Газоход металлургической печи Советский патент 1987 года по МПК C21C5/40 F27B3/00 

11

Изобретение относится к черной металлургии, а именно к конструкции дымоотвод я. цих трактов металлургических печей. Б частности двухванных сталеплавильных агрегатов,

Кель изобретения является повьгаш- нне эффективности отвода и охлаждения отходяп1,их из печи газов. .

На фиг.1 представлен вертикальный участок 1 азохода двухванной сталеплавильной печи, продольный разрез; на .фиг. 2 - разрез А-Л на фиг.1, на фиг.З геометрические параметры осеиой линии трубы.

Двухвянная сталеплавильная печь шиест вертикальный газоход 1, содержащий кожух 2 из огнеупорного кирпича внутренняя поверхность которого выполнена из охлаждающих труб 3, объединенных в панели с подводящим 4 И отводящю-1 5 патрубками. Трубы 3 имеют волнообразную форму по длине, осевая линия труб описывается уравнением

0,532 .

У ; .J Sin W X,

где X - координата в направлении движения газового потока

у - координата, перпендикулярная направлению газового потока;

и - угловая частота. Трубы в панели установлены таким образом, что гребень одной волны находится против впадины на соседней. Шаг между осями труб выбирается равным, например, 2,5 их диаметра. Оси труб противоположных сторон смещены на полшага.

Отходящие из рабочего пространства газы с температурой 1200-1600°С поступают в вертикальный газоход 1. При контакте с развитой холодной поверхностью панелей происходит интенсивньш теплоотвод от дымовых газов, что приводит к уменьшению их физического объема, улучшая тем самым условия их эвакуации.

Выполнепне труб в панелях волнооб- разными по длине газохода и имеющих, синусоидальную форму позволяет значительно увеличить поверхность контакта ;г;ч с дьв-ювыми газами (примерно в 1,5- ,0 раза) с минимальным гидравличес- i.) I .П1;ч;т.и(Г1ением движению в трубах яоды ч 1и пароводяной эмульсии, а i- ifcopi-f.-j осевой линии трубы, описывае- уг. г.виением

0,532 .

у -i-- sinwx.

исключает зарастание плавильной пылью полости между соседними гребнями волны. Последнее обусловлено тем обстоятельством, что в предлагаемой конструкции газохода наиболее уязвимым местом для отложения плавильной пыли является площадка на трубе, где впадина переходит в выступ.

Уравнение синусоиды, ось х которой проходит через точку перегиба на этой площадке, а ось у - совпадает с направлением выступов и впадин волны, при начальной фазе волны в общем виде имеет вид

у А sin О) X, где А - амплитуда,

со- круговая частота.

Угол между касательной в точке перегиба на оси трубы определяется из выражения

т tg о( AOJCOSUJX

При X 0 (или X н-2л) имеем

tg 0 Aw, откуда А

, tgo

и;

Исходя из условий, что угол должен быть не более угла естественного откоса пыли, т.е. 28°

А - 2г532 ,

W

где значения 0,532 - тангенс угла 28 .

Уравнение синусоиды, которая описывает осевую линию трубы и позволяет выбрать ее оптимальную фррму, имеет

вид

Di532

со

sinwx

Смещение гребней волн двух соседних труб в пане.пи на полпериода, а также смещение плоскостей, в которых расположены осевые линии труб противоположных сторон газохода на полшага , обеспечивает минимально возможное гидравлическое сопротивление движению дымовых газов в газоходе, так каК такая компоновка труб и панелей обеспечивает максимально возможное сечение газохода при установке в нем охаждаемых панелей.

Выбор шага между плоскостями, в которых расположены осевые линии соседних труб, обуславливается влиянием этого параметра на теплосъем, так как он в значительной степени, определяется этим параметром (определяет

угловые коэффициенты излучения). При шаге, равном менее двух диаметров трубы, наблюдается снижение теплосъе- ма из-за влияния соседних труб. При шаге между осями труб, равном более 2,5 диаметра, исключается влияние на тегшоо(5мен взаимного расположения соседних труб, поэтому дальнейшее увеличение этого параметра нецелесообразно.

Исходя из этих соображений шаг между осями труб в панели принят равным 2,0-2,5 диаметра трубы.

I

Предлагаемая конструкция газохода из-за интенсивного охлаждения газов по тракту позволяет улучшить условия отвода газа из рабочего пространства, интенсифицировать тепловую работу пе- чи, ув еличить её производительность. Она позволит также увеличить выработку пара установками испарительного охлаждения.

Применение газохода предлагаемой конструкции, например, в сталеплавильном двухванном агрегате позволяет увеличить производительность на 0,5- 0,8%, а выработку дополнительного пара на 5-6 тыс. Гкал/год.

Формула изобретения

Газоход металлургической печи, содержащий кожух, на внутренней поверхности которого расположены трубчатые охлаждаемые панели, отличающийся тем, что, с целью повьппения эффективности отвода и охлаждения отходящих из печи газов, трубы охлаждаемых панелей выполнены волнообразными в направлении движения дымовых газов, при.этом осевая линия каждой из них лежит в плоскости, перпедцику- лярной прилегающей стенке газохода, и образует синусоиду вида

0

5

У где X

0,532 . ui X,

U)

0

координата в направлении движения ra3OBot o потока; у - координата, перпендикулярная направлению движения газового потока ы - угловая частота,

причем гребни волн двух соседних труб в охлаждаемой панели смещены на половину периода относительно друг друга, а плоскости, в которых расположены осевые линии труб противолежащих панелей, сдвинуты на половину шага относительно друг друга.

.

(pual

(fJu&.Z

фи.З

Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее к конструкциям дымоотводящих трактов металлурги - ческих печей, в частности двухванных сталеплавильных агрегатов. Целью изо- бретения является повьшение эффективности отвода и охлаждения отходящих из печи газов. Трубы 3 охлаждаемых панелей газохода 1 выполняют волнообразными в направлении движения дымовых газов. Осевая линия каждой из них лежит в плоскости, перпендикулярной прилегающей стенке газохода, н образует синусоиду вида у 0,532/CDsinajx, где X - координата в направлении движения газового потока; у - координата, перпендикулярная направлению движения газового потока w угловая частота. Гребни волн двух соседних труб смещают относительно друг друга. Плоскости, в которых расположены осевые линии труб, противолежащих панелей сдвинуты на половину шага относительно друг друга. Конструкция газохода из-за интенсивного охлаждения газов по тракту позволяет улучшить условия отвода газа из рабочего пространства печи, и интенсифицировать тепловую работу печи, увеличить ее производительность на 0,5-0,8% и выработку пара на 5-6 тыс. Гкал/год, 3 ил. сл с 00 со

Редактор Н.Киштулинец

Составитель Л.Шарапова Техред Л.Сердюкова

3541/27

Тираж 549 ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор.В. Гирняк

Подписное