Рециркуляционная печь

(51) М. Кл. Е 27 В 3/00Веуааретввшн й квмнтвт СССР но двнвм нзвйретвннй н вткрмтнй,23(088,8) Дата опубликования описания 280282 В.В.Костяков, А.Л.Шерешевский, А.Б.Каптерев Л,Ф.Ламскова, Е,А.Готвальд, В,А.Давыдов, О.Н.В.Кудашев и Б.Я,Иванушкин(72) Авторы изобретения еский институт:пф 1 уредприятие :- "3 ечерний венно- т "Центро сковский Производ металлур хническо нергочер) РЕЦИРКУЛЯЦИОН я к разделу Изобретение относнагревательных устроческой теплотехникииспользовано в нагремических печах заводкой и машиностроител иств металлургии может бытьвательных и теров металлургичесьной промышлен" ности.Известна рециркуляционная печь, в которой с целью обеспечения рециркуляций продуктов сгорания устанавливают промежуточную стенку, что созда-. ет направленный контур циркуляции продуктов сгорания за счет энергии топливовоздушных струй, выходящих иэгорелок . 12.,Однако в целом ряде случаев энергии этих струй бывает недостаточно,:, для обеспечения интенсивного переме-,. шивания продуктов горения, в результате чего принцип сжигания не выявляет всех преимуществ рециркуляционных печей. Кроме этого, такой принцип рециркуляции не позволяет регулировать температурныи режим печи втребуемых пределах,Известна также рециркуляционнаяпечь, в которой для обеспечения интенсивной рециркуляции продуктов сгорания и регулирования температурногорежима в необходимых пределах используют. энергию струй воздуха, подаваемого через специальные сопла иоэнергию из скоростных струй продуктовсгорания, выходящих из скоростныхгорелок, установленных под сводом 23.Недостатком таких печей можно считать то, что воздух в сопла инжекто 5.ров подается холодным, а это приводитк резкому понижению температуры в печи особенно при малых тепловых нагрузках и к перерасходу топлива, В печах, использующих такую схему отопления для обеспечения необходимой кратности рециркуляции, горелки устанав"ливают с обеих боковых сторон подсводом и у пода. Это связано с тем,что струи, выходящие из инжекционных3 90951устройств, распространяются как свободные, а дальнобойность их какизвестно, небольшая.Кроме того, расположение горелоку пода печи не всегда допустимо.Напримерпри нагреве изделий из специальныхсталей это приводит к местным перегревам и браку, поскольку эти маркитребуют строго контролируемого полятемператур, особенно в начальный период нагрева продолжающийся длительное время), когда скорость подъематемпературы жестко регламентирована.Цель изобретения - интенсификациятеплообмена и повышение качества15нагрева заготовок.Поставленная цель достигаетсятем, что в рециркуляционной печи, содержащей футерованную рабочую камерус размещенной внутри промежуточнойстенкой, образующей с футеровкой боковых стен рециркуляционный канал,.проходящий вдоль всей рабочей камерыс горелками, с соплами инжекторовдля подачи воздуха, верхняя частьпромежуточной стенки выполнена со скосом в сторону рециркуляционного канала и на нее опираются сопла инжекторов своими выходными концами, приэтом угол скоса промежуточнойстенки составляет 20-25 О, а толщина 10- 12 калибров воздушных соплНа чертеже изображена предлагаемаяпечь поперечный разрез,Рециркуляционная печь содержит рабочую камеру 1, футерованные бОковые35стены 2 свод 3 и выдвижной под 4, горелки 5 с напорной топкой б, воздушные сопла инжекторов 7, промежуточнуюстенку 8, имеющую окна 9, расположен 4 Оные под каждой горелкой, и верхнююплоскость 10, выполненную под углом20-25 о к горизонтальной плоскостипода, рециркуляционный канал 11, проходящий вдоль всей рабочей камеры, и45расположенную на выдвижном поду нагре.ваемую садку 12.Печь работает следующим образом,Поток продуктов сгорания, выходящий из напорной топки 6, эжектируетиз рабочей камеры 1 отработавшиепродукты сгорания, которые омываютсадку 12, проходят через окна 9 проме-,жуточной стенки 8, рециркуляционныйканал 11 и образуют замкнутый контурциркуляции. Для интенсификации этого,.процесса вводят специальные струивоздуха через сопла инжекторов, Учитывая, что керамические сопла расположе 0ны над рециркуляционным каналом 11 взоне высоких температур, воздух,проходя через сопло, нагревается, объемный.расход его увеличивается и, следовательно, учитывается и скорость истекания. Таким образом, установка воздушных сопел инжекторов над рециркуляционным каналом способствует повышениюэнергетической мощности струй воздухаза счет его подогрева и более равномерному распределению температуры повсему объему рабочей камеры, что повышает качество нагрева металла,Повышению энергетической мощностии дальнобойности воздушных струйспособствует также выполнение верхнейплоскости 10 промежуточной стенки 8 подуглом 20-25 о и расположение воздушныхсопел инжекторов параллельно этойплоскости,Благодаря этому воздУшные струи,вытекающие из сопел, распространяютсянастильно плоскости 10, а дальнобойность настильных струй и угол их раскрытия существенно выше, чем у свободных струй,Выбранный диапазон угла скосастенки обеспечивает требуемую интенсивность циркуляции продуктов сгорания. При уменьшении угла скоса стенки ухудшается настильность потокадвижущегося вдоль свода и, следовательно, уменьшается дальнобойность потска. В случае увеличения угла скосадальнобойность уменьшается из-за увеличения угла атаки свода потокомпродуктов сгорания,Толщина стенки 8 равна 10- 12 калибрам воздушных сопел, чем существенноповышается их дальнобойность, поскольку именно на этом участке великобъем эжектируемых продуктов сгорания, без чего, например, у свободных струй резко падает дальнобойность.Учитывая, что соотношение скоростейпотоков воздуха и продуктов сгораниявытекающих из напорной топки, невелико равно 1,5-2,0 т,е. абсолютные скорости близки по величине), эти потокиперемешиваясь, образуют энергетическимощный поток, который отличается высокой равномерностью температур по длине, что и обуславливает качественный нагрев металла,формула изобретения1. Рециркуляционная печь, содержащая футерованную рабочую камеру с909510 размещенной внутри промежуточнойстенкой, образующей с. футеровкой боковых стен рециркуляционный канал,проходящий вдоль всей рабочей камерыс горелками, с соплами инжекторовдля подачи воздуха, о л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью интенсификации процесса теплообмена и повышениякачества нагрева металла, верхняячасть промежуточной стенки выполнена 1 Осо скосом в сторону рециркуляционногоканала и на ней установлены сопласвоими выходными концами. 62, Печьпоп,1, отличающая с я тем, что угол скоса промежуточной стенки составляет 20-25а ее толщина - 10-12 калибров воздушных сопел.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе.1. Пуговкин А,У. Рециркуляционныелламенные печи. Л., "Машиностроение",1965, с.21.2, Печи и сушила машиностроительной промышленности. Сборник, вып.34.ВНИПИТеплопроект,1974,с.94-95 рисСоставитель М.Зубковедактор Н.безродная Техред С,Мигунова та СССРытийаб.,д,4/ илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,каз 87 М 63 ВНИИПИ Го по дел 113035, Мо