Устройство для охлаждения огнеупорной кладки стекловаренной печи Советский патент 1983 года по МПК C03B5/44 

Изобретение относится к производству стекла в стекловаренных печах непрерывного действия и может быть использовано для охлаждения огнеупорной .кладки стекловаренной печи.

Известно устройство для охлаждения огнеупорной кладки стекловаренной печи, включающее узел подачи воздуха на ее наружную поверхность по всему периметру fll.

Недостатком этого устройства является большой расход электроэнер гии на подачу-воздуха в систему охлаждения виду использования вентиляторов повышенной производительности.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигае. мому результату является устройство для охлаждения огнеупорной кладки стекловаренной печи, включающее щелевые сопла, сообщенные коллектором с вентилятором подачи воздуха 2 .

Однако это устройство характеризуется большим расходом воздуха на oxлaж Jeниe, для подачи которого необходимы вентиляторы большой производительности, в результате чего значительно увеличивается годовой расход электроэнергии.

Цель изобретения - экономия электроэнергии за счет снижения расхода воздуха на охлаждение.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для охлаждения огнеупорной кладки стекловаренной печи, включающем щелевые сопла, сообщенные коллектором с вентилятором подачи воздуха, каждое щелевое сопло снабжено перфорированной пластиной с шагом между отверстиями 1,5-3 диаметра отверстия и установлено от огнупорной кладки на расстоянии 1-8 диаметров отверстия.

На фиг. 1 изображена печь с устройством для охлаждения огнеупорной кладки стекловаренной печи, поперечный разрез.; .на фиг. 2 - щелевое сопло с перфорированной пластиной, план: на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2.

Устройство состоит из щелевых сопел 1, каждое из которых снабжено перфорированной пластиной 2 и сообщено с коллектором 3 посредство подводящих патрубков 4. Шаг между отверстиями в перфорированной пластине составляет 1,5-3 их диаметра.

Устройство работает следующим образом.

Вентиляторный воздух из коллектора 3 через подводящие патрубки 4 поступает ,в щелевые сопла 1 и через перфорированные пластины 2 подается на охлаждающую поверхность огнеупорной кладки бассейна печи 5.

Пример. По всему периметру бассейна печи на уровне зеркала о

стекломассы установлены щелевые ссiла, .на выходе которых приварены перфорированные пластины с диаметром , отверстий мм и шагом между ними (лм. Таким образом, отношение шага, отверстий к их диаметру равно 2.

Подачу воздуха осуществляют в виде струй в количестве 1250 шт. на 1 погонный метр, с давлением 200 гльл вод. ст., на расстоянии 10 мм до

0 охлаждаемой поверхности кладки, : при этом сокращен расход воздуха более, чем в 2 раза, что дает .возможность остановить один из двух работающих вентиляторов.

5 Расположение сопла на расстоянии до охлаждаемой поверхности диа- . метров воздуховыпускных отверстий обусловлено тем, что при расстоянии менее 1 диаметра отверстий возрастает аэродинамическое сопротивление воздушного тракта. Увеличение расстояния более 8 диаметров приводит к существенному снижению теплоотда. чи.

Теплоотдача практически остается

постоянной при соблюдении расстояния до охлаждаемой поверхности в диапазоне 1-8 диаметров воздуховыпускных отверстий.

Выбор шага между отверстиями 1,50 3 диаметра вызван тем, что при увеличении шага между отверстиями коэффициент теплоотдачи постепенно снижается, поэтому максимальный шаг между Jотверстиями должен быть равен 3

5 диаметрам отверстий. Шаг менее 1,5 диаметра отверстий нежелателен, так как в этом случае увеличивается расход воздуха на охлаждение. Таким рбразом, наиболее оптимальный шаг

0 между отверстиями составляет 1,53 диаметра отверстий.

При подаче воздуха через щелевые сопла и через сопла с перфорированной пластиной соответственно имеем

0,5

0,96W

( 2 Ъ) о,,5

сСе.о,г«А()°(«).%..зз,; :

де о1„з и - коэффициенты теплоотдачи .соотвественно при

подаче воздуха через щелевые сопла и через сопла с перфорированной пластиной, ВТ ,

W - скорость воздуха .на выходе из отверстий и щелевых сопел, равная 50 м/с;

b - ширина щелевого сопла, равная 0,08 м;

d - диаметр отверстий в

пластине, равный 0,004 и О ,002 м;

Л - коэффициент теплопроводности воздуха, равный 24, 3 -10-3 вТ/м-град.; V - коэффициент кинематической вязкости воздуха, равный 13,3-10 м2/с; критерий Прандтля для холодного воздуха, равен 0,707;

S - шаг между отверстиями в расчетах изменяется от 1 5 до 3 диаметров отверстий.

Отношение расхода воздуха при пое через щелевые сопла и при подаего через сопла с перфорированной

GP

стиной определяется по отношению площади выходного сечения щелевого сопла и суммарной площади отверстий, которые можно разместить на этой площади при заданном отношении S/d,

1,5

2,0 2,5

3,0

3,43 3,08 2,83 2,64

10 GP/GC .2,8 5,1 7,9 .11,0

Как видно из приведенного, коэффициент теплоотдачи при подаче через , щелевые сопла в 2,6-3 раза выше, а 5 расход воздуха в несколько раз ниже, чем при охлаждении кладки печи через сопла с перфорированной пластиной.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ОГНЕУПОРНОЙ КЛАДКИ СТЕКЛОВАРЕННОЙ ПЕЧН, включающее щелевые сопла, сообщенные коллектором с вентилятором подачи воздуха, отличающееся тем, что, с целью экономии электроэнергии за счет снижения расхода воздуха на охлаждение, каждое щелевое сопло снабжено перфорированной пластиной с шагом-между отверстиями 1,5-3 диаметра отверстия и установлено от огнеупорной кладки на расстоянии 1-8 диаметров отверстия.. (Л N СП ю ел

L

1