SU578523A1

SU578523A1 - Radiation heater

Info

Publication number: SU578523A1
Application number: SU7602315600A
Authority: SU
Inventors: Виктор Федорович Степаненко; Владимир Евгеньевич Кремнев; Валериан Иванович Ткач; Юрий Иосифович Розенгард; Георгий Наумович Хейфец; Виктор Александрович Мисюля; Витольд Доменикович Скочеляс; Людмила Евгеньевна Паукова; Наталия Павловна Булденко; Валерий Ефремович Бабуров; Виктор Валентинович Пархоменко
Original assignee: Днепропетровский Ордена Трудового Красного Знамени Металлургический Институт
Priority date: 1976-01-19
Filing date: 1976-01-19
Publication date: 1977-10-30

Description

(54) РАДИАЦИОННЫЙ НАГРЕВАТЕЛБ(54) RADIATION HEATING

Изобретение касаетс устройств радиационного нагрева и может бъпъ использовано в радиационных нагревател х с U-образной излучающей трубой, примен емых в печах дл термохимической обработки металла.The invention relates to radiation heating devices and can be used in radiation heaters with a U-shaped radiant tube used in furnaces for thermochemical processing of metal.

Известны радиационные нагреватели, содержащие излучающую U-образную трубу с подводом воздуха и установленную по ее оси газонодвод щую трубу 1.Radiation heaters are known that contain a radiating U-shaped pipe with an air supply and a gas supply pipe 1 installed along its axis.

Недостатком таких нагревателей вл етс неравномерность тепловыделений и распределенн темиератур по длине трубы, что приводит к сажеобразованию и быстрому выходу нагревател из стро .The disadvantage of such heaters is the non-uniformity of heat generation and distributed temperature along the length of the pipe, which leads to soot formation and a rapid exit of the heater.

Наиболее близким техническим решением вл етс радиационный нагреватель с излучающей трубой, содержащей газоиодающий коллектор с соплами, установленный в последней с кольцевым зазором н образу ощий центральный каиал, подключенный к источнику воздуха, а сонла равномерно расиоложены по окружности и наклонены к оси 2.The closest technical solution is a radiant heater with a radiating tube containing a gas diode collector with nozzles, installed in the latter with an annular gap and forming a common central tube connected to an air source, and the rails are evenly circumferential and inclined to axis 2.

В этом нагревателе продукты сгорани удал ютс по центральной трубе. Така компановка не позвол ет обеспечить равномерное распределение температур по длине U-образной излучаюшей трубы.In this heater, combustion products are removed through a central tube. This arrangement does not allow for uniform temperature distribution along the length of the U-shaped radiating tube.

Цель изобретени - обеспечение равномерности сжигани газа по длине U-образной изл чающей трубы.The purpose of the invention is to ensure uniform combustion of gas along the length of the U-shaped transmitting pipe.

Это достигаетс тем, что кольцевой зазор подключен к источнику воздуха и его нроходное сечение в 3,5-4,0 раза меньше сечени центрального канала. Кроме того, угол наклона сопл к оси нагревател составл ет 25- 35°, отношение диаметра окружности расположени сопл к диаметру излучающей трубы - 0,6-0,7, а суммарна площадь сечений сопл к площади сечени трубы-0,003-0,005.This is achieved by the fact that the annular gap is connected to the air source and its opening section is 3.5-4.0 times smaller than the cross section of the central channel. In addition, the angle of inclination of the nozzles to the axis of the heater is 25-35 °, the ratio of the diameter of the nozzles to the diameter of the radiating tube is 0.6-0.7, and the total cross-sectional area of the nozzles to the cross-sectional area of the pipe is 0.003-0.005.

На фиг. 1 представлеи предлагаемый нагреватель; на фиг. 2 - схема процессов, происход щих в излучающей трубе.FIG. 1 represent the proposed heater; in fig. 2 is a diagram of the processes occurring in the radiating tube.

Нагреватель содержит излучающую трубу 1, газопода ощий коллектор 2 с соплами 3, равномерно расположенными по окружности и иаклоненными к оси. Коллектор 2 образует центральный канал 4, ироходное сечение которого в 3,5-4,0 раза больше сечени кольцевого зазора 5. Центральный канал 4 и кольцевой зазор 5 подключены к источнику воздуха , а газ поступает в коллектор из патрубков 6. Угол наклона сопл к оси нагревател составл ет 25-35°, отношение диаметра окружности расположени сопл к диаметру излучающей трубы - 0,6-0,7, а суммарна илощадь сечений сопл к площади сечени трубы 0,003-0,005.The heater contains a radiating pipe 1, a gas-supplying collector 2 with nozzles 3, evenly spaced around the circumference and inclined to the axis. The collector 2 forms a central channel 4, and the opening section of which is 3.5-4.0 times the cross section of the annular gap 5. The central channel 4 and the annular gap 5 are connected to an air source, and the gas enters the collector from nozzles 6. The angle of inclination of the nozzles to the axis of the heater is 25-35 °, the ratio of the diameter of the nozzle to the diameter of the radiating pipe is 0.6-0.7, and the total sectional area of the nozzles to the pipe section is 0.003-0.005.

При работе нагревател газ поступает в коллектор 2 из патрубков 6 и выходит через сопла 3 в воздушный, иоток, разделенный газоподающим колле,ктором 2 на два потока, протекающих по центральному каналу 4 и кольцевому зазору 5.During operation of the heater, the gas enters the manifold 2 from the nozzles 6 and exits through the nozzles 3 into the air stream, which is divided by the gas supply collet, Ctor 2, into two streams flowing through the central channel 4 and the annular gap 5.

Формирование факела осуществл етс в стесненных услови х прн ограничении его стенками излучающей трубы 1. На начальном участке при контакте воздуха, выход щего из кольцевого зазора 5, со стру ми газа образуетс зона А диффузионного горени со смещеннем иродуктов сгорани с воздухом, что исключает перегрев стенок трубы 1. В кольцевой зоне Б движутс продукты сгорани с избытком воздуха, частично охлажденные в зоне А, при посто нном подмещиванип высокотемпературных газов, поступающих из Bbij сокотемпературной зоны В, образованной стру ми газа, сход щимис на осн нагревател , с воздухом, вытекающим из центрального канала 4.The torch is formed in cramped conditions by limiting the walls of the radiating pipe 1 to it. At the initial section, when air coming out of the annular gap 5 contacts the gas jets, a diffusion combustion zone A is formed with displacement and combustion products with air, which prevents overheating of the walls pipes 1. In the annular zone B, the products of combustion move with an excess of air, partially cooled in zone A, with a constant displacement of high-temperature gases coming from Bbij in the low-temperature zone B, jets aza converging on regular heater with air emanating from the central channel 4.

Така структура газовых потоков в излучающей трубе 1 обеспечит сравнительно медленное выгорание компонентов по всей длине трубы н исключит местный перегрев и сажеобразование .Such a structure of gas flows in the radiating pipe 1 will provide a relatively slow burn-up of components along the entire length of the pipe and eliminate local overheating and soot formation.

Применение предлагаемой конструкции радиационного нагревател позволит снизить - расход газа на- 5% и увеличить срок службы U-образных излучающих труб в 1,5 раза.The use of the proposed design of the radiation heater will allow to reduce - gas consumption by 5% and increase the service life of U-shaped radiating tubes by 1.5 times.

Claims

1. Radiation heater with radiating tube containing gas supply manifold

with nozzles installed in the latter with an annular gap and forming a central channel connected to the air source, and the nozzles are evenly spaced around the circumference and inclined to the axis, which differs

the fact that, in order to ensure uniform combustion of gas along the length of the U-shaped radiating tube, the annular gap is connected to the air source and its flow cross section is 3.5–4.0 times smaller than the central section

channel.

2. A heater according to claim 1, characterized in that the angle of inclination of the nozzles to the axis of the heater is 25-35 °.

3. Heater for PP. I and 2, characterized in that the ratio of the diameter of the nozzle location to the diameter of the radiating pipe is 0.6-0.7, and the total area of the nozzle sections to the pipe section area is 0.003-0.005.

Information sources,

taken into account in the examination

1. USSR author's certificate No. 317861, cl. F 23 D 13/12, 1969.

2. The patent of Germany L 1401169, cl. 24C, 10, publ. 1969.