Футеровка теплового агрегата Советский патент 1986 года по МПК F27D1/00 

2. Футеровка по п.1, отличающаяся тем, что внутрен1

Изобретение относится к промышленной теплоэнергетике, а именно к устройствам для уменьшения тепло- потерь от нагретых внешних поверхностей промышленных печей и защиты производственной среды от воздействия тепла.

Цель изобретения - повьш1ение надежности и эффективности теплозащиты за счет уменьшения теплопотерь.

На фиг. 1 изображено устройство общий ВИД} на фиг. 2 - графики для выбора месторасположения перегородок; на фиг. 3 - фотография движения потока, исследованного на гид- ролотке.

Месторасположение пластин-перегородок определяется расчетом для определенной температуры нагрева поверхностей теплоисточника (t), которая задается конкретно для каждого типа печи в зависимости от ее стационарного теплового режима. Месторасположение пластин-перегоро- док определяется расчетом для кри- тических значений безразмерного комплекса Грасгофа: Сг, 10 , при котором происходит переход ламинарного режима движения потока в турбулентный.

гг - e&x(t« - to)

Х;)2

г( Сг, ,,удах 4g(t;- tj

де СГу 10 безразмерный комплекс

Грасгофа}

- кинематическая вязкость воздуха, .

- 10 g

.6

.

Ч и

-ускорение силы тяжес- ти, м/см,

10 - козффициент объемного расширения воздуха, I/K,

-температура нагретой

поверхности и окруо„жающеи среды, ц

1216607

няя поверхность кожуха выполнена в виде отражательного экрана.

(t - задается, tg находится по санитарно-гигиеническим нормам) .

Для ряда частных случаев температурных режимов промьшшенных печей (50, 100, 150, 200, ) месторасположение пластин-перегородок можно определить и графически.

Экспериментальными исследованиями на гидролотке определяется оптимальный интервал угла наклона перегородок к нагретой поверхности теплоисточником, который составляет 48-60 .

Угол наклона перегородок менее 48 приближает отжатый поток среды к пристеночной части, за счет чего наблюдается явление подсоса среды с пристенного участка, чем нарушается ламинарньй режим движения.

Увеличение угла наклона более 60 создает завихрения в местах из- гиба перегородок,так как отжимаемый поток не вмещается между алюминиевым листом экрана и изогнутой частью перегородок. В результате завихрения среда перетекает в пристенную часть потока, придавая его движению между перегородками вращательно- круговой характер, что также наруша- ет ламинарность режима.

Конды перегородок гиперболического профиля способствуют сглаживанию завихрений в конвективном потоке, отжимаемом перегородками от нагретой поверхности теплоисточника к внутренней поверхности кожуха.

Внутренняя поверхность кожуха экранирует излучение (лучистое тепло) ., отражая его обратно на нагретую поверхность теплоисточника. Расстояние между кожухом и нагретой поверхностью теплоисточника составляет 120-130 мм, а зазор между внутренней поверхностью кожуха и концами перегородок принят 25-35 мм. Кожух, перегородки и боковые стойки могут

3

быть выполнены из тонколистового полированного алюминия.

Направление наклона пластин-перегородок соответствует направлению движения среды.

Свободные концы пластин вьшолнен загнутыми по гиперболе в сторону угла наклона.

Устройство содержит перегородки 1 с закругленными концами гиперболической формы, укрепленные в воз- духоподводящих каналах, образованных между кожухом 2 и теплоизоляцией с помощью вертикальных боковых стоек 3, придающих устройству необходимую жесткость и препятствующи подсасыванию воздз ха сбоку..

Устройство работает следующим образом.

Устройство вплотную навешивается или встраивается в стенку печи. Воздух А естественной тягой за счет конвективного переноса забирается через открытый нижний проем и на начальном участке от переднего края нагретой поверхности теплоисточника (от уровня пола) устанавливается ламинарный режим движения. В местах нарастания скорости движения до

66074

критического значения (начало перехода ламинарного режима движется в турбулентный) поток перекрывается перегородками 1, которые отводят 5 его к внутренней поверхности кожуха 2, и направленный конвективный поток движется вдоль кожуха к верхнему открытому проему 5, а между перегородками (на нагретой поверхности

0 печи) устанавливается стабильный ламинарный режим движения воздушного потока, за счет чего повышается сопротивление теплоотдаче конвекцией, а энергия, трансформированная

5 в лучистое тепло, воспринимается отражательной внутренней поверхностью металлического кожуха и возвращается на нагретую поверхность печи, в связи с чем повьшается эффектив0 ность, КПД устройства увеличивается в 1,5 раза, а уменьшение теплопотерь агрегатом приводит к экономии топлива в среднем на одну металлургическую печь в размере 450 руб. в

5 год.

Эксплуатация предлагаемого устройства не требует системы утилизации тепла и дополнительных энергозатрат .

0.2 0. Xtyf as

Paee/ntttHue от rtpat, нагретой frofsfl ffocmi; i(,M

фп

Ф1.3

Редактор Е.Папп

Составитель Е,Максимова Техред А.Ач

991/49Тира к 561Подписное

ВНИИПИ Госзщарственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Филиал ГШП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор С, Шекмар