Регенеративный нагревательный колодец

 

Изобретение относится к устройствам для нагрева металла перед обработкой давлением и может быть использовано в металлургической и других отраслях промышленности. Цель - снижение расхода топлива, повышение производительности и срока службы насадок. Насадки воздушных и газовых регенераторов нагревательного колодца снабжены дополнительными надставками выпуклой формы с радиусом кривизны в поперечном сечении, равным радиусу кривизны свода наднасадочных каналов. При этом дополнительные надставки газовых насадок выполнены в виде купола, полюс которого выступает на 0,2-0,4 высоты наднасадочного канала в этом месте, а дополнительные надставки воздушных - в виде примыкающего к торцовой стене полукупола, полюс которого расположен на высоте 0,5-0,75 общей высоты наднасадочного канала. Предлагаемый регенеративный колодец позволяет за счет улучшения смешения топлива с воздухом повысить производительность колодца на 5%, снизить расход топлива и повысить стойкость насадок регенераторов. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„14988О1 (SD n С 21 0 9/70

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Н д ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 431 1 848/31-02 (22) 02.10.87 (46) 07.08.89. Бюл. Р 29 (71) Запорожский индустриальный институт (72) И,И,Кригульский, А.В.Гребенюков, Л.И.Тамарков, Ю.С.Приходько, В,Я,Лютый и И.В.Слюсаренко (53) 621.783.224 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 806781, кл. С 21 D 9(70, 1981.

Авторское свидетельство СССР

Ф 12113171 кл. С 21 D 9!70) 1981, (54) РЕГЕНЕРАТИВНЫЙ НАГРЕВАТЕЛЬНЪЙ .

КОЛОДЕЦ (57) Изобретение относится к устройствам для нагрева металла перед обработкой давлением и может быть использовано в металлургической и дру-. гих отраслях промышленности. Цель— снижение расхода топлива,, повышение

Изобретение относится к устройствам для нагрева металла перед обработкой давлением и может быть использовано в металлургической и других отраслях промышленности. Цель изобретения — снижение расхода топлива, увеличение производительности и срока службы насадок регенераторов.

Насадки воздушных и газовых. регенераторов нагревательного колодца снабжены дополнительными надставками выпуклой формы с радиусом кривизны в поперечном сечении, равным радиусу . кривизны свода наднасадочных каналов.

2 производительности и срока службы насадок. Насадки воздушных и газовых регенераторов нагревательного колодца снабжены дополнительными надстав ками выпуклой формы с радиусом кривизны в поперечном сечении, равным радиусу кривизны свода надсадочных каналов. При этом дополнительные надставки газовых насадок выполнены в виде купола, полюс которого выступает на 0,2-0,4 высоты наднасадочного канала в этом месте, а дополнительные надставки воздушных — в виде примыкающего к торцовой стене полукупола, полюс которого расположен на высоте

0,5-0,75 общей высоты наднасадочного канала. Предлагаемый регенеративный колодец позволяет за счет улучшения смешения топлива с воздухом повысить производительность колодца на 5Е, снизить расход топлива и повысить стойкость насадок регенераторов. 3 ил.

При этом дополнительные надставки газовых насадок выполнены в виде купола, полюс. которого выступает на

0,2-0,4 высоты наднасадочного канала в этом месте, а дополнительные нар; ставки воздушных — в виде примыкающего к торцовой стене полукупола, полюс которого расположен на высоте

0,5-0,75 общей высоты наднасадочного канала.

На фиг. f изображен регенеративный нагревательный колодец на фиг. 2;разрез А-А на ф -r. 1; на фиг. 3— разрез Б-Б на фиг. 1.

14988

Нагревательный колодец содержит

,камеру 1 нагрева, слитки 2, левый 3 и правый 4 воздушные регенераторы,, левую 5 и правую б полукупольные надставки насадок воздушных регенераторов, левый 7 и правый 8 газовые регенераторы, левую 9 и правую 10 куполообразные надставки, сужающиеся ! каналы 11,и 12, плавно расширяющиеся 10 каналы 13 и 14.

Нагревательный колодец работает следующим образом.

Воздух для сжигания топлива поступает из воздушного регенератора 3 через полукупольную надставку 5 в сужающийся канал t1, в котором скорость ьоздуха увеличивается, направляется в сторону газового регенератора 7 и равномерно набегает ilà купо- 20 лообразную надставку 9, из которой выходит газ. Воздушные и газовые потоки. интенсивно и равномерно по шири- не наднасадочпого канала перемешива- . (! ются, смесь воспламеняется с образованием факепа, который по плавно расширяющемуся каналу 13 входит с малой скоростью и камеру 1 нагрева, где равномерно обогревают слитки 2.

Продукты сгорания из камеры нагре- 30 ва выходят в плавно расшиояющийся канал 14, набегают на куполообразную поверхность надставки 10 "газовк..го регенератора 8 и частично. отводятся в него, равномерно распределяясь по, сечению насадки, что обеспечивается

35 равномерной по ширине площадью проходного сечения наднасадочно о канала, образованного арочным сводом и

i куполообразной поверхностью насадки, Другая часть продуктов сгорания движется через сужающийся канал 12, набетает на выпуклую поверхность полукупольной надставки б воздушного регенератора 4 и равномерно распределяетсл по сечению. Посла реверсирования факела движение газон направляется в обратную сторону.и, ввиду симметрии конструкции газовйх трак-. тов, процесс аналогично протекает 50 в обратном направлении.

Равномерное распределение продуктов сгорания по ширине газовых и воз-. душных насадок выравнивает температуру в их горизонтальном сечении, LoBblllIBBT степень регенерации тепла, исключает локальный перегрев насадок, 1 что увеличивает срок их службы. Куполообразные надставки увеличивают

01

4 объем регенераторов, что повышает температуру подогрева газа и воздуха, снижает расход топлива, Улучшение смешения топлива с воздухом, повышение температуры подогрева топлива и воздуха увеличивают температуру факела, что повышает скорость нагрева слитков и производи-, тельность нагревательного колодца

Из условий равномерности распределения дымовых газов в регенераторах,. тепловой эффективности их работы и максимальной стойкости насадок экспериментально установлены нижние и верхние пределы отношения высоты куполообразных надставок газовых и воздушных регеператоров к пысоте наднасадочных каналов„ При отпошении высоты ку тола газовой насадки к высоте наднасадочного канала более 0,4 происходит перераспределение дымовых газов с увеличением их расхода на газовую насадку, которая будет перегреваться, а воздушная, наоборот, остапется недогретой, Это приведет к снижению эффективности работы воздушного регенератора, повышению расхода топлива, снижению производительности колодца. 1<роме того, насадка газового регенератора будет перегреваться, оплавляться, разрушаться и выходить из строя, При отношении высоты купола газовой насадки к высоте наднасадочного канала менее 0,2 ухудэ-ается смешение воздуха с топливом, наблюдается неравномерное распределение дымовых, газов по ширине насадки, что приводит к перекосу температур по горизонтальному сечению насадки„. который уменьшает стегень регенерации тепла и, следовательно, снижает температуру подогрева газа. Сокращается срок службы регенераторов из-за перегрева средней части насадок.

При отношении высоты полукупола воздушной насадки к вь.соте наднасадочного канала более 3,75 в воэдушный регенератор будет поступать недостаточное количество дымовых газов, что приведет к снижению эффективности его работы, При отношении высоты полукупола воздушной насадки к высоте наднасадачного канала менее 3,5 ухудшается смешение воздуха с топливом, что повышает расход газа, снижает температуру факела и производительность нагревательного колод::. а.

1498801

Предлагаемый регенеративный нагревательный колодец позволяет эа счет улучшения смешения топлива с возду-, хом повысить производительность колод ца íà 5Х снизить расход топлива и

5 повысить стойкость насадок регенера\ оров.

Формула изобретения

Регенеративный нагревательный колодец, содержащий камеру нагрева, наднасадочные каналы с сужением над разделительной стенкой и расширением в сторону камеры нагрева, насадки воздушных и газовых регенераторов, отличающийся тем, что, с

g целью снижения расхода топлива, увеличения прдизводительности и срока службы насадок, насадки воздушнь.х и газовых регенераторов выполнены с дополнительными надставками выпуклой формы с радиусом кривизны в поперечном сечении, равным радиусу кривизны свода наднасадочных каналов, при этом дополнительные надставки газовых насадок выполнены в виде купола, полюс которого выступает на 0,2-0,4 высоты наднасадочного канала в этом месте, а надставки воздушных — в виде примыкающего к торцовой стене полукупола, полюс которого расположены на высоте„ равной 0,5-0,75 высоты наднасадочного клапана.