Холодильник теплонапряженных узлов металлургических агрегатов Советский патент 1987 года по МПК F27D1/00 

кая фаза теплоносителя частично стекает в нижнюю часть полости опускного канала и перетекает в подъемный канал 6 под нижним торцом продольной перегородки 3. Другая часть жидкой фазы, образовавшаяся в результате конденсации паров теплоносителя, стекает по наклонным перегородкам 9 в образованные вставками 10 щелевые пространства 12 и через перфорации 13 попа1

Изобретение относится к металлургической промышленности и может бьггь использовано для охлаждения ограждающих поверхностей агрегатов с высокими удельными тепловыделениями рабочего нроетран- ства, например вертикально или наклонно ориентированных коробчатых кессонов плавильных печей, в черной и цветной металлургии.

Цель изобретения - увеличение .межремонтной кампании.

На фиг. 1 представлен холодильник на примере системы охлаждения завалочного окна металлургической печи, продольный разрез; на фиг. 2 - замкнутая теплопере- дающая полость холодильника, продольный разрез.

Холодильник теплонапряженных узлов металлургических агрегатов (фиг. 1) представляет собой полую конструкцию А, расчлененную вертикальньгми перегородка.ми Б на ряд замкнутых коробчатых элементов, внутренние полости В которых частично заполнены ггромежуточнь м теплоносителем, участвующим в реализации термосифонног о цикла переноса тепла. Замкнутый коробчатый элемент холодильника (фиг. 2), являющийся автономным теплопередающим зве- но.м, содержит частично заполненный промежуточным теплоносителем вертикальный гер.метичный корпус 1 с дистанционировац- ной относительно его боковой теплонанря- женной поверхности 2 внутренней продольной перегородкой 3, установленпой е зазором относительно нижней 4 и верхней 5 тор- 1ЮВ1з1х стенок корпуса и разделяющей внутреннее пространство устройства па подъе.м- ный п.елевой 6 и опускной 7 каналы (ветви контура) для естественной циркуляции нро- межуточного теплопосителя. В опускном капале 7 в продольном его направлении размещена петлеобразная трубка 8 для циркуляции воды проточного контура охлажде- |щя. В пространстве опускного канала 7 имеются наклонные перегородки 9 и дополнидает в подъемный капал 6 Koirrypa. Столб жидкости в карманах 12 играет роль гидрозатвора и обеспечивает дополнительный подпор жидкости при ее истечении в капал 6. Распределенный ввод тенло1госите;1я в зону испарения первого контура способствует интенсификации теплообмена, что в конечном итоге приводит к увеличению межремонтной кампании. 3 з.п. ф-лы,, 2 и.ч.

тельные перегородки-вставки 10, п. ютно соединенные между собой и образующие пространства П, являющиеся вспомог атель- пыми параллельными кана.лами для опускного течения жидкой фазы теплоносителя.

Наклонные перегородки 9 имеют свободный верхпий торец, пропизываемый в своей верхней части циркуляционньгми трубками 8 и плотно соединенный с ними в месте пересечения. Дополнительные- перегородки-ветав0 ки 10 образуют с продольной перегородкой 3 вертикально ориентированные щелевые карманы 12. Продольная перегородка 3 вы- nje липий с(едннепия с дополнительными перегородками-вставками 10 имеет пер(}к)- рировапные отверстиями 13 участки. К про тивоположпой по О пкллению к объекту охлаждения боковой стенке 14 вертикального герметичного корпуеа 1 может брлть плотно присоединен проточной водяной ох. шди- тель.

Q В замкнутую теп. юпередающую iu..;i{)CTb может входить лишь часть впутренне о про,- страпства коробчатой копструкп.ип холодильника (фиг. 1). Другая его часть Г, образовапная менее ч енлопапряженны.ми участками поверхности корпуса, может быть

5 подключена к проточной водяно) системе охлаждения.

При работе холоди.льника (фи: . 2) зы- еокая разноеть температуршзгх п(П епциа;к)в на теплоподводянгей (. 2) и теп.кютволящих (8 и 14) его поверхностях обусловлщшет

0 одновременное протекание в ncvioc i ii герметичного Kopiiyca процессов нарообразо вания и конденсации п омежуточ {С)го теп.ло- ноеителя.

Образующаяся вследствие те и.1 с; i год вода от смежной с объекто.м ох:1аждспия стен5 ки 2 уетройства двухфазная смесь, ян.чгаясь в подъемном канале 6 контура под действием движущегося напора циркуляции, обус- ;1овливает высокую и-. тенспвность тепло- е ьема. Питание г(чепия / идкой

0 фазой теплопосите.чя осуи ес гв, истся из со.чержащей теи;1оотво;1яп1.ую Tpv6i v 8 oiiycKной ветви 7 контура через зазор между продольной перегородкой 3 и нижней торцовой стенкой 4 корпуса, а также через отверстия 13 перфорации в продольной перегородке 3. Перетекая через зазор между продольной перегородкой 3 и верхней торцовой стенкой 5, двухфазная смесь попадает в опускной канал 7 контура, где паровая фаза теплоносителя конденсируется, а жидкая переохлаждается относительно температуры насыщения. Процессы конденсации и переохлаж- дения фаз проходят на поверхностях циркуляционной трубки 8 и смежной с проточным охладителем боковой стенки 14. Жидкая фаза теплоносителя частично стекает в нижнюю часть полости опускного канала и пере- текает в подъемный канал б под нижним торцом нродольной перегородки 3. Другая часть жидкой фазы, образующаяся в основном вследствие конденсации паров теплоносителя на трубке 8 для циркуляции охлаждающей воды, стекает по наклонны.м перегородкам 9 в образованные вставками 10 соответствующие щелевые пространства 12 и через отверстия 13 перфорации попадает в подъемный канал 6 контура. Столб жидкости в щелевых пространствах кар- манов 12 выполняет функцию гидрозатвора и обеспечивает также дополнительный подпор жидкости при ее истечении в подъемный канал 6.

Таким образом, предлагаемый холодильник но сравнению с прототипом обеспечивает возможности для доставки требуемого количества жидкости в любую область теп- лонапряженной поверхности устройства и характеризуется высокой эффективностью работы его теплоотводящей поверхности, что обусловливает повышенную надежность работы холодильника.

При использовании предлагаемого холодильника обеспечиваются устранение аварийных последствий при прогаре оболочки устройства вследствие удаленности (экра- нированности) нроточного контура охлаждения от расплава и увеличение межре.монт5 5

0

0

5

0

ноИ кампании агрегата за счет увеличения в 2 раза ресурса работы холодильника.

Формула изобретения

1.Холодильник теплонапряженных узлов металлургическ11х агрегатов, содержащий частично заполненный промежуточным теплоносителем вертикальный герметичный корпус с огневой и наружной поверхностями и дистанционированной относительно его боковой огневой поверхности продольной перегородкой, установленной с зазором относительно торцовы.х стенок, и наклонной перегородкой, причем продольная перегородка выполнена перфорированной, а нерфорация расположена выше места ее соединения с наклонной перегородкой, отличающийся тем, что, с целью увеличения межремонтной кампании, он снабжен конденсатором для циркуляции охлаждающей воды, размещенным в полости герметичного корпуса со стороны наклонной перегородки параллельно продольной перегородке, а верхний торец наклонной перегородки жестко соединен с конденсатором и установлен с зазором относительно корпуса.

2.Холодильник по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен дополнительно наклонными перегородками, установленными на различных уровнях по высоте вертикального герметичного корпуса.

3.Холбдильник по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен охладителем, жестко закрепленным на наружной новерхности корпуса.

4.Холодильник по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен дополнительно перегородкой-вставкой, размещенной между продольной и наклонной перегородками, жестко соединенной нижним торцом с нродольной нерегородкой ниже места перфорации, а верхним торцом - с наклонной перегородкой с образованием между нею и продольной нерегородкой вертикально ориентированного замкнутого с боковых сторон щелевого пространства.

А i

Wui.f

Е5НИИПИЗаказ 4424/44Тираж 542Подписное

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

Изобретение относится к металлургии и может быть иснользовано для охлаждения теплонанряженных узлов металлургических агрегатов, например вертикально или наклонно ориентированных коробчатых кессонов плавильных нечей. Цель изобретения - увеличение межремонтной кампании. Холодильник представляет собой двухконтур- ный элемент коробчатой формы, первый контур которого работает по принципу испари- тельно-конденсационного цикла, второй контур выполнен в виде проточной системы охлаждения. Процессы конденсации и переохлаждения фаз проходят на поверхностях циркуляционной трубки 8 и смежной с проточным охладителем боковой стенки 14. ЖидS (Л оо NJ 4 00