RU89682U1

RU89682U1 - HEATER RECOVER

Info

Publication number: RU89682U1
Application number: RU2009128152/22U
Authority: RU
Inventors: Владимир Васильевич Пашков; Иван Филиппович Селянин; Андрей Владимирович Феоктистов; Сергей Александрович Бедарев; Ирина Николаевна Филинберг
Priority date: 2009-07-21
Filing date: 2009-07-21
Publication date: 2009-12-10

Abstract

Рекуператор вагранки, содержащий два соосных цилиндра, установленных в верхней части вагранки, фурменную коробку, установленную в нижней части вагранки, и узлы подвода холодного и отвода горячего воздуха, содержащие патрубки и воздуховоды, отличающийся тем, что патрубок узла подвода холодного воздуха установлен в шахте вагранки выше верхнего уровня фурменной коробки на 1/20-1/10 высоты фурменной коробки.Cupola recuperator containing two coaxial cylinders installed in the upper part of the cupola, a tuyere box installed in the bottom of the cupola, and cold and hot air supply units containing pipes and air ducts, characterized in that the pipe of the cold air supply unit is installed in the cupola shaft above the top level of the tuyere box by 1 / 20-1 / 10 of the height of the tuyere box.

Description

Полезная модель относится к теплообменной технике и может найти применение в ваграночной плавке для подогрева дутья в вагранке.The utility model relates to heat transfer technology and may find application in cupola melting for heating blast in a cupola.

Известен прямоточный рекуператор, монтируемый в дымовой трубе вагранок диаметром 900 мм [Худзикевич Р., Кукула Т., Кубинъски С.Рекуператоры, вмонтированные в дымовую трубу вагранки// Литейное производство. 1962. №10. С.20], состоящий из внутреннего и внешнего цилиндра. Воздух подается в верхнюю часть рекуператора в пространство между цилиндрами, опускаясь вниз, он нагревается от стенок внешнего и внутреннего цилиндра. Воздух в этом рекуператоре можно подогревать до температуры 420°С. Недостатком этого рекуператора является небольшая поверхность теплообмена и как следствие невысокая температура нагрева воздуха.Known direct-flow recuperator mounted in a chimney chimney cupola with a diameter of 900 mm [Khudzikevich R., Kukula T., Kubinski S. Recuperators mounted in a chimney chimney cupola // Foundry. 1962. No. 10. S.20], consisting of an inner and outer cylinder. Air is supplied to the upper part of the recuperator in the space between the cylinders, dropping down, it heats up from the walls of the outer and inner cylinders. The air in this recuperator can be heated to a temperature of 420 ° C. The disadvantage of this recuperator is its small heat exchange surface and, as a result, the low temperature of air heating.

Известен противоточный радиационный рекуператор, вмонтированный в вагранку диаметром 950 мм, состоящий из двух соосных цилиндров [Андреев В.В., Носенко В.Ф., Савченко П.П. Вагранка со встроенным радиационным рекуператором // Литейное производство. 1971. №4. С.19-20]. Подвод холодного воздуха осуществляется сверху в пространство между цилиндрами. Нагретый воздух отводится снизу рекуператора и по воздуховодам, находящимся снаружи печи, подается в фурменную коробку. Для увеличения поверхности теплоотдачи и жесткости на воздушной стороне внутреннего цилиндра приварены ребра.Known countercurrent radiation recuperator, mounted in a cupola with a diameter of 950 mm, consisting of two coaxial cylinders [Andreev V.V., Nosenko V.F., Savchenko P.P. Cupola with built-in radiation recuperator // Foundry. 1971. No. 4. S.19-20]. The supply of cold air is carried out from above into the space between the cylinders. Heated air is discharged from the bottom of the recuperator and is fed into the tuyere through ducts located outside the furnace. To increase the surface of heat transfer and rigidity, ribs are welded on the air side of the inner cylinder.

Наиболее близким к предлагаемой полезной модели является противоточный рекуператор, встроенный в шахту вагранки [Комаров А.Р. Подогрев дутья вагранок // Литейное производство. 1959. №4. С.8], имеющий внутренний диаметр 1100 мм, наружный - 1300 мм, с поверхностью нагрева 45 м². Он состоит из двух секций: внутренней, к которой привариваются лопатки для удлинения пути воздуха, и наружной в виде цилиндра с двумя половинками воздушных коробок. Холодный воздух через верхний патрубок поступает в пространство между двумя секциями, опускаясь вниз он нагревается и выводится через патрубок в нижней части рекуператора. Температура воздуха на выходе из рекуператора достигает 265°С. Недостатком такой конструкции является потеря тепла воздухом в воздухопроводе на пути в фурменную коробку.Closest to the proposed utility model is a counter-flow recuperator built into the cupola shaft [Komarov A.R. Heated blast cupola furnace // Foundry. 1959. No. 4. C.8], having an inner diameter of 1100 mm, an outer - 1300 mm, with a heating surface of 45 m ² . It consists of two sections: the inner one, to which the blades are welded to lengthen the air path, and the outer one in the form of a cylinder with two halves of air boxes. Cold air through the upper pipe enters the space between the two sections, dropping down it heats up and is discharged through the pipe in the lower part of the recuperator. The air temperature at the outlet of the recuperator reaches 265 ° C. The disadvantage of this design is the loss of heat by air in the duct on the way to the tuyere box.

Задачей полезной модели является получение более высокой температуры нагрева воздуха и устранение потерь тепла в воздухопроводе по пути в фурменную коробку.The objective of the utility model is to obtain a higher temperature for heating the air and eliminate heat loss in the air duct on the way to the tuyere box.

Для этого в известной конструкции рекуператора, содержащего два соосных цилиндра, установленных в верхней части вагранки, фурменную коробку, установленную в нижней части вагранки, узлы подвода холодного и отвода горячего воздуха, включающие патрубки и соответствующие воздуховоды, узел подвода холодного воздуха установлен в шахте вагранки выше верхнего уровня фурменной коробки на 1/20-1/10 высоты фурменной коробки.To do this, in the known design of a recuperator containing two coaxial cylinders installed in the upper part of the cupola, a tuyere box installed in the lower part of the cupola, units for supplying cold and venting hot air, including nozzles and corresponding ducts, a unit for supplying cold air is installed in the cupola shaft above top level of the tuyere box at 1 / 20-1 / 10 of the height of the tuyere box.

Особенностью конструкции заявляемого рекуператора является то, что холодный воздух заводится в шахту вагранки выше верхнего уровня фурменной коробки на 1/20-1/10 ее высоты и подводится снизу рекуператора. Высота расположения патрубка узла подвода холодного воздуха более 1/20-1/10 высоты фурменной коробки над фурменной коробкой нецелесообразна т.к. уменьшается путь воздуха до рекуператора в шахте вагранки, менее этой величины вредно для материала воздуховода, т.к. близкое его расположение к горячей фурменной коробке может вызвать коробление материала воздуховода и разрушение его по сварочным швам вследствие большого перепада температур.A design feature of the inventive recuperator is that cold air is introduced into the cupola shaft above the upper level of the tuyere box by 1 / 20-1 / 10 of its height and is supplied from the bottom of the recuperator. The height of the nozzle of the cold air supply unit is more than 1 / 20-1 / 10 of the height of the tuyere box above the tuyere box is impractical since the air path to the recuperator in the cupola shaft decreases, less than this value is harmful to the duct material, because its close location to the hot tuyere box can cause warping of the duct material and its destruction along the welds due to a large temperature difference.

Конструкция рекуператора показана на рисунке (фиг.1). На рисунке видно, что рекуператор имеет внутренний цилиндр 1; внешний цилиндр 2, узел 3 подвода холодного воздуха, содержащий патрубок и воздуховод; узел 4 отвода нагретого воздуха; винтовую насадку 5; фурменную коробку 6. На рисунке обозначено 7 - шахта вагранки.The design of the recuperator is shown in the figure (figure 1). The figure shows that the recuperator has an inner cylinder 1; an external cylinder 2, a node 3 for supplying cold air, containing a pipe and duct; node 4 for removal of heated air; screw nozzle 5; lance box 6. The figure shows 7 - cupola shaft.

Поскольку патрубок узла 3 подвода холодного воздуха заводится в шахту 7 вагранки выше верхнего уровня фурменной коробки 6 на 1/20-1/10 ее высоты и воздух подводится снизу рекуператора, холодный воздух, поднимаясь вверх по рекуператору в пространстве между цилиндрами, нагревается и выводится через патрубок, расположенный сверху рекуператора; воздуховод горячего воздуха узла 4 располагается полностью в шахте вагранки.Since the nozzle of the cold air supply unit 3 is brought into the cupola shaft 7 above the upper level of the tuyere box 6 by 1 / 20-1 / 10 of its height and air is supplied from the bottom of the heat exchanger, cold air rising up the heat exchanger in the space between the cylinders is heated and discharged through a pipe located on top of the recuperator; the hot air duct of unit 4 is located completely in the cupola shaft.

Воздух начинает нагреваться в воздуховоде холодного воздуха, еще не попав в рекуператор. Таким образом, воздух в фурменную коробку попадает нагретым до 450-480°С.The air begins to heat in the cold air duct before it enters the heat exchanger. Thus, the air in the tuyere box gets heated to 450-480 ° C.

Подвод холодного воздуха в наиболее горячую нижнюю часть рекуператора и отвод его с наименее горячей верхней части выравнивает температурные градиенты по высоте рекуператора и, следовательно, снижает термические напряжения в металлоконструкциях, а это в свою очередь увеличивает срок службы материала устройства.The supply of cold air to the hottest lower part of the recuperator and its removal from the least hot upper part aligns temperature gradients with the height of the recuperator and, therefore, reduces thermal stresses in metal structures, and this, in turn, increases the service life of the device material.

Техническим эффектом заявляемой конструкции является повышение температуры и сохранение тепла внутри рекуператора.The technical effect of the claimed design is to increase the temperature and preserve heat inside the recuperator.

Claims

Cupola recuperator containing two coaxial cylinders installed in the upper part of the cupola, a tuyere box installed in the bottom of the cupola, and cold and hot air supply units containing pipes and air ducts, characterized in that the pipe of the cold air supply unit is installed in the cupola shaft above the top level of the tuyere box by 1 / 20-1 / 10 of the height of the tuyere box.