Горизонтальный воздухонагреватель

." еиа, О П И С А" Е ИЗОБРЕТЕННАЯ Союз Советских Социалистнческих Республнк(22) Заявлено 20377 (21) 24 654 68/22-02с присоединением заявки Но(51)М, Кл.2 С 21 В 9/06 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(71) Заявитель Украинский государственный институт по проектированию металлургических заводов( 54 ) ГОРИЗОНТАЛЬНЫИ ВОЗДУХОНАГРЕВАТЕЛЬ Изобретение относится к черной металлургии, в частности к доменному произв одс тв у, и може т быть применено во всех отраслях народного хозяйства, где требуется высокотемпе 5 ратурный нагрев дутья.Известен горизонтальный воздухонагреватель, состоящий 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 является горизонтальный воэдухонагреватель, кожух которого установлен на Фундаменте посредством определенно-"0 го числа опор (одна из них закреплена, а другие установлены на устройстве, допускающем свободное расширение вдоль устройства) и защищен от нагрева внутренней огнеупорной и изолиРующей Футеровкой 2,Относительное расширение между металлической оболочкой и футеровкой компенсируется несколькими температурными швами, предусмотренными в этой Футеровке. Насадка свободно размещена во внутреннем пространстве и полностью заполняет весь объем поперечных отделений, кроме двух свободных камер, из которых одна является камерой горения и сборником горячего дутья, а другая предназначена для сбора и выдачи продуктов горения и для подачи холодного дутья. На стороне камеры горения имеются устройства для сжигания топлива с отделительными клапанами,а также штуцер горячего дутья с отделительным клапаном.На противоположной стороне имеются штуцеры для отвода дыма и для подачи холодного дутья с клапанамиИзвестная конструкция 3 и 4 обладает следующими недостатками,существенно снижающими ее полезность и препятствующими ее внедрению для нагрева воздуха до высоких температур:1. Насадка, как со стороны камеры горения, так и со стороны камеры холодного дутья имеет вертикальные образующие.При зтом,на горячей стороне нижние слои насадки, находятся под воздействием горячих газов и под давлением вышележащих слоев насадки (величины давлений при диаметре насадки 7-9 м могут достигать 2,56662 15 50 34 кг/см), в то время как верхниеслои насадки, подвергающиес я воз -действию тех же температур практически не несут никакой нагрузки.Поэтому максимальная температурадутья ограничивается предельнодопус -тимыми условиями работы нижележащихогнеупоров в высокотемпературнойзоне воздухонагревателей.2. Свободно лежащая насадка, образованная блоками, трубками илидругими элементами, дает осадку. 10Поэтому в верхней цилиндрическойчасти оразуется полость, по котороймогут протекать значительные количества греющего газа (или дутья),тепло которого практически не используется.Предлагаемая конструкция горизонтального воздухонагревателя, исключающая указанные выше недостатки показана на Фиг, 1 и 2. 20Целью изобретения является повышение эффективности нагрева дутьяи повышение с тойкос ти конс трукций.Для этого насадка с о с торо ны камеры горения уложена уступом такимобразом, чтобы образующая уступасоставляла угол 40-60 с горизонтальной осью воздухонагревателя,приэтом насадка выполнена в виде удлиненных по горизонтали блоков, уложенных с вертикальным зазором, состав -ляющим О, 5-;1,0 от радиуса насадки.В полости, образованной сводовойчастью камеры насадки и самой насадкой, выполнены сегментообразные выс -тупы, входящие в вертикальные зазоры насадки, а радиус кривизны выступов составляет 0,9-.1,1 радиуса ка -меры насадки.На фиг, 1 показан горизонтальныйвоздухонагреватель, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А фиг.1.Воэдухонагреватель состоит из кожуха 1, на внутренней поверхностикоторого уложена огнеупорная футеровка 2 с компенсационными кольцами 3; с одной стороны воздухонагревателя к камере 4 горения примыкаетштуцер 5, соединенный с горелочнымустройством б и штуцером горячегодутья с отдельным клапаном 7,Кожух 1 уложен на неподвижныеопоры 8 и подвижные опоры 9.С другой стороны воэдухонагревателяк камере 10 продуктов горенияи холодного дутья подсоединен штуцерс компенсатором 11, в свою очередь,соединенным со штуцерами дымовыхклапанов 12 и холодного дутья 13.Между камерами 4 и 10 расположенанасадка 14 в виде удлиненных по горизонтали насадочных блоков с ориентировочной длиной 2,5-3,5 м, уложенных с вертикальными зазорами 1 5,составляющими О, 5-10от радиусанасадки. Насадка 14 со стороны камеры горения 4 выполнена уступом та 04,им образом, чтобы образующая уступа "оставляла угол с горизонтальной осью воздухонагревателя, равный 40-60В свободной полости, образованной футеровкой 2 и насадкой 14, над вертикальными зазорами 15 установлены сегментообразные выступы 16, выполненные из того же огнеупорного материала, входящие в зазоры 1 5, при этом радиус кривизны выступов 16 = 0,9 - , 1,1 радиуса камеры насадки, а высота выступов составляет 3 - ; 10, 0 радиуса камеры нас адк и.Предложенный горизонтальный воэдухонагрев атель рабо тае т следующим образом.При закрытом отделительном клапане 7 и открытом дымовом клапане 12 посредством горелочного устройства б через штуцер 5 в камере горения 4 происходит горение топлива и нагрев продуктами горения насадки 14, выполненной в виде блоков с ориентировочной длиной 2,5 - 3,5 м и с вертикальным зазором 1 5, составляющим О, 5 - ; 1, 0 от радиуса насадки 14.При работе воздухонагревателя в режиме нагрев дутья отделительный клапан 7 и клапан 13 холодного дутья открываются, а дымовой клапан 12 закрывается и холодный воздух, проходящий через камеры 10 и насадку 14, нагревается.В предложенной конструкции воздухонагревателя за счет того, что уступ насадки 14 образует угол с горизонтальной осью воздухонагревателя, рав ный 4 0-60, нижние слои насадки 14, подвергающиеся воздействию высокой температуры, не нагружены, а нижние (более глубокие) слои насадки 14, находящиеся под нагрузкой от верхних слоев - подвергаются воздействию газа, температура которого понижена при прохождении через впереди лежащие ряды насадки 14. Насадка 14 укладывается в виде отдельных блоков с зазорами 15 по вертикали. Через эти зазоры возможен переток газа или воздуха в случае перекрытия каналов в каком-либо из блоков насадки.Для предотвращения перетока газа или воздуха в свободной полости, образуемой при вертикальном смещении насадки, на расстоянии 2,5 - 3,5 м по горизонтали ус танавливаются сегментообразные выступы 16, направленные внутрь камеры насадки в зазоры 15, выполняемые из того же огнеупорного материала, что насадка и стены, радиусы кривизны которых = 0,9 - 1,1 радиуса камеры насадки, а высота выс - тупов составляет 3 - 10 от радиуса камеры насадки 14.Применение предложенного технического решения применительно к бло666204 45 Эаказ 3098/2652 Подписное иал ППД фУжгород,ентГПроектная аг. Я ку воздухонагревателей (3 шт. ) позволит повысить эффективность нагревадутья и повысить стойкость металлоконструкции с ориентировочным экономическим эфФектом 320 тыс.руб. Формула изобретения Горизонтальный воздухонагреватель, содержащий кожух, футеровку, насадку, штуцеры подвода и отвода газа и воздуха и опоры, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения эффективности нагрева, стойкости конструкции и исключения перетока газа или воздуха, насадка сс стороны камеры горения выложена уступом под углом 40-60 к его продольной оси горизонтальными блоками, уложенными с вертикальными зазорами, составляющими 0,5 в , 1,0 ее радиуса, в полости которых между футеровкой камеры насадки и самой насадкойвыполнены сегментообразные выступы с ра диусом кривизны, равным 0,9 в ; 1,1и высотой - 3 - ; 10 радиуса камеры нас адки. Источники информации, принятыево внимание при,экспертизе1. Патент США Р 3175816,кл. 266-14, 1963.2. Патент Франции 1.411178,С 21 В, 1965.3. Патент ПНР Р 51117,кл. 18 а, 9/02, 19664. Патент США У 3124337,кл. 263-19, 1964