Горизонтальный воздухонагреватель

 

.. ),еиг

1 .

О П И C А-"" Е

ИЗОБРЕТЕННАЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 2?0377 (2>) 24 654 68/22-02 с присоединением заявки Но (23) П(эио(эитат

Опубликовано 050679.Бюллетень М 21

Дата опубликования описания 05.06.79 (51l}ph. Кл.2

C 21 В 9/06

Государствеииый комитет

СССР по делам изобретеиий и открытий (53) УДК 669. 1 62. 23 (088.8) (72) Авторы изобретения

Ф.P.Øêëÿð, И.А. Бритвин, А.С.Гусаров и А.Л.Тавалинский (71) Заявитель

Украинский государственный институт по проектированию металлургических заводов (54 ) ГОРИЗОНТАЛЬНЫИ ВОЗДУХОНАГРЕВАТЕЛЬ

Изобретение относ итс я к че рной металлургии, в частности к доменному произв одс тв у, и може т быть применено во всех отраслях народного хозяйства, где требуется высокотемпе5 ратурный нагрев дутья.

Известен горизонтальный воздухонагреватель, состоящий из кожуха с внутренней огнеупорной футеровкой, который установлен на фундаменте посредством опор, насадки, штуцеров подвода и отвода (1) .

Известный воздухонагреватель не достаточно эффективен в работе и имеет низкую стойкость конструкций.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является горизонтальный воэдухонагреватель, кожух которого установлен на фундаменте посредством определенно-О

ro числа опор (одна из них закреплена, а другие установлены на устройстве, допускающем свободное расширение вдоль устройства) и защищен от нагрева внутренней огнеупорной и изолирующей футеровкой (2),Относительное расширение между металлической оболочкой и футеровкой компенсируется несколькими температурными швами, предусмотренными в этой футеровке.

Насадка свободно размещена во внутреннем пространстве и полностью заполняет весь объем поперечных отделений, кроме двух свободных камер, из которых одна является камерой горения и сборником горячего дутья, а другая предназначена для сбора и выдачи продуктов горения и для подачи холодного дутья. На стороне камеры горения имеются устройства для сжигания топлива с отделительными клапанами,а также штуцер горячего дутья с отделительным клапаном.На противоположной стороне имеются штуцеры для отвода дыма и для подачи холодного дутья с клапанами °

Известная конструкция (3) и (4) обладает следующими недостатками,существенно снижающими ее полезность и препятствующими ее внедрению для нагрева воздуха до высоких температур:

1. Насадка, как со стороны камеры горения, так и со стороны камеры холодного дутья имеет вертикальные образующие.При зтом,на горячей стороне нижние слои насадки, находятся под воздействием горячих газов и под давлением вышележащих слоев насадки (в еличины давлений при диаметре насадки 7-9 м могут достигать 2,5666

204

50

4 кгпв см ), в то время как верхние

2 слои насадки, подвергающиеся воз— действию тех же температур практически не несут никакой нагрузки.

Поэтому максимальная температура дутья ограничив ае тс я предельнодопус— тимыми условиями работы нижележащих огнеупоров в высокотемпературной зоне воздухонагревателей.

2. Свободно лежащая насадка, образованная блоками, трубками или другими элементами, дает осадку. 10

Поэтому в верхней цилиндрической части о разуется полость, по которой могут протекать значительные количес тв а греющего газа (или дутья), тепло которого практически не ис— пользуется.

Предлагаемая к онс трук ция горизонтального воздухонагревателя, исключающая указанные выше недостатки показана на фиг. 1 и 2. 20

Целью изобретения является повышение эффективности нагрева дутья и повышение с тойкос ти конс трукций.

Для этого насадка с о с торо ны камеры горения уложена уступом таким образом, чтобы образующая уступа с ос тавляла угол 4 0-60 с горизонтальной осью воздухонагревателя,при этом насадка выполнена в виде удлиненных по горизонтали блоков уложенЗо ных с вертикальным зазором, составляющим О, 5-;1, 0% от радиуса насадки.

В полости, образованной сводовой частью камеры насадки и самой насадкой, выполнены сегментообразные выс— тупы, входящие в вертикальные зазоры насадки, а радиус кривизны выступов составляет О, 9-:1,1 радиуса ка— ме ры нас адк и.

На фиг. 1 показан горизонтальный воздухонагреватель, продольный раз- 40 рез; на фиг. 2 — разрез A-A фиг.1.

Воэдухонагреватель состоит из кожуха 1, на внутренней поверхности которого уложена огнеупорная футеровка 2 с компенсационными кольца- 45 ми 3; с одной стороны воздухонагревателя к камере 4 горения примыкает штуцер 5, соединенный с горелочным устройством б и штуцером горячего дутья с отдельным клапаном 7.

Кожух 1 уложен на неподвижные опоры 8 и подвижные опоры 9.

С другой стороны воэдухонагревателя к камеРе 1 О продуктов горения и холодного дутья подсоединен штуцер с компенсатором 11, в свою очередь, соединенным со штуцерами дымовых. клапанов 12 и холодного дутья 13.

Между камерами 4 и 10 расположена насадка 14 в виде удлиненных по горизонтали насадочных блоков с ориен- 60 тировочной длиной 2,5-3,5 м, уложенных с вертикальными зазорами 1 5, сос тавляющими О, 5-1Р Ъ от радиуса насадки. Насадка 14 со стороны камеры горения 4 выполнена уступом та- 65 им образом, чтобы образующая уступа

"оставляла угол с горизонтальной осью воздухонагревателя, равный

40-60

В свободной полости, образованной футеровкой 2 и насадкой 14, над вертикальными зазорами 15 установлены сегментообразные выступы

16, выполненные из того же огнеупорного материала, входящие в зазоры 15, при этом радиус кривизны выс тупов 1 б = О, 9 —. 1, 1 радиуса камеры насадки, а высота выступов составляет 3 —; 10, 0% радиуса камеры насадки.

Предложенный горизонтальный воэдухонагреватель работает следующим об разом.

При закрытом отделительном клапане 7 и открытом дымовом клапане

12 посредством горелочного устройства 6 через штуцер 5 в камере горения

4 происходит горение топлива и нагрев продуктами горения насадки 14, выполненной в виде блоков с ориентировочной длиной 2,5 — 3,5 м и с вертикальным зазором 1 5, составляющим О, 5 —: 1, 0-о от радиуса насадки 1 4.

При работе воздухонагревателя в режиме нагрев дутья отделительный клапан 7 и клапан 13 холодного дутья открываются, а дымовой клапан

12 закрывается и холодный воздух, проходящий через камеры 1 О и насадку 14 нагрев ае тс я .

В предложенной конструкции воздухонагревателя за счет того, что уступ насадки 14 образует угол с горизонтальной осью воздухонагревателя, рав ный 4 0-60, нижние слои насадки 14, подвергающиеся воздействию высокой температуры, не нагружены, а нижние (более глубокие) слои насадки 14, находящиеся под нагрузкой от верхних слоев — подвергаются воздействию газа, температура которого понижена при прохождении через впереди лежащие ряды насадки 14.

Насадка 14 укладывается в виде отдельных блоков с зазорами 1 5 по вертикали. Через эти зазоры возможен переток газа или воздуха в случае перек рытия каналов в каком-либо из блоков насадки.

Для предотвращения перетока газа или воздуха в свободной полости, образуемой при вертикальном смещении насадки, на расстоянии 2, 5 — 3, 5 м по горизонтали ус танавливаются сегмептообразные выступы 16, направленные внутрь камеры насадки в зазоры 15, выполняемые из того же огнеупорного материала, что насадка и стены, радиусы кривизны которых = О, 9 — 1,1 радиуса камеры насадки, а высота выс— тупов составляет 3 — 10% от радиуса камеры насадки 14.

Применение предложенного технического решения применительно к бло666204

1 15

2 /б

А-А

Раг. Z ку воздухонагревателей (3 шт. ) позволит повысить эффективность нагрева дутья и повысить стойкость металлоконс трукции с ориентировочным экономическим эффектом 320 тыс.руб.

Формула изобретения

Горизонтальный воздухонагреватель, содержащий кожух, футеровку, насадку, штуцеры подвода и отвода газа и воздуха иопоры, о тл ича ющийс я тем, что, с целью повышения эффективности нагрева, стойкости конструкции и исключения перетока газа или воздуха, насадка сс стороны камеры горения выложена уступом под углом 40-60 к его продольной оси

J горизонтальными блоками, уложенными с вертикальными зазорами, составляющими О, 5 —, 1, ОЪ ее радиуса, в полости которых между футеровкой камеры насадки и самой насадкой,,выполнены сегментообразные выступы с ра5 диусом кривизны, равным 0,9 †; 1,1 и высотой — 3 —; 10% радиуса камеры нас адки.

Источники информации, принятые

BQ внимание при,экспертизе

1. Патент США Р 3175816, кл. 266-14, 1 963.

2. Патент Франции 1.411178, С 21 В, 1965.

3. Патент ПНР 9 51117, кл. 18 а, 9/02, 1966 °

4. Патент США У 3124337, кл. 263-19, 1964 °

ПИ Эаказ 3098/20 аж 652 Подписное филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,4