Холодильник доменной печи

(191 (11),Я Е ИЗОБРЕТСВИДЕТЕЛЬСТВУ П АВТОРСКОМ юков ный лурхлаждеф аллури и ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ. ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИс(71) Сибирский государстветут по проектированию метаких заводов(54)(57) ХОЛОДИЛЬНИК ДОМЕННОЙ ПЕЧИ,содержавший корпус с залитыми в неготрубчатыми змеевиками, соединеннымис патрубками подвода и отвода хладагента, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью турбулизации потокахладагента по всей длине змеевика иувеличения вследствие этого степениохлаждения холодильника и его стойкости, на внутренней поверхностизмеевиков выполнены кольцевые выступы на расстоянии друг от друга0,25-0.,5 внутреннего диаметра змеевика и высотой 0,01-0,03 внутреннегодиаметра змеевика.(кольцевые выступы турбулиэаторов);на фиг.4 - зависимость теплового потока и гидравлического сопротивленияот высоты выступов-турбулизаторовна фиг.5 - зависимость тепловогопотока от шага выступов-турбулизаторов.Холодильник состоит из корпуса 1с залитыми в него трубчатыми змеевиками 2 охлаждения и соединенными сними патрубками 3 для подвода и отвода хладагента.По длине змеевиков расположеныкольцевые выступы-турбулиэаторы 4на расстоянии друг от друга 0,250,5 внутреннего диаметра змеевика ивысотой 0,01-0,03 внутреннего диаметра змеевика,При проведении исследований получены зависимости теплоотдач, гидравли.ческого сопротивления от размероввыступов и шага их расположения,коэФфициент Рейнольдса для рассматриваемых условийИ Йя 5 лОхОд 04 х 1067 56,1 Изобретение относится к чернойметаллургии, в частности к доменномупроизводству, и может быть использовано для охлаждения нагревательныхи плавильных печей.Известны холодильники доменнык печей, предназначенные для охлажденияразличных конструкций и элементовдоменных печей с целью предохраненияих от воздействия высоких температур,представляющие собой чугунные корпуса с залитыми в них трубчатыми змеевиками охлаждения, соединенными спатрубками для подвода и отвода хладагента 1,. Наиболее близким к.предлагаемому 15по технической сущности и.достигаемому эффекту является холодильник,доменной печи, содержащий корпус сзалитыми в него трубчатыми змеевиками, соединенными .с патрубками подвода и отвода хладагента, в которыхустановлены спирально изогнутые пластины 12,В известном устройстве охлаждающая вода используется недостаточноэффективно, так как получив вращательное движение только в подводящемпатрубке по мере прохождения по змеевику, быстро теряет вращательноедвижение из-за вязкости воды и трениямежду стенками змеевика и слоями воды, а далее основная масса воды проходит через центральную часть поперечного сечения змеевика, не участвуя активно в теплообмене. Вследствие этого активный теплообмен происходит только в начальном участкеохлаждающего змеевика. На большейдлине змеевика по центру поперечногосечения поток, воды имеет более высакую скорость, чем на периФерии 40сечения, где происходит повышениетемпературы воды, сопровождающеесявыпадением солей временной жесткостии образованием на стенках змеевиканакипи, нарушающей теплопередачу, В 45результате снижается стойкость холодильника и охлаждаемых конструкцийи элемеитов доменной печи,Цель изобретения - турбулизацияпотока хладагента по всей длине змеевика и увеличение вследствие этогостепени охлаждения холодильника иего стойкости.Поставленная цель, достигается бтем что в холодильнике доменйой пе 55Очи,.содержащем корпус с залитыми внего трубчатыми змеевиками, соединенными с патрубками подвода и отводахладагента, на внутренней поверхности змеевиков выполнены кольцевые 0,98выступы на расстоянии друг от друга 600,25.-0,5 внутреннего диаметра змееви-. 0,96ка и высотой 0,01-0,03 внутреннего.диаметра зМеевика0,94На фиг.1 изображен холодильник,общий вид; на фиг,2 - разрез А-А на 65 0,92 т,е, течение турбулентное.При одинаковых расходах теплоносителя, потерях давления и.объемах теплообменных аппаратов с выступамн. турбулиэаторами н с гладкими трубами тепловые мощности их равны бн(бнПРИ тУРбтнентном теченииЯгн нч(ен и"(: 0,8 ьъ"- -0,2 В фф йцглЯ /рО,Д 86 1 т.е. интенсиФикация теплообмена эффективна при Нц йц %(гл В табл.1 приведены зависимости теплового потока и гидравлического сопротивления от высоты выступовтурбулизаторов.1 1 аблица 1 ии ни 1 ч ц 1,3 2,50 1,46 у 41 ЗуО 15 у 79 4 г 9 19,89 7,7 1 р 7 2,2 2,35,45 21,42 1 ,45 2.3,02 1 адагента по эмеевиступах турбулиэатоабые вихри, они не потока, как происе значительного сувдоль стенки кана- бенно интенсивно теночный слой, резко ым теплопередачу за), незначительно ом гид осопротивлеф5.:В та мост ь л. 2 еплово ступов иведена зависипотока .от булизатоа б л и ц а 2 и ов 4 0,8 0,1 1,0 2 2,6 Иэ данных табл.1 и построенного на ее основе. графика (Фиг .4,) следуе что при изменении высоты выступов в трубе отношение коэффициентов теплоотдачи Нуссельта (На), характе ризующее эффективность тепловой работы теплообменного устройства, при малых значениях высоты выступов расте быстрее гидравлического с опротивлениПри этом оптимальные значения - находятся в пределах 0,94-0,98 ил Й0 Из зависимости теплового потока от шага выотупов-турбулиэаторов (табл. 2 и фиг.5) следует, что оптимальное отношение шага к диаметру трубы - дпя эффективной работы тейлообменного устройства находится в пределах 0,25 При движении хл10 ку на кольцевых выра образуются слуносятся к центруходило бы в случажения, а движутсяла змеевика и осоперемешивают присувеличивая тем самв нем (в 1,5-3 раувеличивая при эт Рние,Предлагаемая конструкция холодиль-.ника позволяет значительно увеличитьстойкость холодильников, конструкций и элементов доменной печи, уменьшить простои доменной печи из-за прогара холодильников и тем саьвм увеф .личить производительность печи.,Холодильник в результате повышенной теплоотдачи к хладагенту обеспечивает низкую по сравнению с су ществующей температуру. рабочей стороны холодильника. На основании этогостойкость холодильников увеличивается в два раза и не требуется их замены во время капитальных ремонтов 35 второго разряда, проводимых черезкаждые пять лет. Замена холодильников будет производиться на капитальных ремонтах первого разрядачерез 10-14 лет. После осуществления реконструкции возрастет объем производства чугуна в результате сокращения продолжительности ремонта доменных печей второго разряда, уменьшатся затраты на строительно-монтажные работы по замене холодильников, сократятся капитальные затраты, возрастет производительность труда.1063841 Составитель В. КоробовРедактор С. Квятковская ТехредМ,Гергель Корректор О, Ти каз 10476/2 ПодписноеСССР Филиал ППП Патент 1, г ород, ул. Проектная,8 Тираж 56 ВНИИПИ Государств по делам изобр 3035, Москва, Жного комитет ений и откры ушская наб.,