Рециркуляционная печь Советский патент 1982 года по МПК F27B3/00 

() РЕЦИРКУЛЯЦИОННАЯ ПЕЧЬ

I .,

Изобретение относится к разделу нагревательных устройств металлургической теплотехники и может быть использовано в нагревательных и термических печах заводов металлургической и машиностроительной промышленности. . .

Известна рециркуляционная печь, в которой с целью обеспечения рециркуляции продуктов сгорания устанавливают промежуточную стенку, что созда- ет направленный контур циркуляции продуктов сгорания счет энергии топливовоздушных струй, выходящих из горелок D3. .

Однако в целом ряде случаев энергии этих струй бывает недостаточно ;. для обеспечения интенсивного перемег шивания продуктов горения, в результате чего принцип сжигания не выявляет всех преимуществ рециркуляционных печей. Кроме этого, такой принцип рециркуляции не позволяет регули

ровать температурный режим печи в требуемых пределах.

Известна также рециркуляционная печь, в которой для обеспечения интенсивной рециркуляции продуктов сгорания- и регулирования температурного режима в необходимых пределах используют энергию струй воздуха, подаваемого через специальные сопла и энергию из скоростных струй продуктов сгорания, выходящих из скоростных горелок, установленных под сводом Г2.

Недостатком таких печей можно считать то, что воздух в сопла инжекторов подается холодным, а это приводит к резкому понижению температуры в печи особенно при малых тепловых нагрузках и к перерасходу топлива. В печах, использующих такую схему отопления для обеспечения необходимой кратности рециркуляции, горелки устанавливают с обеих боковых сторон под сводом и у пода. Это связано с тем, что струи, выходящие из инжекционных 3 . 90 устройств, распространяются как свободные, а дальнобойность их как известно, небольшая. Кроме того, расположение горелок у пода печи не всегда допустимо. Наприме при нагреве изделий из специальных сталей это приводит к местным перегревам и браку, поскольку эти марки требуют строго контролируемого поля температур, особенно в начальный пёриод нагрева (продолжающийся длительное время), когда скорость подъема температуры жестко регламентирована. Цель изобретения - интенсификация теплообмена и повышение качества нагрева заготовок. Поставленная цель достигается, тем, что в рециркуляционной печи, со держащей футерованную рабочую камеру с размещенной внутри промежуточной стенкой, образующей с футеровкой боковых стен рециркуляционный канал,, проходящий вдоль всей рабочей камеры с горелкамИ , с соплами инжекторов для гюдачи воздуха, верхняя часть промежуточной стенки выполнена со ско сом в сторону рециркуляционного кана ла и на нее опираются сопла инжекторов своими выходными концами, при этом угол скоса промежуточной стенки составляет 20-25, а толщина 10-12 калиброб воздушных сопл.. На чертеже изображена предлагаемая печь поперечный разрез. Рециркуляционная печь содержит ра бочую камеру 1, футерованные ббковые стены 2 свод 3 и выдвижной под Ц, горелки 5 с напорной топкой 6, воздушные сопла инжекторов 7, промежуточную стенку 8, имеющую окна 9, расположенные под каждой горелкой, и верхнюю . плоскость 10, выполненную под углом 20-25 к горизонтальной плоскости пода, рециркуляционный канал 11, проходящий вдоль всей рабочей камеры, и расположенную на выдвижном поду нагре ваемую садку 12. Печь работает следующим образом. Поток продуктов сгорания, выходящий из напсэрной топки 6, эжектирует из рабочей каперы 1 отработавшие продукты сгорания, которые омывают садку 12, проходят через окна 9 проме жуточной стенки 8, рециркуляционный канал 11 и образуют замкнутый контур циркуляции. Для интенсификации этого процесса вводят специальные струи воздуха через сопла инжекторов. Учиты вая, что керамические сопла расположе 4 ны над рециркуляционным каналом 1 1 в зоне высоких температур, воздух,проходя через сопло, нагревается, объемный расход его увеличивается и, следовательно, учитывается и скорость истёкания. Таким образом, установка воздуш-. ных сопел инжекторов над рециркуляционным каналом способствует Повышению энергетической мощности струй воздуха за счет его подогрева и более равномерному распределению температуры по всему объему рабочей камеры, что повышает качество нагрева металла. Повышению энергетической мощности и дальнобойности воздушных струй способствует также выполнение верхней плоскости 10 промежуточной стенки 8 под углом 20-25 и расположение воздушных сопел инжекторов параллельно этой плоскости. Благодаря этому воздушные струи, вытекающие из сопел,распространяютсяi настильно плоскости 10, а дальнобойность настильных струй и угол их раскрытия существенно выше, чем у сврбодных струй. .Выбранный диапазон угла скоса стенки обеспечивает требуемую интен;сивность циркуляции продуктов сгорания. При уменьшении угла скоса, стенки ухудшается настильность потока движущегося вдоль свода и, следовательно, уменьшается дальнобойность потока. В случае увеличения угла скоса дальнобойность уменьиается из-за увеличения угла атаки свода потоком продуктов сгорания. Толщина стенки 8 равна 10-12 калибрам воздушных сопел, чем существенно повышается их дальнобойность, поскольку именно на этом участке велик . объем эжектируемых продуктов сгорания, без чего, например, у свободных струй резко падает дальнобойность, Учитывая, что соотношение скоростей потоков воздуха и продуктов сгорания вытекающих из напорной топки, невелико (.равно 1,,0 т.е. абсолютные скорости близки по величине), эти потоки перемешиваясь, образуют энергетически мощный поток, который отличается высокой равномерностью температур по длине, что и обуславливает качественный нагрев металла. Формула изобретения 1. Рециркуляционная печь, содержащая футерованную рабочую камеру с

59095

размещенной внутри промежуточной стенкой, образующей с футеровкой боковых стен рециркуляционный канал, проходящий вдоль всей рабочей камеры с горелками, с соплами инжекторов 5 для подачи воздуха, оличающа я с я тем, что, с целью интенсификации процесса теплообмена и повышения качества нагрева металла, верхняя часть промежуточной стенки выполнена О со скосом в сторону рециркуляционного канала и на ней установлены сопла своими- выходными концами.

О 6

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

2.Печи и сушила машиностроительной промышленности. Сборник, вып.З. ВНИПИТеплопроект Э,с,,рис.1.