RU2456380C1 - Burner of aluminium electrolyser with intensive blending of components - Google Patents
Burner of aluminium electrolyser with intensive blending of components Download PDFInfo
- Publication number
- RU2456380C1 RU2456380C1 RU2011104762/02A RU2011104762A RU2456380C1 RU 2456380 C1 RU2456380 C1 RU 2456380C1 RU 2011104762/02 A RU2011104762/02 A RU 2011104762/02A RU 2011104762 A RU2011104762 A RU 2011104762A RU 2456380 C1 RU2456380 C1 RU 2456380C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- combustion chamber
- burner
- diameter
- swirler
- length
- Prior art date
Links
- 238000002156 mixing Methods 0.000 title claims abstract description 9
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 7
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 7
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 title abstract 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 20
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 18
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 abstract description 2
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000009856 non-ferrous metallurgy Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Electrolytic Production Of Metals (AREA)
Abstract
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.The invention relates to non-ferrous metallurgy, in particular to the electrolytic production of aluminum, and is intended for burning anode gases in burner devices of electrolyzers with a self-burning anode.
Известно устройство для эффективного дожигания анодных газов алюминиевого электролизера (патент RU №2294406, опубл. 27.02.2007). Устройство включает в себя горелку с противоточным теплообменником, выполненную из верхней цилиндрической и нижней конической частей. На газосборный колокол электролизера горелочное устройство установлено с зазором, образующим форкамеру. Недостатками известного устройства являются: необходимость модернизации газосборного колокола с целью изменения конфигурации угловой секции и патрубка, на который устанавливается устройство эффективного дожигания анодных газов; увеличение габаритов и массы угловой секции, что, в свою очередь, увеличивает изгибающую нагрузку на угловую, самую быстро изнашиваемую часть пояса анодного кожуха.A device for efficient afterburning of the anode gases of an aluminum electrolyzer (patent RU No. 2294406, publ. 02.27.2007) is known. The device includes a burner with a counterflow heat exchanger made of upper cylindrical and lower conical parts. The burner is installed on the gas collecting bell of the electrolyzer with a gap forming a prechamber. The disadvantages of the known device are: the need to modernize the gas collection bell in order to change the configuration of the corner section and the pipe on which the device for efficient afterburning of the anode gases is installed; an increase in the dimensions and mass of the corner section, which, in turn, increases the bending load on the corner, the most rapidly wearing part of the belt of the anode casing.
Известно устройство для сжигания анодных газов, преимущественно алюминиевого электролизера (патент SU №1788985, опубл. 15.01.1993 г.), включающее камеру сгорания и патрубки подвода анодных и реакционных газов, соединенных с камерой сгорания. Недостатками известного устройства являются: громоздкость конструкции патрубков подвода анодных и реакционных газов в зону горения; проблемность монтажа и обслуживания устройства в условиях действующего электролизера, недостаточное время пребывания сжигаемых газов в зоне высоких температур и неэффективное использование объема горелочного пространства вследствие подачи воздуха в среднюю часть горелки.A device for burning anode gases, mainly an aluminum electrolyzer (SU patent No. 1788985, publ. January 15, 1993), including a combustion chamber and nozzles for supplying anode and reaction gases connected to the combustion chamber, is known. The disadvantages of the known device are: the cumbersome design of the nozzles for supplying anode and reaction gases to the combustion zone; the problem of installation and maintenance of the device under the conditions of an existing electrolytic cell, insufficient residence time of burned gases in the high temperature zone and inefficient use of the volume of the burner space due to air supply to the middle part of the burner.
Задачей заявляемого изобретения является увеличение эффективности дожига анодных газов за счет интенсивности смешивания компонентов в горелочном устройстве при неизменных габаритах горелочного устройства и сокращение выбросов загрязняющих веществ.The task of the invention is to increase the efficiency of afterburning of anode gases due to the intensity of mixing of the components in the burner device with the same dimensions of the burner device and reduce emissions of pollutants.
Технический результат достигается тем, что в горелочном устройстве алюминиевого электролизера с интенсивным смешиванием компонентов, содержащем камеру сгорания с воздухозаборными щелями, согласно изобретению в верхней части камеры сгорания установлен съемный завихритель, при этом отношение диаметра камеры сгорания к диаметру завихрителя находится в зависимости D:d=(1:0,2÷0,5), а отношение длины камеры сгорания к длине завихрителя находится в зависимости L:l=1:(0,8÷0,9).The technical result is achieved by the fact that in the burner device of an aluminum electrolyzer with intensive mixing of components containing a combustion chamber with air intake slots, according to the invention, a removable swirler is installed in the upper part of the combustion chamber, and the ratio of the diameter of the combustion chamber to the diameter of the swirl is D: d = (1: 0.2 ÷ 0.5), and the ratio of the length of the combustion chamber to the length of the swirl is in the dependence L: l = 1: (0.8 ÷ 0.9).
Где: D - диаметр камеры сгорания, м.Where: D - diameter of the combustion chamber, m.
d - диаметр завихрителя, мd - swirl diameter, m
L - длина камеры сгорания, мL is the length of the combustion chamber, m
l - длина завихрителя, мl - swirl length, m
Данные пределы отношения диаметра и длины объясняются следующим. Завихритель диаметром менее 0,2 диаметра горелочного устройства не обеспечит закрутку потока, достаточную для интенсивного смешивания компонентов. Завихритель диаметром более 0,5 диаметра горелочного устройства значительно увеличит аэродинамическое сопротивление горелочного устройства и энергозатраты на эвакуацию газов вследствие перекрытия значительной площади горелочного пространства. Пределы отношений длин обосновываются необходимостью закручивания потока в максимальной близости к зоне смешивания и воспламенения горючих компонентов анодного газа, а также максимальным использованием горелочного пространства для движения закрученного потока. Увеличение этой величины более 0,9 препятствует проникновению струй подсасываемого воздуха в горелочное устройство. Снижение этой величины менее 0,8 значительно сократит путь движения закрученного потока, что отрицательно скажется на эффективности дожига горючих компонентов анодного газа.These limits of the ratio of diameter and length are explained as follows. A swirler with a diameter of less than 0.2 of the diameter of the burner device will not provide a swirl flow sufficient for intensive mixing of the components. A swirler with a diameter of more than 0.5 times the diameter of the burner device will significantly increase the aerodynamic resistance of the burner device and the energy consumption for evacuating gases due to the overlap of a significant area of the burner space. The limits of length relationships are justified by the need to swirl the stream in the maximum proximity to the mixing and ignition zone of the combustible components of the anode gas, as well as the maximum use of the burner space for the movement of the swirling stream. An increase in this value of more than 0.9 prevents the penetration of jets of sucked air into the burner device. A decrease in this value of less than 0.8 will significantly reduce the path of the swirling flow, which will negatively affect the efficiency of the burning of the combustible components of the anode gas.
Заявляемое изобретение поясняется графически. Горелочное устройство (1) оборудовано в нижней части щелями (2) для подсоса атмосферного воздуха и съемным (заменяемым) завихрителем (3), установленным в полости горелочного устройства и крепящимся с помощью болтового соединения (4). Такой способ крепления обеспечивает возможность замены завихрителя по мере его износа.The claimed invention is illustrated graphically. The burner device (1) is equipped in the lower part with slots (2) for suction of atmospheric air and a removable (replaceable) swirler (3) installed in the cavity of the burner device and fastened with a bolt connection (4). This method of attachment makes it possible to replace the swirler as it wears.
Устройство работает следующим образом. При смешивании анодного газа с атмосферным воздухом, подсасываемым через воздухозаборные щели (2), происходит воспламенение газовоздушной смеси. Равномерное распределение потока воспламеняющей смеси в полости горелочного устройства (1) обеспечивается завихрителем (3), который с помощью болтового соединения (4) крепится к корпусу горелочного устройства с его наружной стороны.The device operates as follows. When the anode gas is mixed with atmospheric air, sucked in through the air intake slots (2), the air-gas mixture ignites. The uniform distribution of the flow of flammable mixture in the cavity of the burner device (1) is provided by a swirler (3), which is attached to the housing of the burner device with its bolt connection (4) from the outside.
Технический результат заявляемого изобретения заключается в целенаправленном закручивании газового потока в горелочном устройстве, что сопровождается увеличением интенсивности смешивания и дожига горючих компонентов анодного газа.The technical result of the claimed invention consists in the purposeful twisting of the gas stream in the burner device, which is accompanied by an increase in the intensity of mixing and afterburning of the combustible components of the anode gas.
Claims (1)
где D - диаметр камеры сгорания, м;
d - диаметр завихрителя, м;
L - длина камеры сгорания, м;
l - длина завихрителя, м. A burner device of an aluminum electrolyzer with intensive mixing of components, containing a combustion chamber with air intake slots, characterized in that a removable swirler is installed in the upper part of the combustion chamber, while the ratio of the diameter of the combustion chamber to the diameter of the swirl is D: d = 1: (0.2 ÷ 0.5), and the ratio of the length of the combustion chamber to the length of the swirl is L: l = 1: (0.8 ÷ 0.9),
where D is the diameter of the combustion chamber, m;
d is the swirl diameter, m;
L is the length of the combustion chamber, m;
l is the length of the swirl, m
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011104762/02A RU2456380C1 (en) | 2011-02-09 | 2011-02-09 | Burner of aluminium electrolyser with intensive blending of components |
| EA201101482A EA020634B1 (en) | 2011-02-09 | 2011-11-08 | Burner of aluminium electrolyser with intensive blending of components |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011104762/02A RU2456380C1 (en) | 2011-02-09 | 2011-02-09 | Burner of aluminium electrolyser with intensive blending of components |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2456380C1 true RU2456380C1 (en) | 2012-07-20 |
Family
ID=46614811
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011104762/02A RU2456380C1 (en) | 2011-02-09 | 2011-02-09 | Burner of aluminium electrolyser with intensive blending of components |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EA (1) | EA020634B1 (en) |
| RU (1) | RU2456380C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2664584C1 (en) * | 2017-12-12 | 2018-08-21 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" | Afterburner for anode gases of aluminium electrolytic cell |
| RU2724755C1 (en) * | 2020-01-10 | 2020-06-25 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" | Burner for afterburning of anode gases of aluminum electrolytic cell |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1788985A3 (en) * | 1990-11-14 | 1993-01-15 | Kpachoяpckий Aлюmиhиebый Зaboд | Apparatus for burning of anodic gases, particularly, of aluminum electrolyzer |
| RU2149224C1 (en) * | 1999-01-28 | 2000-05-20 | Открытое акционерное общество "Красноярский алюминиевый завод" | Device for burning of anode gases of aluminum electrolyzer |
| RU2157863C2 (en) * | 1998-10-19 | 2000-10-20 | Красноярская государственная академия цветных металлов и золота | Equipment to burn low-calorie gases of aluminum electrolyzer |
| RU2194096C2 (en) * | 2001-01-29 | 2002-12-10 | Акционерное общество открытого типа "Всероссийский алюминиево-магниевый институт" | Apparatus for burning exhaust gases of aluminium cell |
| RU2312939C2 (en) * | 2006-01-31 | 2007-12-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Русская инжиниринговая компания" | Device for incineration of the anodic gases of the aluminum electrolyzer |
-
2011
- 2011-02-09 RU RU2011104762/02A patent/RU2456380C1/en not_active IP Right Cessation
- 2011-11-08 EA EA201101482A patent/EA020634B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1788985A3 (en) * | 1990-11-14 | 1993-01-15 | Kpachoяpckий Aлюmиhиebый Зaboд | Apparatus for burning of anodic gases, particularly, of aluminum electrolyzer |
| RU2157863C2 (en) * | 1998-10-19 | 2000-10-20 | Красноярская государственная академия цветных металлов и золота | Equipment to burn low-calorie gases of aluminum electrolyzer |
| RU2149224C1 (en) * | 1999-01-28 | 2000-05-20 | Открытое акционерное общество "Красноярский алюминиевый завод" | Device for burning of anode gases of aluminum electrolyzer |
| RU2194096C2 (en) * | 2001-01-29 | 2002-12-10 | Акционерное общество открытого типа "Всероссийский алюминиево-магниевый институт" | Apparatus for burning exhaust gases of aluminium cell |
| RU2312939C2 (en) * | 2006-01-31 | 2007-12-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Русская инжиниринговая компания" | Device for incineration of the anodic gases of the aluminum electrolyzer |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2664584C1 (en) * | 2017-12-12 | 2018-08-21 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" | Afterburner for anode gases of aluminium electrolytic cell |
| RU2724755C1 (en) * | 2020-01-10 | 2020-06-25 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" | Burner for afterburning of anode gases of aluminum electrolytic cell |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EA201101482A1 (en) | 2012-07-30 |
| EA020634B1 (en) | 2014-12-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106196051B (en) | A kind of tubule premixed swirl low stain gas burner | |
| CN1715745A (en) | Staged combustion system with ignition-assisted fuel lances | |
| CN201925935U (en) | Combustible gas combustion device | |
| CN102628589A (en) | Combustion method and device for pulverized coal at high temperature and low NOx | |
| CN105042594B (en) | A kind of Energy saving burning nozzle of high-speed stirred fuel combination | |
| CN206831503U (en) | It is a kind of efficiently kiln burning bocca and use its kiln | |
| RU2456380C1 (en) | Burner of aluminium electrolyser with intensive blending of components | |
| RU2664584C1 (en) | Afterburner for anode gases of aluminium electrolytic cell | |
| CN204513398U (en) | A kind of coke-stove gas being applicable to CFBB starts burner | |
| RU182300U1 (en) | Annular combustion chamber of a gas turbine plant | |
| CN102588969B (en) | Commercial kitchen range furnace end | |
| RU2392355C1 (en) | Installation for afterburning anode gases of aluminium electrolytic cell | |
| CN101290119A (en) | Low NOx cyclone micro-oil coal powder burner | |
| RU114514U1 (en) | Gas oil burner | |
| RU131456U1 (en) | CATALYTIC IGNITER | |
| CN102121699A (en) | Partially premixed gas burning head | |
| RU164940U1 (en) | BURNER OF ALUMINUM ELECTROLYZER WITH INTENSIVE MIXING OF COMPONENTS | |
| CN201228967Y (en) | Low NOx cyclone micro-oil coal powder burner | |
| RU2539414C2 (en) | Apparatus for burning solid fuel in pulsating flow | |
| CN202884921U (en) | Premixing energy-saving cooking range | |
| CN106594760B (en) | A kind of burner suitable for liquid waste processing | |
| CN116293737B (en) | A combustion exhaust gas torch steady light system | |
| RU2697148C1 (en) | Device for afterburning of anode gases of aluminum electrolytic cell | |
| RU160276U1 (en) | DEVICE FOR WASTE WATER COMBUSTION OF COCOCHEMICAL PRODUCTION | |
| RU135769U1 (en) | GAS INJECTION BURNER |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160210 |