Определение области устойчивой работы многосопловых погружных горелок

Abstract

Многосопловые погружные горелки предназначены для сжигания газа внутри расплава. Для защиты от воздействия высоких температур камера горения имеет водяное охлаждение. Чтобы снизить теплопотери с водой, нужно минимизировать геометрические размеры горелки. Минимизация размеров горелки, в первую очередь щелевой камеры горения, осуществляется исходя из критерия максимально допустимой тепловой нагрузки. В результате анализа экспериментальных данных, полученных при исследовании огневых и гидравлических моделей многосопловых погружных горелок, разработана методика определения области устойчивой работы горелок в расплаве. Основным критерием, определяющим максимальную тепловую нагрузку многосопловых погружных горелок, является предельно допустимая удельная нагрузка стабилизационной зоны камеры горения. Описана методика определения количества горючей смеси, поступающей в стабилизационную зону. Получены зависимости, позволяющие рассчитывать максимальную нагрузку на горелку. Приведена зависимость глубины вытеснения расплава из камеры горения от расхода горючей смеси, поступающей на горелку. Приведены практические рекомендации для выбора геометрических размеров камеры стабилизации горелок многосопловых погружных горелок.

Багатосоплові занурені пальники призначені для спалювання газу безпосередньо в розплаві. Для захисту від дії високих температур камера горіння має водяне охолодження. Щоб знизити втрати тепла з водою, необхідно мінімізувати геометричні розміри пальника. Мінімізація геометричних розмірів пальника, в першу чергу щілинної камери горіння, здійснюється виходячи з критерію максимально допустимого теплового навантаження пальника. В результаті аналізу експериментальних даних, одержаних при дослідженні вогневих та гідравлічних моделей багатосоплових занурених пальників, розроблено методику визначення області надійної роботи пальників у розплав і. Основним критерієм, що визначає максимальне теплове навантаження багатосоплових занурених пальників, є допустиме питоме навантаження стабілізаційної зони камери горіння. Описано методику визначення кількості горючої суміші, яка поступає у стабілізаційну зону. Отримано залежності для розрахунку максимального навантаження на пальник. Наведено залежність глибини витіснення розплаву з камери горіння від кількості горючої суміші, яка поступає в пальник. Наведено практичні рекомендації щодо вибору геометричних розмірів камери стабілізації пальників багатосоплових занурених пальників.

Multi-nozzles submerged burners (MSB) are developed to burn off gas in melt. Water cooling is used to protect the combustion camera from action of high temperature. Heat loses should be minimized. Burner’s size, slit combustion camera sizes at first, should be minimized for it. The method of determination of the stable operation in the melt of multi-nozzles submerged burners is developed according to analysis of experimental data obtained on fire and hydraulic models. The dependencies allow to calculate the maximum load which provides a displacement of the melt from the combustion chamber are received. Some practical recommendations for selecting geometric sizes of the camera stabilization of burners are represented.