CS220443B1

CS220443B1 - Furnace for furnace heating

Info

Publication number: CS220443B1
Application number: CS304180A
Authority: CS
Inventors: Vladimir Bartos; Antonin Freudl; Ludvik Lemfeld
Original assignee: Vladimir Bartos; Antonin Freudl; Ludvik Lemfeld
Priority date: 1980-04-30
Filing date: 1980-04-30
Publication date: 1983-04-29

Abstract

Účelem vynálezu je zvýšení tepelné účinnosti a prodloužení životnosti zejména kelímkových, kotlových a vanových pecí. Toho je dosahováno tím, že dolní část ohřívané nádoby je v podstatě rovnoměrně ohřívána sálavými hořáky na plynná paliva, spaliny jsou vedeny podél stěn nádoby a v horní části jsou odváděny velkým množstvím kanálků perforované stěny do odtahového kanálu. Perforovaná stěna přejímá značnou část tepla odcházejících spalin a sálavým účinkem ohřívá horní část nádoby. Tímto uspořádáním je dosahováno rovnoměrného horizontálního i vertikálního rozlo·“ žení teploty v pracovním prostoru pece, bez místního přehřívání ohřívané nádoby a zvýšeného využití tepelného obsahu odcházejících spalin. Pec podle vynálezu může být s výhodou použita v hutnictví a slévárenství zejména barevných kovů, v chemickém a potravinářském průmyslu pro ohřev kapalin apod.The purpose of the invention is to increase the thermal efficiency and extend the service life of, in particular, crucible, boiler and tub furnaces. This is achieved by the fact that the lower part of the heated vessel is essentially evenly heated by radiant burners for gaseous fuels, the flue gases are guided along the walls of the vessel and in the upper part are discharged through a large number of channels of the perforated wall into the exhaust duct. The perforated wall takes over a significant part of the heat of the outgoing flue gases and heats the upper part of the vessel by radiant effect. This arrangement achieves a uniform horizontal and vertical temperature distribution in the working space of the furnace, without local overheating of the heated vessel and increased utilization of the heat content of the outgoing flue gases. The furnace according to the invention can be advantageously used in metallurgy and foundry, especially non-ferrous metals, in the chemical and food industries for heating liquids, etc.

Description

Vynález se týká pece pro ohřev nádob, například kelímků, van, kotlů nebo jiných podobných předmětů, která je otápěna sálavými hořáky na plynná paliva a je vybavena vnitřní rekuperací. Pec je výhodná zejména pro přípravu a zpracováni slitin v metalurgickém průmyslu.The invention relates to a furnace for heating containers, for example crucibles, tubs, boilers or other similar objects, which is heated by radiant gas burners and is equipped with internal recuperation. The furnace is particularly advantageous for the preparation and processing of alloys in the metallurgical industry.

Dosud známá zařízení pro ohřev nádob a podobných předmětů jsou běžně otápěna hořáky s osovým výstupem spalin. V případě kelímkových pecí jsou většinou hořáky zaústěny tangenciálně do spodní části pracovního prostoru pece. Spaliny jsou u těchto zařízenláobvykle odváděny jedním odtahovým kanálem vytvořeným v horní části pracovního prostoru. Nevýhodou tohoto systému je zejména nerovnoměrný ohřev nádob, jejich místní přehřívání a tím zvýSená poruchovost. V případě použití hořáků s osovým výstupem spalin je životnost nádob snižována, navíc erozivními účinky spalin. Spaliny po expanzi a ztrátě rychlosti odcházejí nejkratší cestou do odtahu a opouštějí pracovní prostor s vysokým tepelným obsahem, což je příčinou poměrně nízké účinnosti těchto zařízení.Conventional devices for heating containers and the like are commonly heated by burners with axial flue gas outlet. In the case of crucible furnaces, the burners are usually connected tangentially to the lower part of the furnace working space. In these devices, the flue gas is usually discharged through one exhaust duct formed in the upper part of the working space. The disadvantage of this system is especially uneven heating of the containers, their local overheating and thus increased failure rate. In the case of burners with axial flue gas outlet, the service life of the vessels is reduced, in addition to the erosive effects of the flue gas. After expansion and loss of speed, the flue gases leave the shortest way to the exhaust and leave the work area with a high heat content, which results in relatively low efficiency of these devices.

Tyto nevýhody odstraňuje pec u niž v dolní části pracovního prostoru pece, obklopujícího ohřívanou nádobu, je zabudován nejméně jeden sálavý hořák na plynná paliva, například hořák s plochým plamenem, a horní část pracovního prostoru pece je podle vynálezu oddělena od sběrného kanálu spalin perforovanou stěnou.These drawbacks are overcome by a furnace in which at least one radiant burner for gaseous fuels, for example a flat flame burner, is installed in the lower part of the furnace working space surrounding the heated vessel, and the upper part of the furnace working space is separated from the flue gas collection channel by perforated wall.

Výhodou řeěení pece pro ohřev nádob podle vynálezu je předevěím okolnost, že sálavé hořáky ohřívají svým radiačním účinkem, v podstatě stejnoměrně spodní část pracovního prostoru, přičemž vzniklé spaliny jsou rovnoměrně rozděleny po celém jeho horizontálním průřezu. Poněvadž spaliny opouštějí pracovní prostor perforovanou stěnou v jeho horní části prakticky po celém obvodu, je rovnoměrné rozložení spalin a tedy i teplot v pracovním prostoru kombinačním působením sálavých horáků a perforované stěny dále zvýrazněno. Uspořádání odvodu spalin z pracovního prostoru podle vynálezu je výhodné rovněž proto, že vlivem vnitřní rekuperace tepla v perforované stěně se zvýší střední teplota perforované stěny i teplota jejího vnitřního povrchu. Tím se s výhodou zvýší tepelný tok mezi sálající vyzdívkou a ohřívanou nádobou a navíc se dosáhne tohoj.^že odcházející spaliny účelně odevzdají větší část svého tepelného obsahu.The advantage of the furnace for heating containers according to the invention is first of all the fact that the radiant burners heat their radiation effect substantially uniformly in the lower part of the working space, the resulting flue gas being evenly distributed over its horizontal cross-section. Since the flue gas leaves the working space through the perforated wall in its upper part practically all around the perimeter, the uniform distribution of the flue gas and thus the temperatures in the working space is further enhanced by the combination effect of the radiant burners and the perforated wall. The arrangement of the flue gas discharge from the working space according to the invention is also advantageous because, due to the internal heat recovery in the perforated wall, the mean temperature of the perforated wall and the temperature of its inner surface are increased. This advantageously increases the heat flow between the radiant lining and the heated vessel and, moreover, it is achieved that the outgoing flue gas expediently surrenders a greater part of its heat content.

Kombinací odvodu spalin perforovanou stěnou v horní části praoovního prostoru pece se sálavými hořáky rozmístěnými v dolní části pracovního prostoru pece je tedy dosahováno rovnoměrného horizontálního i vertikálního rozloženi a zvýšení teploty v pracovním prostoru pece. Tím dochází ke zvýšení intenzity ohřevu, zvýšení výkonu zařízení a jeho účinnosti. Podstatně se zkracuje též doba potřebná k dosažení pracovní teploty ze studeného stavu, čímž se snižují tepelné ztráty zejména u zařízení pracujících periodicky. Rovnoměrným rozložením teplot s vyloučením místního přehřívání se zvyšuje životnost nádob i vyzdívkového materiálu pece.Thus, by combining a flue gas vent through a perforated wall in the upper part of the furnace workspace with radiant burners disposed in the lower part of the furnace workspace, uniform horizontal and vertical distribution and temperature increase in the furnace workspace are achieved. This increases the heating intensity, increases the output of the device and its efficiency. The time required to reach the working temperature from the cold state is also considerably shortened, thereby reducing heat loss, particularly in the case of devices operating periodically. The uniform distribution of temperatures, avoiding local overheating, increases the service life of the vessels and furnace lining material.

Na připojených výkresech jsou schematicky znázorněny některé příklady provedení pece pro ohřev nádob podle vynálezu. Obr. 1 představuje příčný řez kelímkovou taviči pecí, obr. 2 příčný řez kotlovou pecí a obr. 3 příčný řez pecí vanovou.In the accompanying drawings, some embodiments of a furnace for heating containers according to the invention are schematically illustrated. Giant. 1 is a cross-sectional view of a crucible melting furnace; FIG. 2 is a cross-sectional view of a boiler furnace; and FIG. 3 is a cross-sectional view of a tub furnace.

Ohřívaná nádoba £ pece znázorněné ns obr. 1 je uložena na podstavci 2 v pracovním prostoru £, v jehož dolní části jsou z boku zabudovány sálavé hořáky £. Horní část pracovního prostoru £ pece je od sběrného kanálu £, ústícího do odtahového kanálu g, oddělena perforovanou stěnou £, opatřenou velkým množstvím přibližně rovnoběžných kanálků £ pro odvod spalin.The heated furnace vessel 6 shown in FIG. 1 is mounted on a pedestal 2 in a working space 6, in the lower part of which a radiant burner 6 is mounted on the side. The upper part of the furnace working space 6 is separated from the collecting duct 6 opening into the exhaust duct g by a perforated wall 6 provided with a plurality of approximately parallel ducts 6 for exhausting the flue gas.

Dolní část nádoby £ je ohřívána radiačním účinkem sálavého hořáku £. Spaliny ze spodní části pracovního prostoru £ jsou rovnoměrně odváděny po celé ploše perforované stěny £ kanálky £ pro odvod spalin do sběrného kanálu £ a odtud proudí do odtahového kanálu g.The lower part of the vessel 6 is heated by the radiation effect of the radiant burner 6. The flue gas from the lower part of the working space 6 is discharged evenly over the entire surface of the perforated wall 4 through the flue gas channels 8 to the collecting channel 8 and from there flows into the exhaust duct g.

Na obr. 2 a 3 není ohřívaná nádoba £ uložena na podstavci, nýbrž je zavěšena. Sálavá hořáky £ pak mohou být zabudovány i ve dnu pracovního prostoru £ pece, popřípadě jenom v něm.In FIGS. 2 and 3, the heated vessel 6 is not mounted on a pedestal but is suspended. The radiant burners 4 can then also be installed in the bottom of the furnace work space 6, or only in it.

Pec podle vynálezu může být použita v hutnictví pro tavení kovů a slitin, v chemickém a potravinářském průmyslu pro ohřev kapalin a podobné.The furnace according to the invention can be used in metallurgy for melting metals and alloys, in the chemical and food industry for heating liquids and the like.

Claims

An internal heat recovery furnace for heating containers, such as crucibles, tubs and boilers, with at least one radiant burner located in the lower portion of the furnace working space surrounding the heated vessel, characterized in that the upper portion of the furnace working space (3) is separated from the collecting duct (7) flue gas through a perforated wall (5).