Рециркуляционная печь

 

Союз Советеиик

Социалжтичесиик

Республик

О П И С А Н И Е (1909510

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свил-ву—

/ (22)Заявлено 1 1.0780 (21)2984827/22-02 с присоединением заявки М (51) М. Кл.

F 27 В 3/00 йкударетееквй квинтет

CCCP ао двлан изееретеккй и еткрытяй (23) ПриоритетОпубликовано 280282. Бюллетень .% 8 (53) УДК 621.783. .23(088.8) дата опубликования описания 280282

В.В.Костяков, А.Л.Шерешевский, А.Б.Каптерев

Л.Ф.Ламскова, Е.А.Готвальд, B.À.Äàâûäoâ, О.

Н.В.Кудашев и Б.Я.Иванушкин (72) Авторы изобретения

Иосковский вечерний металлургический институт и Производственно- техническое предприятие

"Центроэнергочермет" (71) Заявители! у .; (54) РЕЦИРКУЛЯЦИОННАЯ ПЕЧЬ

Изобретение относится к разделу нагревательных устройств металлургической теплотехники и может быть использовано в нагревательных и термических печах заводов металлургической и машиностроительной промышлен" ности.

Известна рециркуляционная печь, в которой с целью обеспечения рециркуляций продуктов сгорания устанавливают промежуточную стенку, что созда-. ет направленный контур циркуляции продуктов сгорания за счет энергии топливовоздушных струй, выходящих из горелок . t;13., Однако в целом ряде случаев энергии этих струй бывает недостаточно .:. для обеспечения интенсивного переме-,. шивания продуктов горения, в результате чего принцип сжигания не выявляет всех преимуществ рециркуляционных печей. Кроме этого, такой принцип рециркуляции не позволяет регулировать температурныи режим печи в требуемых пределах.

Известна также рециркуляционная печь, в которой для обеспечения интенсивной рециркуляции продуктов сгорания. и регулирования температурного режима в необходимых пределах используют энергию струй воздуха, подаваемого через специальные сопла и энергию из скоростных струй продуктов сгорания, выходящих из скоростных горелок, установленных под сводом С23.

Недостатком таких печей можно считать то, что воздух в сопла инжекторов подается холодным, а зто приводит к резкому понижению температуры в печи особенно при малых тепловых наг рузках и к перерасходу топлива. В печах, использующих такую схему отопления для обеспечения необходимой кратности рециркуляции, горелки устанав" ливают с обеих боковых сторон под сводом и у пода. Это связано с тем, что струи, выходящие из инжекционных

3 90951 устройств, распространяются как свободные, а дальнобойность их как известно, небольшая.

Кроме того, расположение горелок у пода печи не всегда допустимо.Например » при нагреве изделий из специальных сталей это приводит к местным перегревам и браку, поскольку эти марки требуют строго контролируемого поля температур, особенно в начальный период нагрева (продолжающийся длительное время), когда скорость подъема температуры жестко регламентирована.

Цель изобретения — интенсификация теплообмена и повышение качества

15 нагрева заготовок. Поставленная цель достигается тем, что в рециркуляционной печи, содержащей футерованную рабочую камеру с размещенной внутри промежуточной стенкой, образующей с футеровкой боковых стен рециркуляционный канал,. проходящий вдоль всей рабочей камеры с горелками, с соплами инжекторов для подачи воздуха, верхняя часть промежуточной стенки выполнена со скосом в сторону рециркуляционного канала и на нее опираются сопла инжекторов своими выходными концами, при этом угол скоса промежуточной стенки составляет 20-25О, а толщина10- 12 калибров воздушных сопл..

На чертеже изображена предлагаемая печь поперечный разрез.

Рециркуляционная печь содержит рабочую камеру 1, футерованные бОковые

35 стены 2 свод 3 и выдвижной под Й, горелки 5 с напорной топкой б, воздушные сопла инжекторов 7, промежуточную стенку 8, имеющую окна 9, расположен4О ные под каждой горелкой, и верхнюю плоскость 10, выполненную под углом

20-25 к горизонтальной плоскости пода, рециркуляционный канал 11, ripaходящий вдоль всей рабочей камеры, и

45 расположенную на выдвижном поду нагреваемую садку 12.

Печь работает следующим образом, Поток продуктов сгорания, выходящий из напорной топки 6, эжектирует из рабочей камеры 1 отработавшие продукты сгорания, которые омывают садку 12, проходят через окна 9 проме-, жуточной стенки 8, рециркуляционный канал 11 и образуют замкнутый контур циркуляции. Для интенсификации этого.. 55 процесса вводят специальные струи воздуха через сопла инжекторов. Учитывая, что керамические сопла расположе0 4 ны над рециркуляционным каналом 11 в зоне высоких температур, воздух,проходя через сопло, нагревается, объемный .расход его увеличивается и, следовательно, учитывается и скорость истекания. Таким образом, установка воздушных сопел инжекторов над рециркуляционным каналом способствует повышению энергетической мощности струй воздуха за счет его подогрева и более равномерному распределению температуры по всему объему рабочей камеры, что повышает качество нагрева металла.

Повышению энергетической мощности и дальнобойности воздушных струй способствует также выполнение верхней плоскости 10 промежуточной стенки 8 под углом 20-25о и расположение воздушных сопел инжекторов параллельно этой плоскости.

Благодаря этому воздушные струи, вытекающие из сопел, распространяются настильно плоскости 10, а дальнобойность настильных струй и угол их раскрытия существенно выше, чем у свободных струй.

Выбранный диапазон угла скоса стенки обеспечивает требуемую интен сивность циркуляции продуктов сгорания. При уменьшении угла скоса стенки ухудшается настильность потока движущегося вдоль свода и, следовательно, уменьшается дальнобойность потска. В случае увеличения угла скоса дальнобойность уменьшается из-за увеличения угла атаки свода потоком продуктов сгорания, Толщина стенки 8 равна 10- 12 калибрам воздушных сопел, чем существенно повышается их дальнобойность, посколь ку именно на этом участке велик объем эжектируемых продуктов сгорания, без чего, например, у свободных струй резко падает дальнобойность.

Учитывая, что соотношение скоростей потоков воздуха и продуктов сгорания вытекающих из напорной топки, невелико равно 1,5-2,0 т.е. абсолютные скорости близки по величине), эти потоки перемешиваясь, образуют энергетически мощный поток, который отличается высокой равномерностью температур по длине, что и обуславливает качественный нагрев металла.

Формула изобретения

1. Рециркуляционная печь, содержащая футерованную рабочую камеру с

909510

Составитель М.Зубкова

Редактор Н.безродная Техред С.Мигунова Корректор М. шароши

Заказ 874/63 Тираж 642 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва,3-35, Раушская наб.,д.4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, размещенной внутри промежуточной стенкой, образующей с. футеровкой боковых стен рециркуляционный канал, проходящий вдоль всей рабочей камеры с горелками, с соплами инжекторов для подачи воздуха, о л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью интенсификации процесса теплообмена и повышения качества нагрева металла, верхняя часть промежуточной стенки выполнена 1О со скосом в сторону рециркуляционного канала и на ней установлены сопла своими выходными концами.

2, Печь по и 1, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что угол скоса промежуточной стенки составляет 20-25, а ее толщина — 10-12 калибров воздушных сопел.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

1. Пуговкин А.У. Рециркуляционные лламенные печи. Л., "Машиностроение", 1965, с.21.

2. Печи и сушила машиностроительной промышленности. Сборник, вып.34.

ВНИПИТеплопроект,1974,с 94-95тp c ° 1 °