Высокотемпературный воздухонагреватель

)С 2 00 сНИЕ ИЗ Н АВТОРС У СВИДЕТЕЛ У Н к ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(461 07.07,83, .Бюл. й 25172) Л.П. Грес, Э.М. Гольдфарб,6.М. Флейшман и С.Т, Мушенкова171) Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени металлургический институт(53) 669,162.231 386 (038,8)56) 1. Шаргут В.М, Автоматическийподогрев воздуха горения перед подачей в горелки воздухонагревателей."Черные металлы", 1978, Н 10,с. 563-5662. Патент Франции Р 1394098,кл. С 21 В 9/00, 196554) 1,57) ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫЙ ВОЗДУХОАГРЕВАТЕЛЬ., содержащий кожух, кладу стен, камеру горения, дымоходы,внесенный теплообменник, насадку,состоящую из двух зон, между которыми расположена промежуточная зона,соединенная с внешним кольцевым коллектором, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью увеличения эФФективности нагрева дутья и обеспечения заданной температуры под куполомпри отоплении низкокалорийным газом,кольцевой коллектор дополнительносоединен дымоходами напрямую и черезтеплообменник и дымосос - с общимборовом воздухонагревателя, причеммежду коллектором и дымоходом, дымоходом и теплообменником, общим боровом и дымососом установлены шибера,а между теплообменником и дымососом,общим боровом и теплообменником - регулирующие дросселя.1 10Изобретение относится к черной" . металлургии, в частности к конструк. циям воздухонагревателей доменных печей, и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства, где требуется высокотемпературный нагрев газов.Известны доменные воэдухонагреватели, содержащие кожух, кладку стен, камеры горения и насадки, дымовой боров, на участке которогоустановлен дымосос и теплообменник, отапливаемый доменным газом 11 1 .Недостатком этих конструкций воэдухонагревателей является низкая эффектйвность нагрева газа и.возду" ха горения в теплообменниках, отапливаемых газом..Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому экономическому эффекту является доменный воздухонагреватель, содер" жащий кожух, кладку стен, камеру горения, дымоходы, внесенный теплообменник, насадку, состоящую из двух эон, между которыми расположена промежуточная зона, соедйненная с внешним кольцевым коллектором 7 2 1Недостатком известной конструкции доменного воэдухонагревателя является то, цто при его отоплении ниэкокалорийным газом доменный газ) не достигается заданная, температура под куполом 1400- 1500 ), что приводит к снижению температуры дутья.В известном доменном воздухонагревателе насадка состоит из двух зон: верхней, составляющей приблизительно 1/3 от объема насадки, и нижней, составляющей 2/3 обвема, Между этими зонами расположена промежуточная зона, включающая горизонтальные каналы, которые соединяют вертикальные каналы насадки с кольцевым . коллектором и воздухопроводом, оборудованным регулирующим шибером. Холодное дутье поступает в таком воздухонагревателе снизу,и,пройдя через нижнюю зону насадки частичноотводится иэ воздухонагревателя. Остальное дутье проходит через всю насадку, нагревается до более высокой температуры и через камеру горения поступает в воэдухопровод горячего дутья, Менее нагретое дутье добавляют к более нагретому для получения нужной постоянной температуры.Таким образом, в известном воздухонагревателе, оборудованном пред 27.221 2варительным отбором воздушной средыиз камеры насадки, не используетсячасть дыма для нагрева компонентовгорения.Целью изобретения является увеличение эффективности нагрева дутьяи обеспечение заданной температурыпод куполом при отоплении ниэкокалорийным газом.10 Поставленная цепь достигаетсятем, что в высокотемпературном воздухонагревателе, содержащем кожух,кладку стен, камеру горения, дымоходы, вынесенный теплообменник, насадку, состоящую;из двух зон, междукоторыми расположена промежуточнаязона, соединенная с внешним кольцевым коллектором, кольцевой коллектордополнительно соединен с дымоходами2 р напрямую и через теплообменник идымосос - с общим боровом воздухонагревателя, причем между коллектором и дымоходом, дымоходом и теплообменником,общим боровом и дымососом установлены25 шибера, а между теплообменником и дымасосом, общим боровом и теплообмен"ником - регулирующие дросселя,- На чертеже изображена схема высокотемпературного воздухонагрева"Высокотемпературный воэдухонагреватель состоит из кожуха 1, кладки.стен 2, камер горения 3 и насадки 1В нижней части камеры 3 горения установлена горелка 5. Камера ч наЗ. садки состоит иэ верхней зоны 6,нижней 7 и промежуточной эоны 8,Вся насадкаудерживается на поднасадоцном устройстве 9. Промежуточнаязона насадки 8 соединена горизонталь 4 О ными каналами с кольцевым коллекто- иром 10. Поднасадочное устройство 9соединено боровом 11 с общим боровомблока воэдухонагревателей 12.Кольцевой коллектор 10 посредством4 системы боровов соединяется с общимборовом 12: одной ветвью через борова 13 и .1 ч, а другой,- через борова.13 и 15, теплообменник 16, боров 17,дымосос 18 и боров 19, Система боро 50 вов снабжена запорной и регулирующейаппаратурой: между кольцевым коллектором 10 и дымоходом 13 и теплообменником 16, общим боровом 12 и дымососом 18 установлены шибера соответст"55 венно 19 - 21, а между теплообменником 16 и дымососом 18, общим боровомМ и теплообиеищМом 16 - регулирующие дроссели 22 и 23, На борове 153 10272перед теплообменником 16 установленатермопара 24.Высокотемпературный воздухонагреватель работает следующим образом,В период нагрева воздухонагревателя (шибер 19 открыт продукты горения, получаемые от сжигания низкокалорийного топлива с. подогретымвоздухом в горелке 5, подымаются покамере 3 горения и. входят в верхнюю 10зону насадки 6, после чего попадаютв промежуточную зонунасадки 8; Изэтой зоны продукты:горения. разделяют.ся на два потока; Первый поток (основной проходит через нижнюю зонунасадки 7, поднасадочное устройство9, дымоход 11 и попадает в общийборов 12, Второй поток продуктовгорения поступает в кольцевой коллектор 10, через дымоходы 13 и 15теплообменник 16, дымоход 17,дымосос 18 и через дымоход 9 попадаетв общий дымоход 12. При этом шиберы20 и 21 открыты. Распределение продуктов горения между параллельнымиветвями, одна из которых включаетнижнюю зону насадки 7, а другаятеплообменник 16, происходит в зави".симости от газодинамических сопротивлений упомянутых ветвей, При этомвторая ветвь с теплообменником 16. содержит регулирующий дроссель 23и дымосос 18, позволяющие направитьнеобхоидмое количество продуктовгорения в теплообменник 16. Температура продуктов горения на входе втеплообменник 16 измеряется термопарой 24 и поддерживается на заданномуровне .при помощи изменения положе;ния регулирующего дросселя 22, Ши"беры 20 и 21 служат для отключения40теплообменника 16 при его ремонтеи ревизии. Шибер 19 предназначен .. для отключения второй ветви с теплообменником 16) от кольцевого коллектора 10 в период перевода воздухонагревателя с нагрева на дутье. Нагреваемый в теплообменнике воздух богаз)подают в горелку, что позволяет прииспользовании низкокалорийного топлива ( доменный газ) нагревать дутьедо. температуры 1300- 1400 С. 21 4Технико-экономицеское сопротивление известного и предлОженного воэдухонагревателя позволяет выявить основные преимущества предложенного воздухонагревателя.В известной конструкции воздухо" нагревателя промежуточная эона насадки соединена с кольцевым коллектором и воздухопроводом только в период дутья, При отоплении воздуконагревателей низкокалорийным топливом (доменный гаэ) температура под куполом не превышает 1250- 1300 С, а темпера-. тура дутья - 1000-1150 фС. В процессе службы воздухонагревателя происходит эаплавление ячеек насадки, что приводит к росту газодинамического сопротивления, уменьшению мощности отопления и снижению температуры дутья.Кроме этого, тепловая мощность воздухонагревателей ограничена недостаточным давлением доменного газа и незначительной тягой, создаваемой дымовой трубой.В предлагаемой конструкции воздухонагревателя промежуточная эона насадки в период нагрева соединена дымоходами с теплообменником для нагрева воздуха горения. Это позволяет увеличить температуру дутья при отоплении воздухонагревателей низкокалорийным газом или высвободить пРиРодный газ, идущий на обогащение доменного газа.Кроме того, установка дымососа между теплообменником и общим боровом позволит значительно увеличить тягу, что приведет к повышению мощности отопления и температуры дутья. В период эксплуатации воздухонагревателей, когда заплавляются ячейки насадки, возможно обеспечение заданной температуры дутья за счет изменения разрежения, создаваемого дымососом,Внедрение предложенного устройства применительно к доменной печи объемом 1 млн, т чугуна, по сравнению с известной конструкцией воздухонагревателя, позволит увеличить температуру дутья на 100- 150 С, Экономический эффект составит 75 тыс, руб./год.1027221 Составитель Б. РаковскийГ. Волкова Техред А.Ач Корректор Г Ога едак акаэ 46в т щ Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 48 Тираж ВНИИПИ Государ по делам иэ 113035, Москва568 Подпиственного комитета СССРбретений и открытийЖ, Раушская наб., д. 4/