SU666204A1 - Горизонтальный воздухонагреватель - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к черной металлургии, в частности к доменному производству, и может быть применено во всех отрасл х народного хоз йства, где требуетс  высокотемп ратурный нагрев дуть . Известен горизонтальный воздухонагреватель , состо щий из кожуха с внутренней огнеупорной футеровкой, который установлен на фундаменте посредством опор, насадки, штуцеров подвода и отвода 1. Известный воздухонагреватель не достаточно эффективен в работе и имеет низкую стойкость конструкций. Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности  вл етс  горизонтальный воздухонагреватель , кожух которого установлен на фундаменте посредством определен го числа опор (одна из них закрепле а другие установлены на устройстве, допускающем свободное расширение вдоль устройства) и защищен от нагрева внутренней огнеупорной и изоли рующей футеровкой .Относительное расширение мэжду металлической оболочкой и футеровкой компенсируетс  несколькими температурными швами, предусмотренными в этой футеровке. Насадка свободноразмещена во внутреннем пространстве и полностью заполн ет весь объем поперечных отделений , кроме двух свободных камер, из которых одна  вл етс  камерой горени  и сборником гор чего дуть , а друга  предназначена дл  сбора и выдачи продуктов горени  и дл  подачи холодного дуть . На стороне камеры горени  имеютс  устройства дл  сх игани  топлива с отделительными клапанами , а также штуцер гор чего дуть  с отделительным клапаном.На противоположной стороне имеютс  штуцеры дл  отвода дыма и дл  подачи холодного дуть  с клапанами. Известна  конструкци  3 и 4 обладает следующими недостатками,существенно снижающими ее полезность и преп тствующими ее внедрению дл  нагрева воздуха до высоких температур: 1. Насадка, как со стороны камеры горени , так и со стороны камеры холодного дуть  имеет вертикальные образующие.При зтом,на гор чей стороне нижние слои насадки,наход тс  под воздействием гор чих газов и под давлением вышележащих слоев насадки (величины давлений при диаметре насадки 7-9 м могут достигать 2,54 кг/см), в то врем  как верхние слои насадки, подвергающиес  воздеПствию тех же температур практически не несут никакой нагрузки. Поэтому максимальна  температура дуть  ограничиваетс  предельнодопус тимыми услови ми работы нижележащих огнеупоров в высокотемпературной зоне воздухонагревателей. 2. Свободно лежаща  насадка, образованна  блоками, трубками или другими элементами, дает осадку. Поэтому в верхней цилиндрической части образуетс  полость, по которо могут протекать значительные количества греющего газа (или дуть ), тепло которого практически не используетс . Предлагаема  конструкци  горизонтального воздухонагревател , исключающа  указанные выше недостатки показана на фиг. 1 и 2. Целью изобретени   вл етс  повышение эффективности нагрева дуть  и повьш ение стойкости конструкций. Дл  этого насадка со стороны камеры горени  уложена уступом таким образом, чтобы образующа  уступа составл ла угол 40-60° с горизонтальной осью воздухонагревател ,при этом насадка выполнена в виде удлиненных по горизонтали блоков, уложе ных с вертикальным зазором, составл ющим 0, от радиуса насадки. В полости, образованной сводово частью камеры насадки и самой насад кой, выполнены сегментообразные выс тупы, вход щие в вертикальные зазоры насадки, а радиус кривизны высту пов составл ет 0,9fl,l радиуса камеры насадки. На фиг. 1 показан горизонтальный воздухонагреватель, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А фиг.1. Воздухонагреватель состоит из ко жуха 1, на внутренней поверхности которого уложена огнеупорна  футеровка 2 с компенсационными кольцами 3; с одной стороны воздухонагревател  к камере 4.горени  примыкает штуцер 5, соединенный с горелочным устройством б и штуцером гор чего дуть  с отдельным клапаном 7. Кожух 1 уложен на неподвижные опоры 8 и подвижные опоры 9. С другой стороны воздухонагревател  к камере ю продуктов горени  и холодного дуть  подсоединен штуце с компенсатором 11, в свою очередь, соединенным со штуцерами дымовых клапанов 12 и холодного дуть  13. Между камерами 4 и 10 расположена насадка 1-4 в виде удлиненных по горизонтали насадочных блоков с орие тировочной длиной 2,5-3,5 м, уложен ных с вертикальными зазорами 15, составл ющими 0,5-lp % от радиуса насадки. Насадка 14 со стороны каме ры горени  4 выполнена уступом та44 КИМ образом, чтобы образующа  уступа составл ла угол с горизонтальной осью воздухонагревател , равный 40-60°. В свободной полости, образованной футеровкой 2 и насадкой 14, над вертикальными зазорами 15 установлены сегментообразные выступы 16, выполненные из того же огнеупорного материала, вход щие в зазоры 15, при этом радиус кривизны выступов 16 0,9 г 1,1 радиуса камеры насадки, а высота выступов составл ет 3 г 10,0% радиуса камеры насадки. Предложенный горизонтальный воздухонагреватель работает следующим образом. При закрытом отделительном клапане 7 и открытом дымовом клапане 12 посредством горелочного устройства 6 через штуцер 5 в камере горени  4 происходит горение топлива и нагрев продуктами горени  насадки 14, выполненной в виде блоков с ориентировочной длиной 2,5- 3,5мис вертикальным зазором 15, составл ющим 0,5 т 1,0% от радиуса насадки 14. При работе воздухонагревател  в ный клапан 7 и клапан 13 холодного дуть  открьюаютс , а дымовой клапан 12 закрываетс  и холодный воздух, проход щий через камеры 10 и насадку 14, нагреваетс . В предложе ной конструкции воздухонагревател  за счет того, что уступ насадки 14 образует угол с горизонтальной осью воздухонагревател , равный 40-60°, нижние слои насадки 14, подвергающиес  воздействию высокой температуры, не нагружены , а н:1жние (более глубокие) слои насадки 14, наход щиес  под нагрузкой от верхних слоев - подвергаютс  воздействию газа, температура которого понижена при прохождении через впереди лежащие р ды насадки 14. Насадка 14 укладываетс  в виде отдельных блоков с зазорами 15 по вертикали . Через эти зазоры возможен переток газа или воздуха в случае перекрыти  каналов в каком-либо из блоков насадки. Дл  предотвращени  перетока газа или воздуха в свободной полости, образуемой при вертикальном смещении насадки , на рассто нии 2,5 - 3,5 м по горизонтали устанавливаютс  сегментообразные выступы 16, направленные внутрь камеры насадки в зазоры 15, выполн емые из того же огнеупорного материала, что насадка и стены, радиусы кривизны которых 0,9 - 1,1 радиуса камеры насадки, а высота выступов составл ет 3-10% от радиуса камеры насадки 14. Применение предложенного технического решени  применительно к блоку воздухонагревателей (3 шт.) позволит повысить эффективность нагрева дуть  и повысить стоПкость металлоконструкции с ориентировочным экономическим эффектом 320 тыс.руб.

Claims (4)

1.Патент США № 3175816, кл. 266-14, 1963.

2.Патент Франции 1.411178, С 21 В, 1965.

3.Патент ПНР 51117, кл. 18 а, 9/02, 1966.

4.Патент США № 3124337, кл. 263-19, 1964.

J 2f6

/ / П/

6041 0« У 0 ХуО а ООСОС ОС-00

f; / И /

/ /5 / /

г