Радиантная W-образная труба Советский патент 1992 года по МПК F27B9/22 

1

(21)4743223/02

(22) 16.02.90

(46)30.10.92. Бюл. №40

(31)89.02.117

(32)17.02.89

(33) FR .„

(71)Стейн Ерте (FR)

(72)Бернар Дюбрей и Жерар Жоде (FR) (56) Справочник конструктора печей прокатного производства./ Под ред. Тымчана В.М. т.1. М,: Металлургия, 1970, с. 411-412.

(54) РАДИАНТНАЯ W-ОБРАЗНАЯ ТРУБА (57) Сущность изобретения: радиантная труба включает форсунку, расположенную в нижней ветви труб; горячий газ удаляется через верхнюю ветвь; опора холодного колена в верхней части труб выполнена в виде простой опоры; холодное и горячее колена связаны одно с другим без сварных промежуточных деталей; промежуточное колено и нижняя труба соединены с регулируемым зазором. 3 з.п.-ф-лы, 8 ил.

Изобретение используется в нагревательных печах для нагрева металлического листа с непрерывным протягиванием.

Цель изобретения - повышение срока службы. (

В соответствии с одной из отличительных особенностей изобретения простоя опора холодного колена выполнена в виде консоли, на которой покоится холодное колено до начала нагрева системы излучающих труб, причем при нагреве холодное колено поднимается и покидает эту опору. В соответствии с другой характеристикой изобретения холодное и горячее колена соединены посредством угольника, полученного при литье соответствующего колена, указанные промежуточные угольники соединяются между собой при помощи штыря или аналогичного изделия.

В соответствии с изобретением, средство, обеспечивающее связь со стороны форсунки между промежуточным коленом и нижней трубой, реализовано в виде лапки, изготовленной литьем одновременно с промежуточным коленом, к которой приварена деталь в виде скобы, которая может опираться на нижнюю трубу, причем предусмотрен регулируемый зэзор между скобой и

нижней трубой. Распределение напряжений излучающей трубы является функцией величины этого зазора, а восприятие усилий, оказываемых промежуточным коленом, осуществляется нижней трубой в ее наиболее холодной части.

На фиг. 1 схематически представлена радиантная W-образная труба, размещенная в печи для термообработки металлической ленты с непрерывным протягиванием; на фиг,2 - печь вертикальное сечгние; на фиг.З кривая распределения температур излучающих труб по их длине; на фиг.4 - график коэффициента текучести, т.о. напряжения, которое оказывает одна и та же деформация радиантной трубы как функция от температуры; на фиг.5 - схематически в увеличенном виде деталь связи между холодным коленом и горячим коленом радиантной трубы; на фиг 6 вертикальное сечение узла между холодным и -орячим коленами (фиг.5); на фиг 7 схематически связь между промежуточным коленом и нижней горячей трубой систрмы излучающих труб; на фиг.8 - узел вертикальное сечение.

Радиантная W-o6pa3naq трупа состоит из размещенной вне кожулд почг г л ЮРОЙ

VI VI СО

ю ю о

CJ

форсунки 1, горючий газ из форсунки проходит по системе излучающих труб, обеспечивая теплопередачу, и выбрасывается в атмосферу.

Форсунка 1 расположена на нижней ветви радиантной W-образной трубы, т.е. на конце нижней трубы 2, представляющей собой горячую трубу. Колено 3, которым продолжается горячая тру&а 2, образует горячее колено системы. Колено А является промежуточным коленом, а колено верхнее 5 условно может быть названо холодным коленом. Это последнее колено переходит в верхнюю трубу б, которая представляет собой холодную трубу системы.

В верхней части системы холодное колено снабжено опорой, которая может быть выполнена в виде консоли 7, на которой лежит опорная пластина, соединенная с холодным коленом 5. При нагреве радиантной трубы с включением форсунки холодная труба б и колено 5 поднимаются и опора, обра- зованная пластиной и консолью 7, не оказывает никакого влияния на распределение напряжений в системе труб

Наиболее значительные напряжения возникают в холодном колене 5. На фиг.З показаны изменения температуры системы труб в зависимости от ее длины. По оси абсцисс представлено положение соответствующих труб 3-5. На фиг.4 представлено изменение допустимого сопротивления текучести в зависимости от температуры системы труб. Эта кривая хорошо показывает, что допустимые напряжения в районе холодного колена являются намного более высокими, чем допустимые в горячем колене.

Система связей между горячим коленом 3 и холодным коленом 5 не содержит никаких промежуточных деталей. Как можно видеть из фиг. 1,5 и б, колено 3 снабжено вилкой 8, полученной при литье горячего колена 3, аналогично холодное колено 5 снабжено вилкой 9, также полученным при литье холодного колена 5. Эти вилки не должны привариваться к коленам, так как при сварке возникают концентрации напряжений, что приводит к риску появления при микротрещинах в тех местах, где напряжения максимальны. Вилки 8 и 9 соединяются посредством штыря 10. Такое конструктивное выполнение обеспечивает возможность относительного движения холодного и горячего колен при начале нагреба, при работе в стабильном режиме и при изменении мощности системы излучающих труб.

Пердусмотрена также свясь между промежуточным коленом 4 и нижней горячей трубой 2 со стороны форсунки

Эта связь содержит лапку 11, изготовленную литьем одновременно с коленом 4 (любая сварка между коленом 4 и деталью связи недопустима из указанных соображе- ний относительно вилок 9 и 8), и скобу 12, которая может быть установлена на лапке

11посредством сварки, принимая во внимание, что эта лапка не несет никаких нагрузок.

Соединение сварной лапки 11 и скобы

12осуществляют после контроля зазора Т между скобой 12 и горячей нижней трубой. Последующее распределение напряжений в системе излучающих труб зависит от величины этого зазора. В самом деле, при включении температуры печи промежуточное кольцо 4 приближается к нижней трубе 2 за счет зазора j, полученного в холодном состоянии, и его перемещение будет таким образом ограничено.

При этом не предусмотрено никакой связи при помощи сварки между деталью 12 в виде скобы и нижней горячей трубой 2, что является важным, так как нижняя горячая

труба подвержена значительным изменениям температуры в ходе работы форсунки 1. Восприятие усилий, вызываемых промежуточным коленом 4 (ограничение перемещения) осуществляется нижней горячей трубой

2 в той ее части, которая является наиболее холодной.

Формула изобретений

службы, W-образная труба выполнена цели- ковой, газовая горелка размещена в нижней йетвй радиантной трубы, а средняя часть радиантной трубы соединена с нижней с зазором на температурное расширение.

З.ТрубапопЛ.отличающаяся тем,

что два друг над другом размещенных колена имеют шарнирное соединение в виде штыря и вилок, выполненных литьем одновременно с соответствующим коленом. 4.Трубапоп.1,отличающаяся тем,

что среднее колено выполнено с лапкой, изготовленной литьем одновременно с коленом, а на нижней ветви размещена охватывающая ее с зазором скоба, при этом лапка и скоба соединены сваркой.

;:

056 006 W i i

С зпф

г гпф

Г)

$

О

8

бб&еш

S b Ј gfitfw пнаиоу i i t I : .

Фиг .5

9

Ю

т

8

Фиг. 6

Q

, - i