Подподовая топка и узел подключения ее к печи Советский патент 1980 года по МПК F27B3/00 

I

Изобретение относится к отопительным устройствам термических и нагревательных печей металлургической и металлообрабатывающей промышленности.

Известна конструкция подподовой топки и узел подключения ее к печи, представляющая собой топку с вертикальным каналом, по ширине равным горизонтальному топочному каналу, т.е. узел подключения является вертикальным продолжением горизонтального топочного канала

Известна,подподовая топка и узел, подключения ее к печи, содержащая горизонтальный топочный канал и расположенный у торцовой стенки топки вертикальный прямоугольный канал, соединяю-, щий топку с рабочим пространством печи 2.

Недостатком этих устройств является то, что теплоноситель (т.е. продукты горения) выходит в рабочее пространство отдельными потоками, в результате чего металл, находящийся в печи, греется

преимуществеггпо вблизи этих потоков, а между ними отстает в нагреве, т.е. наблюдается картина.полосчатого нагрева.

Цель изобретения - повышение равномертгости и скорости нагрева садки па счет создания сплошного потока хеплоносителя, равномерно смывающего садку.

Цель достигается тем, что стороны вертикального канала в сечений составляют соответственно О,2О-0,4О и 1,83,2 ширины горизонтального канала.

На фиг. 1 показана топка, продольный pa3pe3j на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б фиг. 1; на фиг. 4 - поля скоростей в горизонтальном сечении вертикального канала, при ,25; ,6; на фиг. 5 - то же, при ,25; ,8; на фиг. 6 - то же, при ,1; ,8.

Узел подключе1гая к подподовой топки 1, состоит из горелки 2, вертикальных каналов 3, рабочего пшстранства печи 4, решфкуляционного ка}ГгЭла 5.

Устройство работает следующим образом.

Поток течлоносителя (продуктов горения), ударяясь о стенку вертикального канала, растекается во ней во все стороны, кроме низа. Горизонтальные составляющие растекающегося потока, встречаясь с боковыми стенками каналов, поворачивают вверх и выходят в печное пространство.

В результате теплоноситель выходит в рабочее пространство печи широким потоком. Между вертикальными каналами соседних топок остается только тонкая перемычка. Потоки из соседних топок смыкаются вскоре после выхода из вертикальных каналов и двигаются в рабочем пространстве печи единым потоком, равномерно нагревая металл.

Узел подключения топки к рабочему пространству печи может быть применен, например, в рециркуляционной камерной печи дня отжига проката. Такая печь имеет длину рабочего пространства 7/10 ширину 2,5-3,0 м. Средний расход природного газа 20О ям /ч. Минимальный расход газа 40 нм /ч. Для создания рециркуляции продуктов гореш1я необходимо обеспечить дальнобойность струи продуктов горения, образуемой горелкой, не менее 5-6 м. Такую струю образует двухпроводная горелка с соплом диаметром 5О-60 мм. Минимальный регулируемый расход газа через нее при давлении воздуха 600-800 мм вод.ст. (79,81О6,4кН/М) 1О ... Следовательно, лечь долж.на быть оборудована не более чем четырьмя v горелками и таким же количеством: подподовых топок. Ширина подподовой камеры в такой печи определяется углом раскрытия факела и обычно составляет 6ОО-7ОО мм. Общая ширина канала, подключающего топку к рабочему пространству, для печи длиной 1ОООО мм согласно предлагаемой конструкции складывается из ширины топ ки и двух каналов ширины в, т.е. 7ОО+2 Принимая ,1 от ширины топки, тогда общая ширина канала равна 7ОО+2 1, 1. мм.Суммарная ширина каналов четырех топок 896О мм. Тогда расстояние между каналами, подключающими топку к рабочему пространству печи, можно сделать не более 10О мм. Для печи длиной .7000 мм параметр в составляет 0,65 от щирины топки.

т.е. 455 мм; общая 1иир11на канала, подключающего топку, - 16ОО мм, 4-х каналов - 6400 мм, т.е. тоже обеспечивается малое расстояние между соседними каналами.

Параметр а для данных каналов при длине печи 10ООО мм - 0,ЗО, т.е. 700х 0, MMJ для печи.длиной 7000 мм - 0,40, т.е. 7ООхО,

Отношения размеров каналов к ширине -указанные в заявке являются оптимальнь ми и пoлyчeньt в результате экспериментальных исследований. Увеличение размера в сверх предложенной величи-гы ведет к разделению потока теплоносителя после удара о торцовую стенку топки на три струи: Одна по центру вертикального канала и две по краям (см. фиг. 4), Такая неравномерность потока теплоносителя проводит к неравномерности нагрева садки. Уменьшение размера в сверх предложенного приводит к появлению промежутков между потоками соседних топок. Увеличение размера а сверх предло- жеиного приводит к тому, что края потока, увеличиваясь по толщине, приближаются к садке, что неизбежно приводит к перегреву последней вблизи этих частков {см. фиг, б). Уменьшение размера а сверх предложенного приводит к увеличению потерь энергии потока на местных сопротивлениях (сужение) и к уменьшению количества движения теплоносителя, вносимого в рабочее пространство печИс Это в свою очередь приводит к замедлению нагрева садки. В результате изменения конфигурации; и расположения каналов, подключающих топки к рабочему, пространству нечи, значительно повышается равномерность нагрева металла по длине печи, что приводит к резкому улучшению качества термообработки, сокращает время нагрева садки и, как следствие, экономится топливо, уменьшается обезуглероженный слой на металле и увеличивается производительность печи. Формула изобретения Подподовая топка и узел подключе1шя ее к печи, содержащая горизонтальный топочный канал и расположенный у торцовой стенки топки вертикальный прямоугольный канал, соединяющий топку с рабочим пространством печи, отличающаяся тем, что, с целью

повышения равномерности и скорости нагрева садки, стороны вертикального канала в сечении составляют соответственно О,20-О,40 и 1,8-3,2 ширины горизонтального канала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Кривандин В. А. и Марков Б, Л. Металлургические печи, М,, Металлургия, 1967, с. 474, р. 29.

2. Справочник конструктора печей прокатного производства. Т. 2. М., Металлургия, 1970, с. 875, р. ХХХ1-40.

V/ Г V777////////////.

и

фцг, Н и. 2