Воздухонагреватель

 

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к конструкциям воздухонагревателей доменных печей „ Повышение надежности конструкции достигается при выполнении устройства воздухонагревателя, которое содержит кожух 1 с футеровкой 2, насадку 3, встроенную боковую камеру горения 4 с внутренним 5 и наружным 6 окатами футеровки, между которыми выполнен разделительный шов 7 с расположенным в нем кессоном 8, В нижней части камеры горения 4 установлена газовая горелка 9 со штуцерами подвода газа 10 и воздуха 11. Внутри штуцеров по периметру внутренней поверхности футеровки установлены цилиндрические корпуса 12, соединенные

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИН (5g)5 С 21 В 9/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

r1O ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

1 (21) 4765472/02 (22) 07.12.89 (46) 29.02.92. Бюл. Г 8 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт металлургической теплотехники (72) Я.П. Калугин, Н.А, Андреев, П.Б. Федоров и Б.Н. Проко@ьев (53) 669.162.231.842 (088.8) (56) Черные металлы, 1975, 17, с. 29 °

Авторское свидетельство CCCP

У 994563, кл. С 21 В 9!00, 1981. (54) ВОЗДУХОНАГРЕВАТЕЛЬ (57} Изобретение относится к черной металлургии, в частности к конструк6,.SU„, 1715850 А1

2 циям воздухонагревателей доменных печей. Повышение надежности конструкции достигается при выполнении устройства воздухонагревателя, которое содержит кожух 1 с 9утеровкой 2, насадку 3, встроенную боковую камеру горения 4 с внутренним 5 и наружным6 окатами футеровки, между которыми выполнен разделительный шов 7 с расположенным в нем кессоном 8, В нижней части камеры горения 4 установлена газовая горелка 9 со штуцерами подвода га за 10 и воздуха 11. Внутри штуцеров по периметру внутренней поверхности Футеровки установлены цилиндрические корпуса 12, соединенные

3 171585 с боковой стенкой кессона 8 и Фланцами штуцеров 10, 11, Цилиндрические корпуса 12 могут быть снабжены компенсаторами сильфонного типа и окруже- 5 ны по их поверхности слоем компенсационного материала. Камера горения 4 снабжена штуцером 15 отвода горячего дутья. Насадка 3 опирается на поднасадочные решетки 16 и колонны

17, расположенные в поднасадочном устройстве 18, с которым сообщаются патрубки отвода дыма 19 и подвода холодного дутья 20. 1 з.п.ф-лы, 3 ил. изобретение относится к черной металлургии, в частности к конструкциям аппаратов для нагрева воздушного дутья доменных печей.

Известны воздухонагреватели доменных печей с внутренней боковой камерой горения, между окатами Футеровки которой в нижней части установлен металлический кессон в виде листов из жаростойкой стали. Выполнение металлического кессона уменьшает опасность перетоков газовоздушной сме" си из камеры горения в поднасадочное пространство (минуя насадку) и дутья в обратном направлении, что ведет к снижению потерь топлива и увеличению температуры дутья, Однако выполнение кессона из отдельных листов не полностью устраняет перетоки, так как они возникают з зазорах между лиотами, которые могу1 не полностью закрыться при нагревании и эксплуатации воздухонагревателя.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является воздухонагреватель с боковой встроенной камерой горения, содержащий кожух с футеровкой, камеру горения, образованную окатами Футеровки, между которыми в нижней части установлен кессон и штуцера газовой горелки (например, керамической), выполненные с цилиндри ческими корпусами, присоединенными к боковой стенке кессона.

Однако при сушке, разогреве и эксплуатации известного воздухонагревателя имеющиеся в штуцерах горелки разделительные швы между окатами камеры горения деформируются и в больнмнстве случаев увеличиваются против предусматриваемой по проекту их величины 10-20 чм. Выполнение цилиндрических корпусов в штуцерах горелок с расположением -футеровки внутри корпусов в известном воздухонагревателе конструктивно ненадежно так как футеровка вследствие своей монолитности препятствует свободному перемещению цилиндрических корпусов, вызванному перемещением ока-тов керамической горелки и камеры горения, а также кессона относительно штуцеров при термических деформациях.

Это приводит к большим напряжениям между цилиндрическими корпусами и их внутренней футеровкой и, соответственно, к разрушению корпусов, на"

25 рушению их герметичности и возникновению перетоков газов из штуцеров в зазор между окатами камеры горения и в поднасадочное пространство. Кроме того, в период нагрева воздухонаг" ревателя через разделительный шов в газовом штуцере отопительный газ частично поступает к наружной стенке кессона вследствие образования восстановительной среды и высоких температур (до 800 С), что приводит к постепенному разрушению кессона, особенно его верхней части.

Цель изобретения - повышение надежности конструкции, улучшение га40 зоплотности камеры горения

Поставленная цель достигается тем, что в воздухонагревателе, содержащем кожух с футеровкой, насад41 ку, встроенную боковую камеру горения, кессон, расположенный между

-внутренним и наружным окатами футеровки камеры горения, штуцера газовой горелки, каждый из которых име50 ет стальной цилиндрический корпус, присоединенный к боковой стенке кессона и фланцы штуцеров, цилиндрический корпус расположен по периметру внутренней поверхности футеровки штуцера, присоединен к его Фланцу и снабжен окружающим его поверхность слоем компенсационного материала. Цилиндрический корпус может быть снабжен компенсатором сильфонного типа.

17158

1. Воздухонагреватель, содержащий кожух с Футеровкой, насадку, Расположение цилиндрического корпуса по периметру внутренней по.-. верхности Футеровки штуцера горелки и присоединение его к Фланцу штуцера, -, обеспечивает герметизацию кессона s ра йоне ра зд ели т ель ного шва камеры горения и устраняет перетоки га за и воздуха в поднасадочное пространство, что снижает потери топлива и тем- 10 пературы горячего дутья. Такое расположение цилиндрического корпуса, выполн ение и ов ер х его по в ерх ности слоя компенсационного материала и установка на нем компенсаторов сильФонного типа обеспечивает подвижность кессона относительно штуцеров горелки, что повышает стойкость узла и надежность конструкции без нарушения герметизации кессона. Кроме того, ° 20 такое выполнение узла устраняет доступ отопительного газа через разделительный шов к высокотемпера-. турным зонам кессона, что предотвращает разрушение его от восстанови- 25 тельной среды, т.е. обеспечивает надежность конструкции.

На фиг. 1 приведена нижняя часть воэдухонагревателя, продольный разрез; на Фиг.2 - разрез А-А на Фиг.1 30 на фиг.3, — один из штуцеров газовой горелки, продольный разрез.

Воздухонагреватель имеет кожух 1 с футеровкой 2, насадку 3, встроенную боковую камеру 4 горения с внутренним 5 и наружным б окатами футе" ровки, между которыми выполнен раэ" делительный шов 7 с расположенным в нем кессоном 8. В нижней части ка" меры горения установлена керамичес- 40 кая горелка 9 со штуцерами подвода газа 10 и воздуха 11, выполненными с цилиндрическими корпусами 12, присоединенными к боковой стенке кессона 8 и Фланцам штуцеров. Цилиндри- 45 ческие корпуса 12 расположены по периметру внутренней поверхности футе ровки штуцеров 10 и 11 и снабжены компенсаторами l3 и окружающим их поверхности слоем компенсационного 50 материала 14, например, из каолиновой ваты. Над горелкой 9 камера rope .ния 4 соединена со штуцером 15 отвода горячего дутья. Насадка 3 опирается на поднасадочные решетки 16 55 и колонны 17, расположенные в поднасадочном устройстве 18, к которо« . му подсоединены патрубок 19 отвода

50 б и патрубок ?0 подвода -холодного дутья, Воздухонагреватель работает следующим образом.

В период нагрева аппарата газ и воздух по штуцерам 10 и 11 подают в горелку 9, где образуется газовоздушная смесь, топливо загорается и догорает в камере горения. Продукты сгорания поступают в насадку 3, нагревают ее и отводятся через поднасадочное устройство 18 в дымовые патрубки 19. Кессон 8 препятствует проникновению газовоздушной смеси и продуктов неполного горения через трещины в окатах 5 и 6 камеры 4 горения в поднасадочное устройство 18.

Цилиндрические корпуса 12, соединенные с кессоном 8 и фланцами штуцеров

10 и 11; обеспечивают газоплотность узла и препятствуют проникновению газа и воздуха через разделительный шов 7 к кессону 8, что повышает его стойкость и надежность. Выполнение поверх поверхности цилиндрических корпусов 12 слоя компенсационного материала 14, расположение их по периметру внутренней поверхности штуцеров 10 и 11 и снабжение их компенсаторами 13 обеспечивает подвижность кессона 8 относительно штуцеров 10 и 11 при сохранении герметизации узла, что увеличивает надежность конструкции

В дутьевой период холодное дутье подают через патрубок 20 и поднаса,дочное устройство 18 в насадку 3, где дутье нагревается, и нагретое через камеру 4 горения и штуцер 15 горячего дутья поступает s доменную печь. В этот период кессон 8 препятствует перетоком холодного дутья в камеру горения (минуя насадку), что предотвращает снижение температуры дутья.

Такая конструкция воздухонагревателя позволяет повысить стойкость кессона и .надежность всего узла, что обеспечивает устранение перетоков, снижает потери расхода. топлива на

3-6Ф, повышает КПД воздухонагревателя и температуру нагрева дутья на

50-100 С.

Формула и зобр -т ения

1715850

Составитель Н. Андреев

Техред M.Дрдык Корректор А. Обручар

Редактор Л. Пчолинская

Заказ 580 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета о изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР .

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 встроенную боковую камеру горения, кессон, расположенный между внутренним и наружным окатами футеровки камеры горения, футерованные штуцера газовой горелки, каждый из которых имеет стальной цилиндрический корпус, присоединенный к боковой стенке кессона, фланцы штуцеров, о т л и,ч а ю шийся тем, что, с целью 10 повышения надежности конструкции, (цилиндрич ес кий корп ус расположен по периметру внутренней поверхности футеровки штуцера, присоединен к его фланцу и снабжен окружающим его .поверхность слоем компенсационного материала.

2. Воздухонагреватель по и.1, отличающийся тем, что цилиндрический корпус снабжен компенсатором сильфонного типа.