SU916539A1

SU916539A1 - Metal production furnace cooler

Info

Publication number: SU916539A1
Application number: SU802972774A
Authority: SU
Inventors: Nikolaj I Globa; Nikolaj A Kiyashko; Evgenij G Vishnyak; Aleksandr I Belojvan; Vyacheslav L Dzyuba; Nataliya Yu Koloskova; Vasilij S Bozhenko
Original assignee: Globa Nikolaj; Nikolaj A Kiyashko; Evgenij G Vishnyak; Belojvan Aleksandr; Vyacheslav L Dzyuba; Nataliya Yu Koloskova; Vasilij S Bozhenko
Priority date: 1980-08-15
Filing date: 1980-08-15
Publication date: 1982-03-30

Description

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к устройствам для охлаждения доменных печей, а также может быть использовано в других отраслях народного хозяйства для охлаждения промышленных печей.The invention relates to ferrous metallurgy, in particular to devices for cooling blast furnaces, and can also be used in other sectors of the national economy for cooling industrial furnaces.

Известен холодильник металлургических агрегатов, содержащий металлургические плиты с размещенными в них тепловыми трубками и конденса- * тор [13 ,Known refrigerator metallurgical units, containing metallurgical plates with heat pipes placed in them and a condenser * torus [13,

Недостатком известного холодильника является низкая способность отвода тепловых нагрузок от кожуха металлургического агрегата, что приводит к прогару охлаждающих труб и выходу холодильника из строя.A disadvantage of the known refrigerator is the low ability of removal of heat loads from the casing of the metallurgical unit, which leads to burnout of the cooling pipes and failure of the refrigerator.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является холодильник металлургической печи, содержащий корпус, изогнутую тепловую трубу со вставкой в зоне теплоотвода, сочлененной с перегородкой, установ- . ленной в ее конденсационной части 123,Closest to the proposed technical essence is a refrigerator metallurgical furnace, comprising a housing, a curved heat pipe with an insert in the area of the heat sink, articulated with a partition, installed-. in its condensation part 123,

22

Недостатком известного холодильника является низкая надежность и нетехнологичность его конструкции.The disadvantage of this refrigerator is low reliability and low-tech design.

Нет ехнологичным в данной конструкции является большое число сварочных соединений, что повышает вероятность их повреждения. При разгерметизации системы теплоноситель под действием давления испаряется во < внешнее пространство, что приводит к наступлению кризиса тепломассопереноса, связанного с переходом теплоносителя в однофазное состояние (пар), и пережогу стенки термосифона. Поэтому первоочередной эада,чей при создании новой конструкции холодильника является максимальное уменьшение числа стыковочных соединений. Кроме этого, описанный выше холодильник трудоемок в изготовлении: приварить внутреннюю опускную трубу к перегородке в конденсаторе и саму перегородку сравнительно сложно при массовом изготовлении холо3 916539No technological in this design is a large number of welding joints, which increases the likelihood of damage. During depressurization of the system, the coolant under the action of pressure evaporates into the outer space, which leads to a crisis of heat and mass transfer associated with the transfer of the coolant to a single-phase state (steam) and burnout of the wall of the thermosyphon. Therefore, the first priority, while creating a new refrigerator design, is the maximum reduction in the number of connecting connections. In addition, the above-described refrigerator is laborious to manufacture: it is relatively difficult to weld the internal standpipe pipe to the partition in the condenser and the partition itself in mass production holo3 916539

дильников. Возможно повреждение сварных, швов перегородки, например, при транспортировке или монтаже, приводящее к нарушению принципа действия термосифона со вставкой и снижению ₅в 7 раз теплопередающей способности устройства.Dilnikov. Damage to welded seams of the septum may occur, for example, during transportation or installation, leading to a violation of the principle of operation of a thermosyphon with an insert and a decrease in ₅ to 7 times the heat transfer capacity of the device.

Вторым важным недостатком холодильника является значительный размер конденсационного участка, что затруд- ,о няет размещение термосифонной системы охлаждения в ограниченном пространстве доменного цеха.The second important disadvantage of the refrigerator is the considerable size of the condensation section, which makes it difficult to place the thermosiphon cooling system in the confined space of the blast furnace shop.

Цель изобретения - повышение надежности и упрощение изготовления. ₁₅ The purpose of the invention is to increase reliability and simplify manufacturing. ₁₅

Поставленная цель достигается тем, что в холодильнике металлургической печи, содержащем корпус, изогнутую тепловую трубу со вставкой в зоне теплоотвода, сочлененной с пере- _мгородкой, установленной в ее конденсационной части,перегородка выполнена Г-образной формы с возможностью скольжения, а во вставке выполнены отверстия на расстоянии 1/3 25The goal is achieved in that the refrigerated metallurgical furnace, comprising a housing, the bent heat pipe with the insert in the heat sink zone, the articulated with over- _m towns installed in its condensing portion partition is T-shaped to slide and formed in the insert holes at a distance of 1/3 25

и 2/3 от верхней части корпуса.and 2/3 from the top of the case.

Расположение нижних и верхних отверстий на расстоянии 1/3 и 2/3 от верхней части корпуса объясняется необходимостью улучшения теплботдающей способности холодильника и выбрано на основании экспериментальных исследований.The location of the lower and upper holes at a distance of 1/3 and 2/3 from the upper part of the body is explained by the need to improve the heat transfer ability of the refrigerator and is selected on the basis of experimental studies.

Расположение нижних отверстий на расстоянии меньшем или большем 1/3, ³⁵ The location of the lower holes at a distance of less or more 1/3, ³⁵

а верхних отверстий на расстоянии меньшем или большем 2/3 от верхней части корпуса приводит к уменьшению теплопередающей способности холодильника за счет снижения скорости ув- ⁴⁰лажнения двухфазной смеси.a row of holes on a distance less than or greater than 2/3 of the upper housing leads to a decrease in heat transfer capacity of the refrigerator at the expense of speed reduction humidified ⁴⁰ lazhneniya biphasic mixture.

На чертеже показан холодильник, общий вид, в разрезе.The drawing shows the refrigerator, general view, in section.

Холодильник металлургической печи ⁴⁵содержит корпус 1, изогнутую тепловую трубу 2 с вставкой 3, сочлененные ' конденсационной перегородкой 4, установленной в конденсационной части. Конденсационная перегородка 4 выпол- ⁵⁰йена Г-образной формы и представляет собой полукруг с отверстием, к которому приварена вертикальная пластинка. Вставка 3 жестко укрепленная в нижней части зоны теплоподвода, снабжена от- ¹³⁵верстиями 5 и 6, расположенными на расстоянии 1/3 и 2/3 от верхней части корпуса.The refrigerator of the metallurgical furnace ⁴⁵ includes a housing 1, a curved heat pipe 2 with an insert 3 articulated by a condensation partition 4 installed in the condensation part. The condensation partition 4 is made in ^50- yen L-shaped and is a semicircle with a hole, to which a vertical plate is welded. Box 3 rigidly reinforced in the lower part of the heat zone ¹³⁵ is provided with a The relative Verstov 5 and 6, spaced 1/3 and 2/3 from the top of the housing.

4four

Тепловая труба заполняется промежуточным теплоносителем в количестве, равном 1/3 объема.The heat pipe is filled with an intermediate heat carrier in an amount equal to 1/3 of the volume.

Холодильник работает следующим образом.The refrigerator works as follows.

При подводе теплопотока от кожуха доменной печи теплоноситель внутри зоны теплоподвода кипит и, испаряясь, поднимается в зону теплоотвода, где конденсируется, отдавая скрытую теплоту парообразования теплоносителю вторичного контура, и скапливается в конденсационной перегородке 4, откуда под действием сил тяжести поступает во вставку 3, по которой и возвращается через отверстия 6 в нижнюю часть зоны теплоподвода. При движении конденсата вниз по вставке 3 происходит дополнительное распыление воды через отверстия 5, что способствует снижению паросодержания двухфазной смеси, движущейся по кольцевому зазору между зоной теплоотвода и вставкой.When supplying a heat flow from the blast furnace casing, the heat carrier inside the heat supply zone boils and evaporates, rises into the heat sink zone, where it condenses, giving latent heat of vaporization to the secondary coolant, and accumulates in which returns through the holes 6 in the lower part of the heat supply zone. When the condensate moves down the inset 3, additional spraying of water occurs through the holes 5, which helps to reduce the steam content of the two-phase mixture moving along the annular gap between the heat sink zone and the insert.

Дополнительное увлажнение двух фазной смеси в предлагаемом холодильнике через отверстия, расположенные на расстоянии 1/3 от верхней части зоны нагрева, увеличивает его теплопередающую способность, повышая, тем самым, надежность холодильника в эксплуатации.Additional moistening of two phase mixtures in the proposed refrigerator through openings located at a distance of 1/3 from the upper part of the heating zone increases its heat transfer capacity, thereby increasing the reliability of the refrigerator in operation.

К достоинствам предлагаемой конструкции относится также вертикальное расположение зоны теплоотвода, позволяющее не только улучшить условия монтажа холодильников и удобство их размещения, но и интенсифицировать процесс передачи тепла на этом участке за счет предотвращения затопления его теплоносителем, которое имеет место на горизонтальном участке теплоотвода.The advantages of the proposed design also include the vertical location of the heat sink zone, allowing not only to improve the installation conditions of refrigerators and the convenience of their placement, but also to intensify the process of heat transfer in this area by preventing flooding it with coolant, which takes place on the horizontal section of the heat sink.

То обстоятельство, что вставка жестко укреплена в нижней части зоны теплоотвода с возможностью скольжения без помощи сварки предотвращает перемещение перегородки при повреждении сварных швов, которое может привести к нарушению циркуляции теплоносителя во внутренней полости тепловой трубы и значительному снижению ее тепдрпередающей способности.The fact that the insert is rigidly fixed in the lower part of the heat sink zone with the possibility of sliding without welding helps to prevent the septum from moving if the welds are damaged, which can lead to disturbance of the heat carrier circulation in the inner cavity of the heat pipe and a significant decrease in its heat transfer capacity.

Положительным является также исключение стыковочного соединения межзоной теплоподвода и зоной теплоотводе, что исключает возможностьPositive is also the exclusion of the docking joint by the inter-zone heat supply and the heat sink zone, which excludes the possibility

5five

испарения теплоносителя через этот шов.evaporation of the coolant through this seam.

Годовой экономический эффект от использования на предприятии предлагаемой конструкции холодильника доменной печи составит 50-70 тыс.руб.The annual economic effect from using the proposed design of a blast furnace refrigerator at the plant will be 50-70 thousand rubles.

Claims

Claim

Refrigerator metallurgical furnace, comprising a housing, a curved heat pipe with an insert in the area of the heat sink, articulated, with a partition,

916539 6

installed in its condensation part, characterized in that, in order to increase reliability and simplify production, the partition is made L-shaped with a possibility of sliding, and in the insert there are holes at a distance of 1/3 and 2/3 from the upper part of the body.