Рекуперативное устройство нагревательной печи

 

1. РЕКУПЕРАТИВНОЕ УСТРОЙСТВО НАГРЕВАТЕЛЬНОЙ ПЕЧИ, преимущественно колпаковой, содержащее трубчатый теплообменник, выполненный в виде спирали Архимеда, и дамопровод, при этом теплообменник установлен в дымопроводе перпендикулярно к его продольной оси, отличающеe с я тему что, с целью регулирования гидравлического режима печи, витки спирали теплообменника вы полнены с возможностью перемещения относительно друг друга. 2. Устройство по п. 1, о т л ичающееся тем, что оно снабжено биметаллическими пластинами, соединяющими витки спирали теплообменника .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3557414/22-02 (22) 28.02.83 (46) 30.04.84. Бюл. У 1.6 (72) И.И.Ошеверов, П.Н.Смирнов, Б.Д.Мыльников, М.Т.Зотова, А.А.Лисогор и А.Я.Батуев (71) Магнитогорский дважды ордена

Ленина и ордена Трудового Красного

Знамени металлургический комбинат им.В.И.Ленина и Магнитогорский горно-металлургический институт им.Г.И.Носова (53) 669.162.233.4(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 590576, кл. F 27 B 11/00, 1978.

2. Патент Англии 9 1231824, кл. F 28 D 7/10, 1971.

„,Я0„„1089385 А

3(я) F 28 D 7/10, С 21 D 9/673 (54)(57) 1. РЕКУПЕРАТИВНОЕ УСТРОЙСТ"

ВО НАГРЕВАТЕЛЬНОЙ ПЕЧИ, преимущественно колпаковой, содержащее трубчатый тенЛообменник, выполненный в виде спирали Архимеда, и д мопровод, при этом теплообменник установлен в дымопроводе перпендикулярно к его продольной оси, о т л и ч а ю щ ее с я тем„ что, с целью регулирования гидравлического режима печи, витки спирали теплообменника выполнены с возможностью перемещения относительно друг друга.

2. Устройство по .п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что оно снабжено биметаллическими пластинами, соединяющими витки спирали теплообменника.

1089385

Устройство снабжено биметаллическими пластинами, соединяющими нитки спирали теплообменника.

На фиг. 1 представлено рекупера- тивное устройство, общий вид;на .фиг. 2 - трубчатый теплообменник, на фиг. 3 — вид по стрелке А на фиг. 21 на фиг. 4 - два соседних витка спирали теплообменника, свя- занных биметаллической пластиной.

Изобретение относится к металлургической теплотехнике и может быть использовано в колпаковых нагревательных печах.

Известно рекуперативное устройство для колпаковых печей, содержащее систему дымопроводов, соединенных с дымовой трубой и дымосос, причем система дымопроводов снабжена установленным непосредственно на выходе 10 из печи поверхностным теплообменником и регулировочным дросселем (1g.

Недостатки устройства состоят в сложности изготовления и обслуживания, так как оно содержит ре улировочные дроссели с системой их управления. Кроме того, применен. ный в устройстве поверхностный теплообменник имеет низкий КПД. 20

Наиболее близким по технической сущности и,достигаемому эффекту к предлагаемому является рекуперативнбе устройство нагревательной печи, содержащее трубчатый теплообменник, . выполненный в виде спирали Архимеда, и дымопровод, при этом теплообменник установлен в дымопроводе перпендикул0рно его продольной оси 2 .

Однако устройство не обеспечивает З0 регулирования гидравлического режима печи, что вызывает дополнительный расход топлива и неполное использование тепла дымовых газов.

Цель изобретения - регулирование д5 гидравлического режима печи.

Поставленная цель достигается тем, что в рекуперативном устройстве нагревательной печи, содержащем трубчатый теплообменник, выполненный 40 в виде спирали Архимеда, и дымопровод, при этом теплообменник установлен в дымопроводе перпендикулярно к его продольной оси, витки спирали теплообменника выполнены с возмож- 45 ностью перемещения относительно друг ,.друга.

Рекуперативное устройство нагревательной печи содержит дымопровод 1, отводящий дымовые газы из-под нагревательного колпака печи, боров 2, трубчатый теплообменник З,.выполненный из сдвоенной трубы нз материала с высокой теплопроводностью в виде спирали Архимеда и закрепленный к дымопроводу посредством кронштейнов

4, связанных с витками 5 наибольшего диаметра, биметаллические пластины б, .имеющие медный 7 и стальной 8 слои, соединенные с витками спирали теплообменника, обечайку 9, уплотняющую соединение дымопровода.

Рекуперативное устройство нагревательной печи работает следующим образом.

В колпаковой нагревательной печи производится отжиг металла в атмос,фере защитного газа. Горячие дымо,вые газы, образующиеся при сжигании топлива в пространстве между муфелем и нагревательным колпаком, по дымопроводу 1 и борову 2 отводятся в дымовую трубу и выбрасываются в атмосферу.

По виткам трубчатого теплообменника проходит защитный газ, который после нагрева в теплообменнике от дымовых газов подается в подмуфельное пространство нагревательной, печи, передавая аккумулированное тепло отжигаемому в печи металлу.

Форма теплообменника в виде спирали Архимеда обеспечивает полное использование площади поперечного сечения дымопровода.

При увеличении температуры отходящих из печи дымовых газов, что свидетельствует о неполном использо вании их тепла в самой печи, биметаллические пластины, размещенные между витками. спирали,.изгибаются.

При этом медный слой 7 удлиняется больше, чем стальной слой 8, и витки теплообменника начинают перемещаться вверх, приближаясь к закрепленному в борове витку 5, спираль Архимеда сжимается, уменьшая сечение борова для прохода дымовых газов. Новое положение витков спирали показано штриховой линией на фиг. 4. Сопротивление движению дымовых газов возрастает, увеличивается статическое давление газов в печи, что приводит к уменьшению расхода топлива.

3089385

При снижении температуры отходящих дымовых газов биметаллические пластины выпрямляются, витки теплообменника перемещаются вниз от закрепленного витка 5, расстояние между ними увеличивается, сопротивление движению дымовых газов уменьшается, что приводит к увеличению интенсивности горения топлива в печи.

Таким образом, предлагаемое реку" перативное устройство обеспечивает автоматическое регулирование температуры отходящих дымовых газов и, следовательно, теплового режима печи, автоматическое регулирование теплового и гидравлического режима нагревательной печи, при одновременнрй утилизации тепла отходящих дымовых газов, что экономит топливо и стабилизирует процесс термообработки металла.

По сравнению с известными устрой- ствами предлагаемое решение не требует использования сложных автоматических систем регулирования с дроссельными заслонками, что существенно повышает надежность, обеспечивает экономию топлива sa счет утилизации тепла отходящих дымовых газов и автоматического регулирования процесса горения вследствие изменения величины подпора в дымопроводе, которая обеспечивается автоматическим изменением проходного сечения трубы спиралью Архимеда.

Экономический эффект от применения изобретения составит 48393 руб/ /год.

1089385

Вид А

Составитель В. Костяков

Техред Ж.Кастелевич

Тираж 631

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор С. Юско

Заказ 2916/Зб

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Корректор А. ФеРенц

Подписное