Воздухонагреватель

/ Ф ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЮ ОПИСАНИЕ ИЗОБР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ( 71) Государственный ордена Ленинасоюзный институт по проектированиюметаллургических заводов и Липецкийполитехнический институт( 54)( 57) ВОЗДУХОНАГРЕВАТЕЛЬ ДОМЕННОЦЕЧИ, содержащий центральную камеру горения, огнеупорную вставку, установленную в камере горения, насадку,поднасадочное устройство с вмонтированными в него туннелями горелки игорячего дутья, связанными с центральной камерой горения, о т л ич а ю щ и и с я тем, что с цеиьюповышения стойкости кладки центральной камеры горения и туннелей горелки и горячего дутья, кольцевая огнеупорная вставка свободно устанбвлена внутри центральной камеры горениянад туннелями горелки и горячегодутья, а шахта центральной камерыгорения установлена на опорах поднасадочного устройства.Изобретение относится преимущественно к высокотемпературному нагреву дутья и других газообразных теплоносителей, используемых в металлургии и энергетике.Известен воэдухонагреватель, со" держащий центральную камеру горения, охватывающую ее насадку, поднасадочное устройство с вмонтированными в .него туннелями горелки и горячего дутья, жестко связанными с центральной камерой горения, кольцевой коллектор, который соединен с поднасадочным устройством отверстиями, расположенными равномерно по периметру основания кладки стены воэдухонагре вателя 1Недостаток известного воздухонагревателя заключается в низкой стойкости кладки стены воздухонагревателя, а также кладки стены централь ной камеры горения. Жесткая связь кладки туннелей горелки и горячего дутья. с кладкой камеры горения служит причиной неравномерного распределения внешней нагрузки и соответст венно напряжений в кладке этих элементов, что также снижает стойкость этих элементов воэдухонагревателя.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является воздухонагреватель доменной печи, содержащий центральную камеру горения, огнеупорную вставку, установленную в камере горения насадку, поднасадочное устройство с вмонтированными в него туннелями и горячего дутья, связанными с центральной каме. рой горения 2Недостатком этого воэдухонагревателя является низкая стойкость туннелей горелки и горячего дутья, вызванная тем, что вмонтирование туннелей горелки и горячего дутья воснование кладки стены центральнойкамеры горения и жесткая связь кладки туннелей с кладкой камеры горенияслужат причиной неравномерного распределения внешней нагрузки на упомянутые элементы воздухонагревателяв зоне приьнкания туннелей и соответственно напряжений в этих кладках. Возникновение разрушающих напряжений в кладке центральной камеры горения и кладке туннелей усугуб.ляется термическими напряжениями,Обусловленными различием температурных условий службы кладки в зонепримыкания туннелей и вне этой зоны,а также различием в термической деформации кладки туннелей и камерыгорения. Все зто снижает стойкостькладки центральной камеры горенияи кладки штуцеров,Целью изобретения является повышение стойкости кладки центральной камеры горения и туннелей горелкии горячего дутья,Поставленная цель достигаетсятем, что в воздухонагревателе доменной печи, содержащем центральную камеру горения, огнеупорную вставку,установленную в камере горения,насадку, поднасадочное устройство свмонтированными в него туннелями горелки и горячего дутья, связаннымис центральной камерой горения, кольцевая огнеупорная вставка свободноустановлена внутри центральной камеры горения над туннелями горелки игорячего дутья, а шахта центральнойкамеры горения установлена на опорахподнасадочного устройства.На фиг. 1 изображен воздухонагреватель, продольный разрез; на фиг,2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3разрез Ч-Б на фиг. 2.Воздухонагреватель содержит туннель 1 горячего дутья, расположенный в нижней части воздухонагревателя и соединенный посредством центральной камеры 2 горения с насадкой 3 и служащий для отвода горячего дутья из воздухонагревателя. Цент- ральная камера 2 горения, расположенная в средней части воздухонагревателя и соединенная внизу с туннелем 1 горячего дутья и туннелем 4 горелки, а вверху с насадкой 3 через подкупольное пространство 5, причем кладка ее стены установлена на опорах поднасадочного устройства. Насадка 3 охватывает центральную камеру горения и соединена вверху с подкупольным пространством 5, а внизу с кольцевым коллектором б. Она служит .промежуточным теплоносителем между продуктами горения и дутьем, которые периодически проходят через нее. Туннель 4 горелки расположен в нижней части воэдухонагревателя и соединен с горелкой ( не показана), а внутри связан через кольцевую огнеупорную вставку 7 с центральной камерой горения. Подкупольное пространство 5 расположено в верхней части воздухонагревателя . и соединено с центральной камерой 2 горения и насадкой 3. Оно служит для подвода продуктов горения к насадке 3 в период ее нагрева и для отвода из нее горячего дутья в период нагрева дутья. Форма и объем подкупольного пространства влияют на распределение продуктов горения по сечению насадки. Кольцевой коллектор б, установленный в нижней части ноздухонагревателя и примыкающий снаружи к штуцерам 8 дыма и холодного дутья, а вверху через поднасадочную решетку 9 к насадке 3, служит для обеспечения равномерного распределения дутья и продуктов горения по сечению1090721 каэ 3016/ НИИ ираж 540 Подпис филиал ППП фПатентф,Ужгород, ул. Проектная,4 насадки 3. Кольцевая огнеупорная вставка 7, смонтированная в нижней части горения и примыкающая к туннелю 1 горячего дутья и туннелю 4 го" релки, а вверху к центральной камере 2 горения, установлена над тунне 5 лями 1 и 4 и служит для их связи с центральной камерой горения и для защиты кладки нижней части стены центральной камеры горения .от перегрева. Штуцеры 8 дыма и холодного дутья, расположенные в нижней части воздухонагревателя, соединены с кольцевым коллектором б и служат для подачи холодного дутья в воздухонагреватель в период нагрева дутья и .15 для отвода продуктов горения из него в период нагрева насадки. Поднасадочная решетка 9 расположена под насад" кой и привыкает к насадке 3 и коль,цевому коллектору б. Она служит для 70 передачи нагрузки от насадки 3 и кладки стены центральной камеры 2 горения через посредство опорных кольцевых балок 10 и опорных стен 11 из огнеупорного материала или бе тона на фундаментВоэдухонагреватель работает следующим образом.В период нагрева насадки газ и воздух из горелки поступают в туннель 4 горелки, где начинается их перемешивание и горение смеси. Из туннеля 4 горелки смесь продуктов горения, газа. и воздуха поступает в кольцевую огнеупорную вставку 7 и далее в центральную камеру 2 горения,где происходит дожигание газа и откуда продукты полного горения выходят в подкупольное пространзтво 5. Из подкупольного пространстра 5 продукты горения поступают в 4 О насадку 3 и, охлаждаясь в ней, выА-А ходят в кольцевой коллектор 6, отку- да через штуцеры 8 отводятся в общий дымоход.В период нагрева дутья холодное дутье через штуцер 8 подается в кольцевой коллектор б,из которого оно поступает в насадку 3 и, нагреваясь за счет тепла насадки и ее стен выЬР ходит в подкупольное пространство 5, а затем, опускаясь по центральной камере 2 горения и кольцевой огнеупорной вставке 7, входит в туннель 1 горячего дутья и из него в общий трубопровод горячего дутья.При этом поднасадочная решетка 9 передает механическую нагрузку от .насадки 3 и кладки стен центральной ,камеры горения 2 через посредство опорных кольцевых балок 10 и опорных стен 11 на фундамент воздухонагревателя.Поднасадочная решетка 9 может быть связана непосредственно с фундаментом металлическими колоннами.Преимущества предлагаемого устройства заключаются в повышении стойкости кладки центральной камеры 2 горения, туннеля 1 горячего дутья и туннеля 4 горелки в силу наличия кольцевой огнеупорной вставки, свободно установленной внутри центральной камеры горения над туннелями 4 горелки и 1 горячего дутья. Внедрение. предлагаемого воэдухонагревателя по сравнению с базовым, в качестве которого принимаются воэдухона.греватели с боковой камерой горения доменной печи объемом 3200 м Новолипецкого металлургичес 5кого завода, позволяет увеличитьо температуру нагрева дутья на 40-50 С, что эквивалентно годовой экономии 300-350 тыс.рубна одну печь,