Рекуперативное устройство нагревательной печи Советский патент 1984 года по МПК F28D7/10 C21D9/673 

Изобретение относится к металлургической теплотехнике и может быть использовано в колпаковьпс нагревательных печах. Известно рекуперативное устройст во для колпаковых печей, содержащее систему дымопроводов, соединенных с дымовой трубой и дымосос, причем система дымопроводов снабжена установленным непосредственно на выходе из печи поверхностным теплообменником и регулировочным дросселем С13 Недостатки устройства состоят в сложности изготовления и обслуживания, так как оно содержит рерулировочнью дроссели с системой их управления. Кроме того, применен ный в устройстве поверхностный теплообменник имеет низкий КПД. Наиболее близким по технической сущности и,достигаемому эффекту к предлагаемому является рекуперативнйе устройство нагревательной печи, содерж ее трубчатый теплообменник, выпЬлненный в виде спирали Архимеда и дымопровод, при этом теплообменник установлен в дымопроводе перпен дикул:5Рно его продольной оси С2. Однако устройство не обеспечивае регулирования гидравлического режим печи, что вызывает дополнительный расход топлива и неполное использование тепла дымовых газов. Цель.изобретения - регулирование гидравлического режима печи. Поставленная цель достигается тем, что в рекуперативном устройств нагревательной печи, содержащем тру чатый теплообменник, выполненный в виде спирали Архимеда, и дымопровод, при этом теплообменник установлен в дымопроводе перпендикулярн к его продольной оси, витки спирали теплообменника выполнены с возможностью перемещения относительно дру ;друга. Устройство снабжено биметаллическими пластинами, соединяющими витки спирали теплообменника. На фиг. 1 представлено рекуперативное устройство, общий вид;на фиг. 2 - трубчатый теплообменник-, на фиг. 3 - вид по стрелке А на фиг. 2v на фиг. 4 - два соседних витка спирали теплообменника, связанных биметаллической пластиной. 852 Рекуперативное устройство нагревательной печи содержит дымопровод 1, отводящий дымовые газы из-под нагревательного колпака печи, боров 2, трубчатый теплообменник 3, выполненный из сдвоенной трубы из материала с высокой теплопроводностью в виде спирали Архимеда и закрепленный к дымопроводу посредством кронштейнов А, связанных с витками 5 наибольщего диаметра, биметаллические пластины 6, имеющие медный 7 и стальной В слои, соединенные с витками спирали теплообменника, об ечайку 9, уплотнякщую соединение дьмопровода. Рекуперативное устройство нагревательной печи работает следующим образом. В колпаковой нагревательной печи производится отжиг металла в атмосчфере защитного газа. Горячие дымовые газы, образующиеся при сжигании топлива в пространстве между муфелем и нагревательным колпаком, по дамопроводу 1 и борову 2 отводятся в дымовую трубу и выбрасываются . в атмосферу. По виткам трубчатого теплообменника проходит защитный газ, который после нагрева в теплообменнике от дымовых газов подается в подмуфельное пространство нагревательной, печи, передавая аккумулированное тепло отжигаемому в печи металлу. Форма теплообменника в виде спирали Архимеда обеспечивает полное использование площади поперечного сечения дымопровода. При увеличении температуры отхоящих из печи дымовых газов, что свидетельствует о неполном использовании их тепла в самой печи, биметаллические пластины, размещенные ежду витками спирали,, изгибаются. ри зтом медный слой 7 удлиняется больше, чем стальной слой 8, и витки теплообменника начинают перемещаться верх, приближаясь к закрепленному , в борове витку 5, спираль Архимеда жимается, уменьшая сечение борова ля прохода дымовых газов. Новое оложение витков спирали показано триховой линией на фиг. 4. Сопроивление движению дымовых газов возастает, увеличивается статическое авление газов в печи, что приводит уменьшению расхода топлива.

При снижении температуры отходящих дымовых газов биметаллические пластины выпрямляются, витки теплообменника перемещаются вниз от закрепленного витка 5, расстояние между ними увеличивается, сопротивление движению дымовых газов уменьшается, что приводит к увеличению интенсивности горения тош|1ива в печи.

Таким образом, предлагаемое рекуперативное устройство обеспечивает автоматическое регулирование температуры отходящих дымовых газов и, следовательно, теплового режима печи, автоматическое регулирование теплового и гидравлического режима нагревательной печи, при одновре 1еннрй утилизации тепла отходящих дымовых газов, что экономит топливо и стабилизирует процесс термообработки металла.

По сравнению с известными устройствами -предлагаемое решение не требует использования сложных автоматических систем регулирования с дроссельными заслонками, что существенно повышае.т надежность, обеспечивает экономию топлива за счет утилизации тепла отходящих дымовых газов и автоматического регулирования процесса горения вследствие изменения величины подпора в дымопроводе, которая обеспечивается автоматическю4 измеиением проходного сечения трубы спиралью Архимеда.

Экономический эффект от применения изобретения составит 48393 руб/ i/год.

1. РЕКУПЕРАТИВНОЕ УСТРОЙСТВО НАГРЕВАТЕЛЬНОЙ ПЕЧИ, преимущественно колпаковой, содержащее трубчатый теплообменник, выполненный в виде спирали Архимеда, и дамопровод, при этом теплообменник установлен в дымопроводе перпендикулярно к его продольной оси, отличающеe с я тему что, с целью регулирования гидравлического режима печи, витки спирали теплообменника вы полнены с возможностью перемещения относительно друг друга. 2. Устройство по п. 1, о т л ичающееся тем, что оно снабжено биметаллическими пластинами, соединяющими витки спирали теплообменника.

S

(PU8.2 ,