SU1290054A1

SU1290054A1 - Cooling member for industrial furnaces

Info

Publication number: SU1290054A1
Application number: SU853887238A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Афанасьевич Сахацкий; Александр Иванович Белойван; Наталья Юрьевна Колоскова; Анатолий Игнатьевич Сардак; Валерий Емельянович Туз; Ярослав Викторович Зуев
Original assignee: Киевский Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции
Priority date: 1985-04-16
Filing date: 1985-04-16
Publication date: 1987-02-15

Abstract

Изобретение относитс к металлургии, в частности к охлаждающим элементам печей . Цель изобретени - повышение надежности . В корпусе тепловой трубы расположена цилиндрическа вставка 2 с отверсти ми 3 и 4 вдоль верхней и нижней образующих и пазом 5. Внутри вставки размещена труба, в кольцевом зазоре между трубой и вставкой выполнены кольцевые каналы. При работе устройства применение трубы с циркулирующим в ней хладагентом дает возможность отсепарировать жидкость, которую захватывает пар, и сконденсировать значительную часть пара еще в зоне подвода тепла. Это повыщает циркул цию теплоносител в зоне теплоподвода, что особенно важно при не- равном-ерном теплоподводе и больших тепловых потоках. 2 ил. (Л ND СО О1 4 cfyu.2This invention relates to metallurgy, in particular to furnace cooling elements. The purpose of the invention is to increase reliability. In the heat pipe body there is a cylindrical insert 2 with openings 3 and 4 along the upper and lower generators and the groove 5. Inside the insert there is a pipe, in the annular gap between the pipe and the insert there are annular channels. When the device is in use, the use of a pipe with a coolant circulating in it makes it possible to separate the liquid that captures the steam, and to condense a significant part of the steam even in the heat supply zone. This increases the circulation of the heat transfer medium in the heat supply zone, which is especially important in case of unequal heat supply and large heat fluxes. 2 Il. (L ND CO O1 4 cfyu.2

Description

Устройство относитс к цветной и черной металлургии и может быть использовано, например, дл охлаждени горизонтальных конструкций промышленных печей.The device relates to non-ferrous and ferrous metallurgy and can be used, for example, to cool horizontal structures of industrial furnaces.

Цель изобретени - повышение надежности теплоотвод щего устройства.The purpose of the invention is to increase the reliability of the heat sink device.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство , общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.FIG. 1 shows the proposed device, a general view; in fig. 2 is a section A-A in FIG. one.

В корпусе охлаждающей трубы 1 расположена коаксиальна цилиндрическа вставка 2 с отверсти ми 3 и 4 вдоль верхней и нижней образующих и пазом 5 вдоль нижней образующей. Внутри по всей длине расположена цилиндрическа труба 6. В кольцевом зазоре между трубой и вставкой кольцевые каналы выполнены на наружной поверхности вставки или внутренней поверхности трубы, один из торцов вставки приварен к крыше трубы, а второй выведен в зону конденсации. Зона теплоподвода трубы соединена трубопроводом 7 с герметической емкостью 8.In the case of the cooling tube 1 there is a coaxial cylindrical insert 2 with openings 3 and 4 along the upper and lower generators and the groove 5 along the lower generatrix. Inside, a cylindrical tube 6 is located along the entire length. In the annular gap between the tube and the insert, annular channels are made on the outer surface of the insert or the inner surface of the pipe, one of the ends of the insert is welded to the roof of the pipe, and the second is brought into the condensation zone. The heat supply zone of the pipe is connected by a pipe 7 with a hermetic capacity of 8.

При работе устройства промежуточный теплоноситель из зоны конденсации поступает в зону теплоподвода, где вскипает и в виде паровод ного потока поступает в верхнюю часть охлаждающей tpy6bi и через щелевое отверстие 3 попадает внутрь вставки , где жидкость сепарируетс , а пар частично конденсируетс на цилиндрической трубе , по которой протекает охлаждающа вода, затем направл етс в зону теплоотво- да, где окончательно конденсируетс .When the device is in operation, the intermediate coolant from the condensation zone enters the heat supply zone, where it boils and flows in the form of a steam-water stream to the upper part of the cooling tpy6bi and through the slotted hole 3 enters the insert, where the liquid separates, and the steam partially condenses on the cylindrical pipe, through which cooling water flows, then it is directed to the heat sink zone, where it is finally condensed.

Применение цилиндрической трубы с циркулирующей в ней охлаждающей водой дает возможность отсепарировать жидкость, которую захватывает пар, проход кольцевой зазор, и сконденсировать значительную часть пара еще в зоне подвода тепла, что дает возможность повысить циркул цию теплоносител в зоне теплоподвода в несколько раз. Это обсто тельство приобретает особое значение в случае неравномерного теплоподвода и при больших тепловых потоках . Кроме того, применение цилиндрической трубы с охлаждающей водой дает возможность регулировать давление (температуру насыщени ) во внутренней полости термосифона, что имеет особое значение при резком увеличении нагрузки или остановке печи. С помощью кольцевых каналов удаетс обеспечить подЗчу жидкости, осоThe use of a cylindrical pipe with cooling water circulating in it makes it possible to separate the liquid that captures the steam, the passage of the annular gap, and condense a significant portion of the steam even in the heat supply zone, which makes it possible to increase the circulation of the coolant in the heat supply zone several times. This circumstance is of particular importance in the case of uneven heat supply and with large heat fluxes. In addition, the use of a cylindrical pipe with cooling water makes it possible to adjust the pressure (saturation temperature) in the internal cavity of the thermosyphon, which is of particular importance when the load increases sharply or stops the furnace. With the help of annular channels, it is possible to ensure liquid scans, especially

5five

бенно в начальный период, в верхнюю часть трубы и в дальнейшем значительно увеличить циркул цию теплоносителей в зоне теплоподвода независимо от ее длины.In the initial period, to the upper part of the pipe, and in the future, to significantly increase the circulation of coolants in the heat supply zone, regardless of its length.

Наличие паза по нижней образующей способствует равномерному распределению теплоносител в зоне теплоподвода.The presence of a groove along the lower generatrix contributes to a uniform distribution of the heat transfer medium in the heat supply zone.

Герметическа емкость 8, соединенна трубопроводом с зоной теплоподвода, позвол ет обезопасить теплоотвод щее устройство от разрыва в случае временного отключени охлаждающей воды. При отсутствии охлаждени зоны теплоотвода температура зоны теплоподвода будет равна температуре окружающей среды, а давление внутренней полости устройства не будет превышать заданного предела, выше которого возможно разрушение устройства. При повторном подводе охлаждающей воды на участок тепло- отБОда, в св зи с падением давлени внутри устройства, теплоноситель начинает поступать из герметической емкости во внутреннюю полость устройства, обеспечив необходимый теплоотвод.A hermetic tank 8, connected by a pipeline to the heat supply zone, allows the heat sink device to be protected from rupture in the event of a temporary shutdown of the cooling water. In the absence of cooling of the heat sink zone, the temperature of the heat supply zone will be equal to the ambient temperature, and the pressure of the internal cavity of the device will not exceed the specified limit, above which the device may be destroyed. When the cooling water is re-supplied to the heat removal area, due to the pressure drop inside the device, the coolant begins to flow from the pressurized container into the internal cavity of the device, providing the necessary heat removal.

Применение расширител позвол ет также создать многократный запас теплоносител , что значительно увеличивает, нар ду с повышением безопасности работы, надежность устройства.The use of an expander also permits the creation of a multiple supply of heat transfer media, which significantly increases, along with increased operational safety, the reliability of the device.

Проведение опытов с новой конструкцией охлаждающего устройства показало, что отводима теплова нагрузка примерно в 4 ра- ., за больше, по сравнению с трубой, указанной в прототипе. При этом длина трубы равн лась 4 м.Experiments with the new design of the cooling device showed that the heat load is removed by about 4 times., For more, compared with the pipe specified in the prototype. The length of the pipe was 4 m.

00

Claims

Invention Formula

A cooling element for industrial furnaces, comprising a heat pipe body with heat supply and heat removal sections and a cylindrical insert with longitudinal slots of the upper and lower generators, characterized in that, in order to increase reliability, it is equipped with a condenser placed inside the insert along the entire pipe , and an airtight container connected to the heat-conducting portion, annular channels are made on the outer surface of the insert and a longitudinal groove is made along the lower forming insert along its entire length.

/ 7 7 75Й7г7 / Г7е / 7ug у

C

1 -H L. L.-CH. y-y-y

/

tt

: Y Y L