Футеровка печей с внутренней рекуперацией тепла Советский патент 1982 года по МПК F27D1/00 F27B9/00 

(5) ФУТЕРОВКА ПЕЧЕЙ С ВНУТРЕННЕЙ РЕКУПЕРАЦИЕЙ

ТЕПЛА

Изобретение относится к разделу нагревательных устройств металлургической теплотехники и может быть использовано в печах с внутренней рекуперацией тепла на заводах металлургической и машиностроительной промышленностей. Известна футеровка печи с внутренней рекулерацией тепла, которая состо ит из нескольких слоев, причем внутренний слой выполнен из пористого материала, что позволяет осуществлять отвод продуктов сгорания из рабочей камеры непосредственно через футеров ку, печи til. Однако применение такой футеровки резко снижает ее конструктивную проч ность и -технологические возможности печи. Достаточно сложна технология изготовления пористого огнеупорного материала, а его термостойкость не о вечает требованиям, предъявляемым к футероке нагревательных и высокотемпературных термических печей. Известна также футеровка печи с внутренней рекуперацией тепла, в которой проницаемость внутреннего слоя обеспечивается путем выполнения сквозных отверстий, количество которых и геометрические размеры определяются заданной степенью перфорации ц. SFote (здесь SFchTfe- суммарная площадь отверстий, FC - площадь поверхности стены или свода) 23. Однако во всех известных случаях отверстия в перфорированном слое футеровки выполняются цилиндрической формы, что не позволяет полностью реализовать все преимущества перфорированных излучателей, максимально увеличить эффективную степень черноты поверхности и суммарную поверхность, участвующую в теплообмене. Цель изобретения - интенсификация теплообмена в рабочей камере печи . 3 Поставленная цель достигпется тем, что футеровка печей с внутренне рекуперацией тспл-ч, содержащая наруж ный теплоизоляционный слой и установ ленный с зазором от него внутренний перфорированный слой от огнеупорного материала, где отверстия внутреннего слоя имеют форму усеченного конуса с сужением к наружному слою, -э угол конусности составляет 20-35, На мертеже представлена футеровка пеми с внутренней рекуперацией тепл общий вид. Футеровка состоит из наружного 1 теплоизоляционного слоя, внутреннег 2 перфорированного слоя и зазора 3 между слоями. Во внутреннем перфорированном слое выполнены отвер стия в виде усеченного конуса с углом конусности от 20 до 35, вершина которого направлена в сторону ,наружного слоя, В этом случае величина теплового потока, излучаемого перфорированной поверхностью футеровки, увеличивается на по сравнейию с потоком излучаемым перфорированной футеровкой, содержащей цилиндрические отверстия. При выполнении отверстий в форме усеченного конуса с углом конусноС20ти, равным ZU, тепловой поток растет за счет увеличения суммарной поверхности, участвующей в теплообмене. При этом эффективная степень черноты перфорированной поверхности практически не снижается по сравнени с поверхностью имеющей цилиндрические отверстия. Это связно с тем, что при угле конусности 20° степен диафрагмирования конического отверстия мало отличается от степени диафрагмирования цилиндрического отверстия. При увеличении уг-ла конусности до 35 начинается уменьшение эффективной степени черноты излучающей перфорированной поверхности, но при 8 этом значительно увеличивается суммарная поверхность теплообменй, что в.результате также приводит к росту теплового потока на 5-6о по сравнению с перфорированной футеровкой, имеющей цилиндрические отверстия. Выполнение отверстий с углом конусности больше 35° нецелесообразно из-за снижения конструктивной прочности футеровки. Кроме того, снижается эффективность излучения поверхности, поскольку эффект излучения отверстий, моделирующих абсолютно мерное тело, в этом случае сводится к нулю. Замена футеровки, содержащей цилиндрические отверстия в печи с внутренней рекуперацией футеровкой с коническими отверстиями, позволяет на повысить ее производи-тельность или на 5% сократ;ить расход газа. При переводе увеличения производительности печи на экономию топлива(1Q%). Формула изобретения Футеровка печей с внутренней рекуперацией тепла, содержащая наружный теплоизоляционный слой и установленный с зазором от него внутренний перфорированный слой из огнеупорного материала, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации процесса, теплообмена в рабочей камере печи, отверстия внутреннего слоя имеют форму усеченного конуса с сужением к наружному слою, а угол конусности составляет 20-35°. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,ГлиНков М.А. и Глинков Г.М. Общая теория печей. М., Металлургия, 1978, р. 79, с. . 2.Авторское свидетельство СССР № 661028, кл. F 28 В 9/00, 1976.

V 2