Излучающая труба Советский патент 1977 года по МПК C21D9/00 F27B13/12 

(54) ИЗЛУЧАЮЩАЯ ТРУБА

Изобретение относится к нагревательньпи элементам, применяемым в печах, со специальными атмосферами для термохимической обработки металла. Известна излучающая О -образная труба, состоящая из прямых участков, поворО Рного колена, патрубков для подвода газа и воздуха и отвода продуктов сгорания, горелки и радиационного рекуператора, а также патрубка, соединяющего прямые участки для подвода горячего воздуха из рекуператора к горелке ij. Известна излучающая U -образная Tjiy- ба, содержащая прямые участки, соедине ные между собой с одной стороны поворотным коленом, а на уровне горелки и рекуператора - через фланцы, патрубки для подвода газа, воздуха и отвода продуктов сго|рания 2J, Основными недостатками таких труб я&ляются то, что при жестком соединении прямых участков труб литым поворотным коле- НОМ, с одной стороны, и патрубком, соединяющим рекуператор и горелку, с другой стороны, при разогреве трубы и в процессе работы возникают большие термические напряжения, приводящие к разрущению труб, разрыву болтов фланцевых соединений и нарушению плотности труб. Причиной возникающих термических напряжений является больщая разность (70080О°С) температур участков труб в меотах установки рекуператора и горелки, а также разность температур рабочих ветвей при запуске трубы и при ее работе. Цель изобретения - обеспечение свободного перемещения прямых участков трубы в осевом направлении при наличии разности температур. Для этого фланцы связаны между собой через соединительный элемент, выполненный в виде двух коаксиально установле)шых патрубков, соединенных между собой тонкостенной трубкой, торцы которой отбортованы по радиусу в противоположные стороны, при этом труба снабжена защитным кожухом, свободно установленныгд и охватывающим соединительный элемент. Наличие соединительного элемента позволяет обеспечить свободное перемещение в

осевом направлении прямых участков труб, соедйшенных коленом, при отличии их температур, фланцевое соединение аяемента позволяет обеспечить требуемую герметичность излучающей трубы и возможность замеяы и многократного использования элемента при замене труб. Защитный кожух предохраняет соединительный элемент от повреждений i при монтаже и попадания на его i поверхность тепловой изоляции, а также ограничивает значительные перемещения прямых участков.

На 4мг. 1 изображен общий вид излучающей трубы; фиг. 2 - узел соединительног элемента.

Излучающая труба состоит из прямых участков 1, имеющих для соединения между собой фланцы 2, поворотного колена 3, патрубков 4-6 для подвода газа, воздуха и от вода продуктов сгорания. Внутри прямых участков труб размещены горелки 7 и рекуператор 8, воздущная полость которого через соединительный элемент 9 связана с горелкой.

Соединительный элемент выполнен в виде двух коаксиально расположенных патрубков 10, соединенных между собой тонкостенной (толщина стенки равна 1/1ОО длины) трубкой 11, торцы которой отбортованы по радиусу в противоположные стороны. Наруж- ная поверхность соединительного элемента свободно закрыта защитным кожухом 12. Зазор между фланцевыми соединениями мых участков с соединительным элементом и защитным кожухом по торцам фланцев и торцам кожуха может быть равен, например 1/20 - 1/1О наружного диаметра фланцев.

При подаче газа и воздуха через патру ки подвода газа и воздуха к горелке 7 воздух проходит последовательно рекуператор 8 и соединительный элемент 9. Восплам&нение топлива происходит у торца горелки. Продукты сгорания топлива движутся по прямым участкам 1 через колено 3 и, смывая поверхность рекуператора 8, выходят через патрубок отвода продуктов сгорания,

Таким образом, прямой участок трубы с рекуператором Нагрет до температуры близкой к температуре газов практически по всей длине, а участок трубы с горелкой разогрет только на длине рабочей части трубы. В зоне расположения горелки температура трубы на 700-800°С ниже тек пературы рабочего участка. Это приводит к различному I тепловому удлинению прямых участков трубы.

Наличие соединительного элемента 9 обеспечивает свободное перемещение прйг- мых участков в осевом направлении. При этом защитный кожух не препятствует пе-, ремещениям труб, так как установлен с ос& вым и радиальным зазорами.

Формула изобретения

Излучающая труба, содержащая прямые участки, соединенные между собой с одной стороны поворотным коленом, а на уровне горелки и рекуператора - через фланцы, па трубки для подвода газа, воздуха и отвода продуктов сгорания, отличающаяс я тем, что, с целью обеспечения свободного перемещения прямых участков трубы в осевом направлении при наличии разности температур, фланцы связаны между собой через соединительный элемент, вьгаолненный в виде двух коаксиально установленных патрубков, соединенных между собой тонко стенной трубкой, торцы которой отбортованы по радиусу в противоположные стороны, при этом труба снабжена защитным кожухом, свободно установленным и охватьтакь щим соединительный элемент.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

2.Справочник конструктора печей прокатного производства под ред. ТымчакаВ.М г. Москва, 1970, том. 1, стр. 412, рис. ХЩ - 47, б.