Несущая конструкция промышленной печи

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советски кСоциалистическиеРеспублик(22) Заявлено 01. 10. 80 (21) 2987594/22-02с присоединением заявки ЭЙйо делам изобретеиий и открытийА. М. Рабинович, Я, И. ДульфанВ. П. Холопов,Э, Е, Цыпкин, Ю. И. Целуйко и В. М. Шостак ",Всесоюзный научно-исследовательский и прое тный,институтпо очистке технологических газов, сточных води использованию, вторичных энергоресурсов предприятииф -,.черной металлургии "ВНИПИчерметэнергоочистка"(54) НЕСУЩАЯ КОНСТРУКЦИЯ ПРОМЫШЛЕННОЙ ПЕЧИ 1Изобретение относится к оборудованию для транспортирования нагреваемого металла в нагревательных печахи может быть использовано в металлургической и других отраслях промышлен.ности.Известна несущая опорная конструкция, состоящая из опорных и продольных труб, по которым перемещается слиток при его нагреве, Конструкция эта охлаждается при помощи кипящей воды (испарительное охлаждение), при этом движение ее (циркуляция) в замкнутом контуре может быть естественным или принудительным (при помощи напорных насосов), либо охлаждение может происходить холодной (прочной) водой 11.Наиболее близкой по техническойсущности является несущая конструк" ция нагревательной печи, содержащая . полые охлаждаемые горизонтальную балку и вертикальные стойки, жестко соединенные между собой и имеющие общую 2внутреннюю полость, внутри которой установлены направляющие потоки охлаждающей среды Г 2 1 Недостатками известных устройствявляется то, что не всегда обеспечивается качественное охлаждение опорных вертикальных стоек, высота которых во многих случаях достигает 6 ми более. При таком опускном движениипароводяной смеси могут возникнутьзастойные паровые зоны, которые приводят. к прекращению циркуляции водына участке вертикальной стойки кроме того,.резко уменьшается коэффициент теплоотдачи от стенки вертикальной стойки к охлаждающей среде. Вобоих случаях ухудшаются условия теп лообмена и отвод тепла стенки опорной стойки; последнее обстоятельство является причиной прогара опорнойвертикальной трубы и потери стойкивсей конструкции. По этим же причинам исключается возможность работыОхлаждение несущей конструкции для нагревательных печей осуществляется следующим образом.В случае работы установки на испарительном охлаждении циркулирующая охлаждающая среда поступает в несущую горизонтальную балку 1, где часть охлаждающей среды, двигаясь в горизонтальном направлении, проходит в кольцевой зазор 5, создавая за счет увеличения скорости эжекционный эфФект. Другая часть потока поступает в вертикальную стойку 2, равномерно омывая ее, За счет перфорации отверстий б направляющей трубы 3 исключается застой паровых .пузырей в кольцевом зазоре 7 вертикальной стойки 2, а также уменьшается снос этих пузырей вниз, улучшая тем самым качество работы устройства.Движение охлаждающей среды на участке вертикальной стойки создается за счет эжекционного эффекта в районе диффузора, а также за счет разности плотностей среды в кольцевом зазоре и трубке,(в трубе 3 плотность среды меньшая, чем в кольцевом зазоре 7),3 926 М 9 установки на испарительном охлажде нии с естественной циркуляцией воды.Цель - увеличение стойкости конструкции.Поставленная цель достигается тем,ч5 что в несущеи конструкции промышленных печей, содержащей полые охлаждаемые горизонтальную балку и вертикальные стойки, жестко соединенные между собой и имеющие общую внутреннюю поо лость, внутри которой установлены направляющие потока охлаждающей среды, направляющая выполнена в виде Г-образной трубы, расположенной в вертикальной стойке, при этом верхний конец ее расположен концентрично полости балки в направлении потока охлаждающей среды и снабжен диффузором, а нижний конец ее расположен на расстоянии от основания стойки, равном ее внутреннему диаметру, Нагоправляющая на вертикальном участкеимеет перфорацию, диффузор выполнен с углом раскрытия 15-20 о, а длина отогнутой части направляющей составг 5 ляет 6-,10 внутренних диаметров балки.На фиг. 1 - представлено продольное сечение несущей охлаждаемой конструкции; на фиг. 2 сечение А-А на фиг. 1 (опорной вертикальной стойки).Охлаждаемая конструкция состоит . из горизонтальной балки 1, жестко связанной с опорными вертикальными стойками 2, внутри которых помещены открытые с обеих сторон направляющие потока охлаждающей среды, выполненные в виде труб 3., один конец которой заканчивается диффузором 4, отделенным от внутренней стенки горизонтальной балки кольцевым зазором 5, а часть трубы на участке вертикальной стойки имеет отверстия 6 и отделяется от внутренней стенки вертикальной стойки кольцевым зазором 7.Отверстия 6, количество и сечение которых определяют в каждом конкретном случае, дают возможность удалению из кольцевого зазора 7 паровых пузерей, что улучшает гидродинамику и условия теплообмена на участке вер о тикдльной стойки.Подвод охлаждающей среды осуществ" ляется непосредственно в горизонтальную балку,а отвод ее - с противоположного конца балки. 55Для обеспечения одинаковых скоростей движения охлаждающей среды в кольцевом зазоре 7 и направляющей в виде 5 4трубы 3, а также уменьшения гидравлического сопротивления на участке вертикальной стойки внутренний диаметр направляющей трубы принимается равным ЙЙ/1/2, где Й ,- внутренний диаметр стойки, а нижний кОнец направляющей находится на расстоянии от основания стойки, равном ее внутреннему диаметру, Угол раскрытия диффузора 4 принят в пределах 15-20 , как оптиомальный: достигается наибольший эжекционный эффект при наименьшем гидравлическом сопротивлении кольцевого зазора 7. Действительно, при углах меньших 15 эжекционный эффект уменьшается одновременно с уменьшением сопротивления зазора 7, а при углах больших 20 увеличивается эжекциононый эффект, но и увеличивается гидравлическое.сопротивление диффузора. ч. Верхний конец направляющей трубы 3 с диффузором ч расположен концентрично в полости несущей балки что способствует равномерному распределению охлаждающего потока по периметру балки) и отогнут от осистойки на расстояние, равное 6-10 внутренних диаметров балки. Величина принятого ин-. тервала выбрана из условия стабилизации потока на данном участке.Формула изобретения 5 9264Изобретение позволяет осуществить организованное движение охлаждающей среды в несущей конструкцииобеспечивая тем, самым высокое качество охлаждения всех элементов конструкции. Кроме того значительно упрощается ситсема охлаждения: количество цирку" ляционных контуров уменьшается в сравнении со существующими установками в 2-3 раза; отпадает необходимость в 1 О соединительных калачах; намного облегчается монтаж и обслуживание установки;уменьшается металлоемкость подовых и циркуляционных труб; уменьшаются теплопотери печи, повышая ее 15. КПД. 201. Несущая конструкция промышленной печи, содержащая полые охлаждаемые горизонтальную балку и вертикальные стойки, жестко соединенные между собой и имеющие общую внутреннюю по лость, внутри которой установлены ф направляющие потока охлаждающей среды, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью увеличения стойкости конструкции путем организации циркуляции воды по всей высоте стойки, направляющая выполнена в виде Г-образной трубки, укрепленной в вертикальной стойке, при этом верхний конец ее расположен концентрично полости балки внаправлении потока охлаждающей средыи снабжен диффузором.2. Конструкция по п. 1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что направляющая потока на вертикальном участкеимеет перфорацию.3. Конструкция по и. 1, о т л и -ч а ю щ а я с я тем, что диффузор выполнен с углом раскрытия 1-20 О.4, Конструкция по, 1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что длина горизонтальной части направляющей составляет 6-10 внутренних диаметров балки,а нижний конец ее размещен от основания .стойки на расстоянии, равномее внутреннему диаметру,Источники информации,принятые вб внимание при экспертизе1. Гусовский В. Л Оркин Л. Г.,Тымчак В. И. Методические печи. И.,"Металлургия", 1970, с. 217-222,2. Патент ФРГ Вф 2706711,кл. Р 27 В 9/24, 1978. ИИИПИ Заказ 2948/3Тираж 642 .Подписное филиал ППП "Патент",г.ужгород,ул.Проектная