RU99135U1

RU99135U1 - HEATER RECOVER

Info

Publication number: RU99135U1
Application number: RU2010125296/02U
Authority: RU
Inventors: Иван Филиппович Селянин; Владимир Васильевич Пашков; Андрей Иванович Куценко; Андрей Владимирович Феоктистов; Сергей Александрович Бедарев; Ирина Николаевна Филинберг; Александр Викторович Клопов; Алексей Владимирович Прохоренко
Priority date: 2010-06-18
Filing date: 2010-06-18
Publication date: 2010-11-10

Abstract

Рекуператор вагранки, содержащий две соосные трубы, установленные в верхней части вагранки, патрубки подвода холодного и отвода горячего воздуха, компенсатор, отличающийся тем, что компенсатор установлен в шахте вагранки в верхней части рекуператора и представляет из себя кольцевые пластины, расположенные горизонтально с зазором, одна из которых прикреплена к внешней трубе, другая пластина расположена над первой и прикреплена к внутренней трубе. A cupola recuperator containing two coaxial pipes installed in the upper part of the cupola, cold and hot air inlets, a compensator, characterized in that the compensator is installed in the cupola shaft in the upper part of the recuperator and consists of annular plates located horizontally with a gap, one of which is attached to the outer pipe, another plate is located above the first and attached to the inner pipe.

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.

Известно, что для подогрева ваграночного дутья используются различные конструкции рекуператоров. Так, известен прямоточный рекуператор, монтируемый в дымовой трубе вагранки, диаметром 900 мм [Худзикевич Р., Кукула Т., Кубиньски С. Рекуператоры, вмонтированные в дымовую трубу вагранки //Литейное производство. 1962. №10. С.20], состоящий из внутренней и внешней трубы. Воздух подается в верхнюю часть рекуператора в пространство между внешней и внутренней трубами, опускаясь вниз, он нагревается от стенок внешней и внутренней труб. Воздух в этом рекуператоре можно подогревать до температуры 420°С. Недостатком этого рекуператора является небольшая поверхность теплообмена и как следствие невысокая температура нагрева воздуха. В результате интенсивного нагрева и термического расширения трубы подвергаются короблению. Для устранения этого в конструкциях жестко закрепляют только один верхний (или нижний конец) рекуператора, обеспечивая свободный ход одной трубы относительно другой.It is known that different designs of recuperators are used to heat the cupola blast. Thus, a direct-flow recuperator mounted in a chimney of a cupola furnace with a diameter of 900 mm is known [Khudzikevich R., Kukula T., Kubinski S. Recuperators mounted in a chimney of a cupola furnace // Foundry. 1962. No. 10. S.20], consisting of an internal and external pipe. Air is supplied to the upper part of the recuperator in the space between the outer and inner pipes, dropping down, it heats up from the walls of the outer and inner pipes. 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. As a result of intense heating and thermal expansion, the pipes are warped. To eliminate this, only one upper (or lower end) of the recuperator is rigidly fixed in the structures, providing free movement of one pipe relative to the other.

Наиболее близким к предлагаемой полезной модели является противоточный рекуператор, встроенный в шахту вагранки [Андреев В.В., Носенко В.Ф., Савченко П.П. Вагранка со встроенным радиационным рекуператором //Литейное производство. 1971. №4. С.19-20]. Он состоит из двух труб, внутренней и внешней, и воздуховодов для подвода холодного воздуха и отвода горячего. Рекуператор снабжен компенсатором, в виде стакана с песком, в который вставлен один конец трубы, например внешний. При расширении или сжатии свободный конец трубы вместе с патрубком воздуховода перемещается относительно другой трубы и корпуса вагранки, находясь при этом в песке. Охлаждающим элементом в этом компенсаторе может быть и вода [Комаров А.Р. Подогрев дутья вагранок //Литейное производство. 1959. №4. с.8]. Недостатком является то, что эти конструкции не обеспечивают полной герметизации, то есть существует возможность попадания песка в шахту вагранки или воды, что не допустимо.Closest to the proposed utility model is a counter-flow recuperator built into the cupola shaft [Andreev V.V., Nosenko V.F., Savchenko P.P. Cupola with built-in radiation recuperator // Foundry. 1971. No. 4. S.19-20]. It consists of two pipes, internal and external, and ducts for supplying cold air and exhaust hot. The recuperator is equipped with a compensator, in the form of a glass with sand, into which one end of the pipe is inserted, for example, the external one. When expanding or contracting, the free end of the pipe, together with the duct pipe, moves relative to the other pipe and cupola body, while being in the sand. Water may also be a cooling element in this compensator [Komarov A.R. Heated blast cupola furnace // Foundry. 1959. No. 4. p.8]. The disadvantage is that these structures do not provide complete sealing, that is, there is the possibility of sand entering the cupola shaft or water, which is not permissible.

Задачей полезной модели является обеспечение более полной герметизации внутреннего пространства рекуператора и предотвращение прорыва газов и попадание песка (нежелательных элементов в ваграночном процессе), а также предотвращение коробления элементов рекуператора при нагреве и повышение тем самым прочности конструкции рекуператора вагранки.The objective of the utility model is to provide more complete sealing of the internal space of the recuperator and to prevent breakthrough of gases and ingress of sand (undesirable elements in the cupola process), as well as to prevent warping of the recuperator elements during heating and thereby increase the structural strength of the cupola recuperator.

Для этого рекуператор вагранки, содержащий две соосные трубы, установленные в верхней части вагранки, патрубки подвода холодного и отвода горячего воздуха, и компенсатор, отличается тем, что компенсатор установлен в верхней части рекуператора, и представляет из себя две находящиеся в соприкосновении с образованием зазора кольцевые пластины, одна из которых - нижняя прикреплена к внешней трубе, другая - верхняя приварена к внутренней трубе рекуператора.For this, a cupola heat exchanger containing two coaxial pipes installed in the upper part of the cupola, cold and hot air inlets, and a compensator, differs in that the compensator is installed in the upper part of the heat exchanger, and consists of two annular rings that are in contact with the formation of a gap plates, one of which is the bottom attached to the outer pipe, the other is the top welded to the inner pipe of the recuperator.

На чертеже изображен рекуператор заявляемой конструкции, снабженный компенсатором.The drawing shows a recuperator of the claimed design, equipped with a compensator.

Рекуператор размещается в шахте вагранки выше завалочного окна и состоит из соосных труб: внешняя труба 1 и внутренняя труба 2. Компенсатор расположен в верхней части рекуператора и состоит из двух пластин соответственно нижней 3 и верхней 4. Рекуператор расположен в верхней части вагранки в трубе 5 и содержит патрубок 6 подвода холодного воздуха и патрубок 7 - для отвода нагретого воздуха. Температура внутренней трубы 2 всегда на 100°-150° выше температуры внешней трубы 1. За счет разности температур внутренняя труба дополнительно термически расширяется в длину и по диаметру относительно внешней трубы. За счет этого верхняя пластина 4 компенсатора скользит относительно нижней пластинs 3 и поднимается вверх, образуя кольцевой зазор 8 по плоскости сопряжения пластин.The recuperator is located in the cupola shaft above the filling window and consists of coaxial pipes: the outer pipe 1 and the inner pipe 2. The compensator is located in the upper part of the recuperator and consists of two plates, respectively, lower 3 and upper 4. The recuperator is located in the upper part of the cupola in the pipe 5 and contains a pipe 6 for supplying cold air and a pipe 7 for removing heated air. The temperature of the inner pipe 2 is always 100 ° -150 ° higher than the temperature of the outer pipe 1. Due to the temperature difference, the inner pipe further thermally expands in length and in diameter relative to the outer pipe. Due to this, the upper plate 4 of the compensator slides relative to the lower plates 3 and rises up, forming an annular gap 8 along the plane of mating of the plates.

В этом рекуператоре холодный воздух через патрубок 6 подается в верхнюю часть рекуператора, он нагревается и выводится через патрубок 7, расположенный в нижней части. При высоких температурах внутренняя труба будет удлиняться, соприкасающиеся поверхности прокладок будут свободно скользить относительно друг друга, не допуская коробления материала трубы. При этом обеспечивается хорошая герметизация внутреннего пространства рекуператора.In this recuperator, cold air is supplied through the nozzle 6 to the upper part of the recuperator, it is heated and discharged through the nozzle 7 located in the lower part. At high temperatures, the inner pipe will lengthen, the contacting surfaces of the gaskets will slide freely relative to each other, avoiding warping of the pipe material. This ensures good sealing of the internal space of the recuperator.

В такой конструкции компенсатора рекуператора отсутствует риск попадания в шахту вагранки воды, песка или других нежелательных для ваграночного процесса компонентов.In this design of the recuperator compensator, there is no risk of water, sand or other components undesirable for the cupola process getting into the mine cupola.

В результате при использовании данного рекуператора прочность конструкции увеличится, не будет коробления внутренней трубы рекуператора, в свою очередь увеличится срок службы материала устройства в целом.As a result, when using this recuperator, the structural strength will increase, there will be no warping of the inner pipe of the recuperator, in turn, the service life of the device material as a whole will increase.

Claims

A cupola recuperator containing two coaxial pipes installed in the upper part of the cupola, cold and hot air inlets, a compensator, characterized in that the compensator is installed in the cupola shaft in the upper part of the recuperator and consists of annular plates located horizontally with a gap, one of which is attached to the outer pipe, another plate is located above the first and attached to the inner pipe.