Устройство для регенерации теплового потока через свод металлургической печи Советский патент 1984 года по МПК F27D9/00 

Изобретение относится к теплотехнике, в частности к устройствам для использования тепла ограждающих поверхностей, преимущественно свода, и может быть использовано в металлургических печах.

Известно устройство для охлаждения свода мартеновской печи, включающее источник сжатого воздуха, воздуховоды и насадки для направления потока сжатого возДуха под заданным углом к своду, расположенные попарно навстречу друг другу по ширине свода, причем воздух подают непрерывно под углом к поверхности свода. Направленные навстречу друг другу воздушные струи образуют восходящий поток, чем достигается эффект непрерывного отбора тепла от свода 1.

Недостатком этого устройства является то, что тепло, отобранное от свода воздушйым потоком, не используется.

Известно также устройство для регенерации тепла ограждающих поверхностей металлургической печи с помощью воздухоохлаждаемых кессонов 2.

Недостатком этого устройства является большое сопротивление кессона, так как воздух к охлаждаемой поверхности подается под избыточным давлением через ряд трубок, что повышает расход энергии на подвод дутьевого воздуха к горелочным устройствам. Применение этого устройства требует коренной реконструкции свода печи. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для регенерации теплового потока через свод металлургической печи, содержащее газогорелочные устройства с трубопроводами подвода топлива и дутьевого воздуха, трубчатый теплообменник поверхностного типа с выводами и вводами по нагреваемой и греющей средам, ввод которого по нагреваемой среде соединен с топливной магистралью, а вывод - с трубопроводами подачи топлива к газогорелочным устройствам 3.

Недостатками устройства являются его сложность, необходимость герметизации блоков, повышенная материалоемкость и необходимость коренной реконструкции свода печи.

Целью изобретения является повышение надежности и экономичности регенерации теплового потока.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для регенерации теплового потока через свод металлургической печи, содержащее газогорелочные устройства с трубопроводами подвода топлива и дутьевого воздуха, трубчатый теплообменник поверхностного типа с выводами и вводами по нагреваемой и греющей средам, вход которого по нагреваемой среде соединен с топливной магистралью, а вывод - с трубопроводами подачи топлива к газогорелочным устройствам, снабжено источником

сжатого воздуха, соединенным трубопроводами с насадками для направления потока сжатого воздуха под. углом к своду, установленными попарно навстречу друг другу по обе стороны от теплообменника, а также зонтом, расположенным над сводом печи и охватывающим теплообменник, размещенный над сводом печи, вентилятором и системой пылеулавливания, при этом вывод теплообменника по греющей среде соединен последовательно с вентилятором, системой пылеулавливания и трубопроводами подачи дутьевого воздуха к газогорелочным устройствам.

Кроме того, наружная поверхность зонта покрыта слоем теплоизоляционного материала.

На фиг. 1 представлена схема устройства, на фиг. 2 - печь с устройством для регенерации теплового потока через свод, разрез.

Предлагаемое устройство включает отдельно стоящий источник сжатого воздуха, например, вентилятор 1, магистраль 2 подачи сжатого воздуха, воздуховоды 3, расположенные .над сводом печи с присоединенными к ним насадками 4. Над сводом 5 установлены зонт 6 и теплообменник 7, выполненный в виде пучка параллельно расположенных труб. При этом зонт 6 является кожухом теплообменника 7 Вход последнего присоединен к магистрали 8 подвода топлива, а выход - к трубопроводу 9 подачи топлива к газогорелочным устройствам 10. Выход теплообменника 7 по греющей среде присоединен к вентилятору 11, последовательно с которым установлена система 12 пылеулавливания. К последней присоединен трубопровод 13 подачи дутьевого воздуха к газогорелочным устройствам 10. С целью уменьшения потерь наружная поверхность зонта 6 покрыта слоем теплоизоляционного материала 14.

Предлагаемое устройство работает следующим, образом.

С помощью вентилятора 1 воздух под давлением поступает через магистраль 2 и воздуховоды 3 к насадкам 4, расположенным попарно навстречу друг другу по ширине печи таким образом, что направляют воздушный поток под определенным углом к своду. При этом за счет интенсивного движения воздуха достигается эффект непрерывного отбора тепла от свода 5. Указанное расположение насадок 4 способствует созданию восходящего потока нагретого воздуха. С помощью зонта 6, установленного над сводом 5, нагретый воздух направляется в теплообменник 7, на вход которого из магистрали 8 поступает топливо, например природный газ. Проходя по пучку труб, топливо нагревается воздухом и по трубопроводу 9 направляется в газогорелочные устройства 10. Нагретый воздух после теплообменника 7 вентилятором 11

направляется в систему 12 пылеулавливания, откуда очищенный нагретый воздух по трубопроводу 13 направляется в газогорелочные устройства 10.

Предлагаемое устройство менее материалоемко, просто в изготовлении и эксплуатации. Его использование позволяет нагревать воздух и топливо до температуры 110-

130° С. За счет регенерации теплового потока расход топлива сокращается на 3-5%, уменьщается объем отходящих газов и потерь тепла с ними, что повышает эффективность использования топлива на 3-5% и производительность печи на 5%.

Ориентировочный экономический эффект от использования описываемого устройства составит 30 тыс. руб/год.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГЕНЕРАЦИИ ТЕПЛОВОГО ПОТОКА ЧЕРЕЗ СВОД МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОЙ ПЕЧИ, содержащее газогорелочные устройства с трубопроводами подвода топлива и дутьевого воздуха, трубчатый теплообменник поверхностного, типа с выводами и ввода« ми по нагреваемой и греющей средам, ввод которого по нагреваемой среде соединен с топливной магистралью, а вывод - с трубопроводами подачи топлива к газострелочным устройствам, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и экономичности регенерации теплового потока, оно снабжено источником сжатого воздуха, соединенным трубопроводами с насадками для направления потока сжатого воздуха под углом к своду, установленными попарно навстречу друг другу по обе стороны от теплообменника, а также зонтом, расположенным под сводом печи и охватывающим теплообменник, размещенный над сводом печи, вентилятором и системой пылеулавливания, при этом вывод теплообменника по греющей среде соединен последовательно с f вентилятором, системой пылеулавливания и трубопроводами подачи дутьевого воздуха к газогорелочным устройствам. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что наружная поверхность зонта покрыта слоем теплоизоляционного материала. / Г а g I 00 О5 00 ел