SU1063841A1

SU1063841A1 - Холодильник доменной печи

Info

Publication number: SU1063841A1
Application number: SU823433741A
Authority: SU
Inventors: Геннадий Александрович Здорнов; Кирилл Артемьевич Горшков; Александр Сергеевич Воронин; Юрий Константинович Панов
Original assignee: Сибирский Государственный Институт По Проектированию Металлургических Заводов
Priority date: 1982-05-05
Filing date: 1982-05-05
Publication date: 1983-12-30

Abstract

ХОЛОДИЛЬНИК ДОМЕННОЙ ПЕЧИ, содержа11ий корпус d залитыми в него трубчатыми змеевиками, соединенными с патрубками подвода и отвода хладагента , отличающийс тем, что, с целью турбулизации потока хладагента по всей длине змеевика и увеличени вследствие этого степени охлаждени холодильника и его стойкости , на внутренней поверхности змеевиков выполнены кольц€ вые выступы на рассто нии друг от друга 0,25-0., 5 внутреннего диаметра змеевика и высотой 0,01-0,03 внутреннего диаметра змеевика.

Description

х

1

11

о:

И И II и

-П

I I со

00 4 Изобретение относитс к черной металлургии, в частности к доменному производству, и может использовано дл охлаждени нагревательных и плавильных печей. Известны холодильники доменных пе чей, предназначенные дл охлаждени различных конструкций и элементов доменных печей с целью предохранени их от воздействи высоких температур представл ющие собой чугунные корпуса с залитыми в них трубчатыми змеевинами охлаждени , соединенными с патрубками дл подвода и отвода хлад агента l . Наиболее близким к. предлагаемому по технической сущности и. достигаемому эффекту вл етс холодильник доменной печи, содержащий корпус с залитыми в него трубчатыми змеевиками , соединенньоми с патрубками подвода и отвода хладагента, в которых установлены спирально изогнутые плас тины 2j . В известном устройстве охлаждающа вода используетс недостаточно эффективно, так как получив вращательное движение только в подвод щем патрубке по мере прохождени по змеевику , быстро тер ет вращательное движение из-за в зкости воды и трени между стенками змеевика и сло ми воды , а далее основна масса воды проходит Через центральную часть поперечного сечени змеевика, не участву активно в теплообмене. Вследствие того активный теплообмен происходит только в начальном участке охлаждающего змеевика. На большей длине змеевика по центру поперечного сечени поток .воды имеет более высокую скорость, чем на периферии сечени , где происходит повышение температуры воды, сопровождающеес выпадением солей временной жесткости и образованием на стенках змеевика накипи, нарушающей теплопередачу. В результате снижаетс стойкость холодильника и охлаждаемых конструкций и элеме)тов доменной печи. Цель изобретени - турбулизаци потока хладагента по всей длине змеевика и увеличение вследствие этого степени охлаждени 2 олодильника и его стойкости. Поставленна цель, достигаетс тем, что в холодильнике доменйой печи , содержащем корпус с залитыми в него трубчатыми змеевиками, соединен ными с патрубками подвода и отвода хладагента, на внутренней поверхност змеевиков выполнены кольцевые выступы на рассто нии друг от друга 0,25-0,5 внутреннего диаметра змееви ка и высот-ой 0,01-0,03 внутреннего диаметра змеевика. На фиг.1 изображен холодильник, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1) на фиг.З - узел 1 на фиг.2 (кольцевые выступы турбулизаторов); на фиг.4 - зависимость теплового потока и гидравлического сопротивлени от высоты выступов-турбулизаторов J на фиг.5 - зависимость теплового потока от шага выступов-турбулизаторов . Холодильник состоит из корпуса 1 с залитыми в него Чрубчатыми змеевиками 2 охлаждени и соединенными с ними патрубками 3 дл подвода и отвода хладагента. По длине змеевиков расположены кольцевые выступы-турбулизаторы 4 на рассто нии друг от друга 0,250 ,5 внутреннего диаметра змеевика и высотой 0,01-0,03 внутреннего диаметра змеевика. При проведении исследований получены зависимости теплоотдач, гидравлического сопротивлени от размеров выступов и шага их расположени , коэффициент Рейнольдса дл рассматриваемых условий ,0x0,04x10 - - т .е. течение турбулентное. Приодинаковых расходах теплоносител , потер х давлени и. объемах теплообменных аппаратов с выступамитурбулизаторами и с гладкими трубами тепловые мощности их равны Nu/NUfk при турбулентном течении ,8 ,2j4 Nu/Nurft ОглЧ/ 1т.е. интенсификаци теплообмена эффективна при Nu|Nu /; /l r. в табл.1 приведены зависимости теплового потока и гидравлического сопротивлени от высоты выступовтурбулизаторов . I ., Таблиц ..al Продолжение таб Из данных табл.1 и построенн на ее основе графика (фиг.4.) сл что при изменении высоты выступо в трубе отношение коэффициентов теплоотдачи Нуссельта (Nu), хара ризующее эффективность тепловой боты теплообменного устройства, малых значени х высоты выступов ра быстрее гидравлического сопротивл При этом оптимальные значени - наход тс в пределах 0,94-0,98 ,01-0,03. В табл. 2 приведена зави мость теплового потока от шага выступов-турбулизато °° Таблица Из зависимости теплового потока от шага выотупов-турбулизаторов (табл. 2 и фиг.5) следует, что оптимальное отношение шага к диаметру трубы - дл эффективной работы теплообменного устройства находитс в пределах 0,25 01- ... При движении хладагента по змеевику на кольцевых выступах турбулизатора образуютс слабые вихри, они не унос тс к центру потока, как происходило бы в случае значительного сужени , а движутс вдоль стенки канала змеевика и особенно интенсивно перемешивают пристеночный слой, резко увеличива тем самым теплопередачу в нем (в 1,5-3 раза) , незначительно увеличива при этом гидросопротивление . Предлагаема конструкци холодиль ника позвол ет значительно увеличить стойкость холодильников, конструкций и элементов доменной печи, уменьшить простои доменной печи из-за прогара холодильников и тем самым увеличить производительность печи. .Холодильник в результате повышенной теплоотдачи к хладагенту обес:печивает низкую по сравнению с существующей температуру рабочей стороШа1 холодильника. На основании этого стойкость холодильников увеличиваетс в два раза и не требуетс их замены во врем капитальных ремонтов второго разр да, проводимых через каждые п ть лет. Замена холодильников будет производитьс на капитальных ремонтах первого разр да через 10-14 лет. После осуществлени реконструкции возрастет объем производства чугуна в результате сокращени продолжительности ремонта доменных печей второго разр да, уменьшатс затраты на строительно-монтажные работы по замене холодильников, сократ тс капитальные затраты, возрастет производительность труда.

л

0,9 0,99 0,$9 0,92 0,9f t,0

3.5

(Ни/Нигд) фиг Л

у

1{ f.3 f.f

1.0

Н

I I

0,6 ifl

t/л

14 ut.S

Claims

ХОЛОДИЛЬНИК ДОМЕННОЙ ПЕЧИ, содержащий корпус d залитыми в него трубчатыми змеевиками, соединенными с патрубками подвода и отвода хладагента, отличающийс я тем, что, с целью турбулизации потока хладагента по всей длине змеевика и увеличения вследствие этого степени охлаждения холодильника и его стойкости, на внутренней поверхности змеевиков выполнены кольцевые выступы на расстоянии друг от друга 0,25^0,5 внутреннего диаметра змеевика и высотой 0,01-0,03 внутреннего диаметра змеевика.