеру, расположенными в шахматном пор дке, над которыми установлены керамические насадки с каналаг и, закрытые сверху и имеющие отверсти в боковых стенках, а между н сащками наход тс смесительные камера горелок. Кольцева форкамера позвол ет обес печить полное сжигание газа до выход в подкупольное пространство, что исключает догорание га.за при входе в насадку, ее перегрев и оплавление. Форкамера дает возможность удал ть горелки от зоны высоких температур в кладке горелок и низа купола при переходах с газового периода на дутьевой и обратно и увеличивать срок их службы. Выполнение кольцевых коллекторов виде герметичной кольцевой балки дл опоры купола с герметичной перегород кой позвол ет устранить утечки газа и воздуха из коллекторов через непло ности с образованием взрывчатой смес в полост х кладки и равномерно распр дел ть газ и воздух по всем горелка ( например установкой калибрующих шай на входе каналов дл подачи газа и воздуха к горелкам или установкой ме таллического коллектора с измен ющей с площадью), что обеспечивает равномерное сжигание газа и равномерное распределение температур по всему пе:риметру купола. Выполнение горелок в виде чередующихс насадок дл газа и воздуха и расположенных между ними многочисленных и изолированных друг от друга полостей - смесителей позвол ет -избежать возможности взрыва в смесител х (они свободно открыты) при проскоках пламени в них на малых нагрузках и обеспечить хорошее перемешивание газа и воздуха и быстрое выгорание газа в форкамере. Наличие двух патрубков подвода газа и воздуха к кольцевой балке, котора вл етс элементом кожуха, позвол ет минимально ослабить кожух воздухонагревател и увеличить срок его службы. На фиг. 1 показан предлагаеь«лй воздухонагреватель; на фиг. 2 - горелка, разрез по периметру; на фиг. 3 - горелка , разрез по радиусу; на фиг. 4 воздухонагреватель , разрез по сечению (вид по стрелке А на фиг.1); на Фиг.5вариант выполнени горелки. Воздухонагреватель имеет патрубки 1 подвода газа и 2 подвода воздуха, которые расположены на боковой стороне герметичной коробчатой балки 3 по разные стороны от герметичной перегородки 4. Дл компенсации возможных температурных расширений служит сильфонный компенсатор 5, дел щий балку на два кольцевых коллектора: б дл газа и 7 дл воздуха. В верхней части коллекторов размещены чередующиес в шахматном пор дке многочисленные каналы 8 и 9, на входной стороне которых дл выравнивани расходов газа и воздуха установлены калибрующие шайбы . Каналы 8 и 9 соедин ютс с насадками 10 дл газа и 11 дл воздуха, которое чередуютс между собой и имеют на обеих боковых стенках отверсти : 12 дл газа и 13 дл воздуха и верхние перекрыти 14 и 15. Отверсти 12 и 13 выход т в расположенные между насадками 10 и 11 камеры - смесители 16, причем с одной стороны смесител имеютс отверсти дл . выхода газа, с другой - дл выхода воздуха. Перемешивание газа и воздуха во встречных стру х происходит весьма интенсивно, ,что позвол ет получать короткий факел. Отверсти 12 и 13 расположены на вертикальных стенках и не будут забиватьс при обрушении кусков кладки сверху; нижние глухие части смесител служат копильником дл упавших кусков. При другом варианте горелка выполн етс в виде параллельных стенок (см. фиг.5), которые образуют открытые сверху камеры дл раздачи газа и воздуха параллельными, чередующимис потоками, причем дл наилучшего смешени отношение скоростей выхода по токов должно составл ть 1:3. Образующа с в смесителе газовоздушна смесь загораетс при выходе в форкамеру. Перекрыти 14 и 15, над которыми по вл ютс зоны циркул ции, служат стабилизаторами воспламенени Проскок пламени в смеситель на малых нагрузках не опасен, так как смесите ли свободно открыты сверху. Выше горелок расположена форкамера 17, котора выходит под купол 18 воздухонагревател , расшир сь, что позвол ет уменьшить скорость выхода продуктов горени и улучшить их распределение по насадке а также сохранить сечение форкамеры при возмож нсм радиальном расширении кладки. В куполе имеетс штуцер 19 .гор чего дуть , расположенный выше насадочной камеры 20. При работе нагревател в период нагрева газ и воздух через патрубки и 2 подаютс в газовый и воздушный кольцевые коллекторы 6 и 7 и через отверсти в их верхней чайти р авномерно распредел ютс в соответствующие камеры 10 дл газа и 11 дл воздуха . Боковые стенки насадкОв имеют р д отверстий 12 и 13, через которые происходит раздача газа и воздуха стру ми навстречу друг другу; образуетс горюча смесь в смесител х 16 котора воспламен етс при выходе в кольцевую форкамеру 17. Высота фррка меры выполн етс такой, чтобы обеспе чить полное сжигание смеси до выхода в подкупольное пространство, откуда продукты сгорани направл ютс в нас дочную камеру 20 воздухонагревател . В течение периода дуть холодный воз дух, подаваемый через насадку снизу, проход ,ее,-нагреваетс и отводитс через штуцер 19 гор чего дуть . Описываема конструкци ;воздухонагревател позвол ет обеспечить взры вобезопасность рйОоты горелки-, полное и равномерное по периметру купола выгорание газа с раЬнрмерным наг.ревом купола и н еадки, устранить рез-кие колебани -те№ерэтур в и куполе и увеличить -тем. самым надежность и срок службы аппарата. Испытание гор чей модели горелки с элементом форкамеры в масштабе 1:2 показывает, что, например, дл полного выгорани 1аза дл воздухонагревателей крупнейшей в мире доменной печи объемом 5000 м Криворожского металлургического завода достаточно форкамеры шириной JOO-400 мм и высотой 1200 мм при хорошей стабилизации факела горелки и отсутствии взрывных влений при снижении нагрузки до зат гивани горени в смеситель. Это по -1вол ет уменьшить топсчный объем в 20 pct3 и устранить таким образом громоздкую выносную камеру горени , л также значительно упростить и удешевить конструкцию воздухонагревател при большей надежности его работы. Формула изобретени 1.Доменный воздухонагреватель, содержащий купол, насадочную камеру, газовый и воздушный кольцевые коллекторы , размещенные под куполом, патрубки подвода газа и воздуха к коллекторам и горелочные устройства, отличающийс тем, что, с целью повышени надежности работы воздухонагревател , между куполом и насадочной камерой выполнена кольцева расшир юща с кверху форкамера, а горелочные устройства расположены в ее нижней части, причем купол опираетс на герметичную полую кольцевую балку, разделенную вертикальной перегородкой с сильфонным компенсатором на два кольцевых коллектора, один из которых соединен с газовым, а другой - с воздушными подвод щими патрубками, причем коллекторы выполнены с отверсти ми в форкамеру, расположенными в шахматном пор дке, над котос4Ф1и установлены керамические насадки с каналами, закрытые сверху и имеющие отверсти в боковых стенках,а между насадками расположены смесительные камеры горелок. It is difficult for masonry to retain such a configuration that ensures uniform distribution of gas and air and their uniform combustion around the perimeter of the dome. In order to improve the distribution, gas and air can be delivered to the manifolds via many pipes, but this causes the casing to loosen. If the burner is close to the nozzle, gas underburning at the entrance to the nozzle is possible, its overheating and. reflow The aim of the invention is to ensure complete and uniform gas perimeter burnout when leaving the dome space, as well as reliability, intrinsic safety and longer service life of the dome, burner nozzle and air heater casing. This is achieved by the fact that in a blast furnace air heater containing a nozzle chamber, a dome, gas and air ring manifolds, gas and air supply pipes to the manifolds and burners, between the walls of the nozzle chamber and the dome there is an annular chamber expanding upwards, and the burners are located in its lower part, the dome rests on a sealed hollow annular beam, divided by a vertical partition with a bellows compensator into two annular collectors, one of which is connected to gas and the other with air inlets, while the collectors are made: with holes in the chamber, arranged in a checkerboard pattern, over which are installed ceramic nozzles with canals and closed at the top and having holes in the side walls Blends are the mixing chamber of the burners. The ring prechamber allows the gas to be fully combusted before entering the domed space, which prevents gas from burning off at the entrance of the nozzle, its overheating and melting. The prechamber makes it possible to remove the burners from the high temperature zone in the burner sheet and the bottom of the dome during transitions from the gas to the blown period and back and increase their service life. Making ring collectors in the form of a sealed ring girder for supporting the dome with a hermetic septum eliminates gas and air leaks from the collectors through the faults to form an explosive mixture in the masses and distribute gas and air evenly throughout the burner (for example, setting gauges at the inlet of the channels for the supply of gas and air to the burners or the installation of a metal collector with a variable area), which ensures a uniform combustion of gas and a uniform distribution of temperatures throughout mu ne: to the dome gauge. The execution of the burners in the form of alternating nozzles for gas and air and between them numerous and isolated from each other cavities - mixers allows you to avoid the possibility of an explosion in the mixers (they are freely open) during flame leaks in them at low loads and ensure good gas mixing and air and fast gas burnout in the prechamber. The presence of two gas and air inlets to the annular beam, which is an element of the casing, makes it possible to loosen the casing of the air heater and to prolong its service life. FIG. 1 is shown offering a hot stove; in fig. 2 - burner, cut along the perimeter; in fig. 3 - burner, cut along the radius; in fig. 4 heater, a section along the section (view along arrow A in FIG. 1); Figure 5 shows the embodiment of the burner. The heater has gas inlets 1 and 2 air inlets, which are located on the side of the sealed box girder 3 on opposite sides of the airtight partition 4. To compensate for possible temperature expansions, use a bellows compensator 5, which divides the beam into two annular manifolds: b for gas and 7 for air. In the upper part of the collectors, numerous channels 8 and 9 alternate in a staggered order, on the input side of which gage washers are installed to equalize the flow of gas and air. Channels 8 and 9 are connected with nozzles 10 for gas and 11 for air, which alternate with each other and have holes on both side walls: 12 for gas and 13 for air and upper overlaps 14 and 15. Holes 12 and 13 go out into Between the nozzles 10 and 11 of the chamber are mixers 16, and on one side of the mixer there are holes for. gas outlet, on the other - for air outlet. The mixing of gas and air in the oncoming jets occurs very intensively, which allows to obtain a short torch. Holes 12 and 13 are located on the vertical walls and will not be clogged when the masonry pieces collapse from above; the lower blind parts of the mixer serve as a piggy for fallen pieces. In another embodiment, the burner is made in the form of parallel walls (see Fig. 5), which form open-top chambers for gas and air distribution in parallel, alternating streams, and for best mixing the ratio of the exit flow rates should be 1: 3. The gas-air mixture formed in the mixer lights up as it enters the pre-chamber. Shut-offs 14 and 15, over which the circulation zones appear, serve as ignition stabilizers. Flame burst into the mixer at low loads is not dangerous, since the mixers are freely open from the top. Above the burners is located the prechamber 17, which extends under the dome 18 of the air heater, expanding, which makes it possible to reduce the rate of exit of the combustion products and improve their distribution over the nozzle and also to preserve the cross section of the prechamber when it is possible to radially expand the masonry. In the dome there is a choke 19. A mountain of which is blown above the nozzle chamber 20. When the heater is in operation, gas and air are fed through pipes and 2 into the gas and air ring manifolds 6 and 7 and are distributed uniformly through holes in their upper cup. into the respective chambers 10 for gas and 11 for air. The side walls of the nozzles have a series of holes 12 and 13 through which the gas and air are distributed by jets towards each other; a combustible mixture is formed in the mixers 16 which ignites when entering the annular prechamber 17. The height of the measure is designed to ensure complete combustion of the mixture before entering the domed space, from where the combustion products are sent to the air heater chamber 20. During the period, the cold air blown through the nozzle from below, the passage, is blown. It heats up and is discharged through the choke 19 of the hot air. The design of the heater makes it possible to ensure explosion safety of the burner; a gas burnout with uniform heating of the dome and a uniform air gap, complete and uniform around the perimeter of the dome, and increase the temperature in the dome and increase it. the most reliability and service life of the device. Testing a hot burner model with a pre-chamber element on a 1: 2 scale shows that, for example, for complete burnout, the 1АЗ for air heaters of the world's largest blast furnace with a volume of 5000 m of the Krivoi Rog Metallurgical Plant is sufficiently a pre-chamber with a JOO-400 mm width and 1200 mm height with good stabilization torch torch and the absence of explosive effects while reducing the load before pulling the burner into the mixer. This makes it possible to reduce the top volume of 20 pct3 and thus eliminate the bulky external combustion chamber, and also significantly simplify and cheapen the design of the air heater with greater reliability of its operation. Claims 1. A domain heater comprising a dome, a nozzle, gas and air annular manifolds located under the dome, gas and air inlets to the manifolds and burners, characterized in that, in order to improve the reliability of the heater, between the dome and the nozzle the chamber is provided with an annular chamber extending upwards, and the burner devices are located in its lower part, with the dome resting on a sealed hollow annular beam divided by a vertical perpendicular A village with a bellows compensator for two annular collectors, one of which is connected to the gas and the other to air inlet nozzles, the collectors are made with holes in the prechamber located in a staggered order, above the kosos 4F1 and installed ceramic nozzles with channels closed on top and having holes in the side walls, and between the nozzles are the mixing chambers of the burners.
2.Воздухонагреватель по п.1, о т л и ч а ю щ и и.с тем, что отверсти вбалке отделены друг от друга перегородками, образующими открытые сверху каналы - щели. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе: 1. Патент США 3473793, кл. С 21 В 9/02, 1969.2. The air heater according to claim 1, of which is that the holes in the tie are separated from each other by partitions that form open channels at the top - slots. Sources of information taken into account during the examination: 1. US patent 3473793, cl. From 21 to 9/02, 1969.