SU735178A3 - Регенеративный нагреватель - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к устройствам нагревателей регенеративного типа.

Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  регенеративный нагреватель, содержащий цилиндрическую стенку, камеру насадки, камеру горени , разделенную стенкой из нескольких слоев огнеупорного материала Г.

Разделительна  Стенка подвергаетс  попеременно воздействию высоких и низких температур, по мере того как регенератор переключаетс  из положени  «газ в положение «дутье и обратно, вследствие чего на обеих сторонах разделительной стенки существует высока  разница температур и температурные градиенты.

Однако при определенных услови х, и в частности, в случае крупногабаритных подогревателей воздуха на стенках по вл ютс  продольные трещины. Причинами возникновени  таких трещин  вл ютс , например, наличие высоких температурных градиентов и неравномерное распределение температуры с высокой разницей на относительно коротких рассто ни х.

Локальные трещины могут по витс  в цилиндрической стенке регенератора в зоне расположенной р дом с выходом гор чего воздуха вследствие того, что внутренние слои огнеупорной кладки в этой зоне не могут достаточно свободно расщир тьс  в радиальной каПравленйй. Указанна  огнеупорна  кладка выходного отверстр  ограничиваетс  или полностью преп тствует деформации указанных внутреннихслоев цилиндрической стенки..

10 Целью изобретени   вл етс  предотвращение образовани  трещин по крайней мере в стенке.

Дл  достижени  этой цели по крайней мере, дл  части стенок, один из слоев огнеупорного материала раздел етс  вертикальным расширительным (температурным) соединением . В соответствии с насто щим изобретением , предпочтительно, подраздел ть каждый из нескольких слоев огнеупорного материала разделительной стенки вертикальными расщиритёльнымй (температурными) соединени ми, по крайней мере, на высоту меньще половины над горелочно го пространства , причем упом нутые расщирительные соединени  образованы по всей высоте взаимным зацеплением профилированных участков слоев, составл ющих стенку.

В случае применени  в регенераторе керамической горелки, упом нутое соединение начинаетс  от уровн  головки горелки или верхней поверхности горелки. Пон тно, что функцией таких соединений  вл етс  допущение локального расширени  стенки без каких-либо утечек через них гор чих газов или гор чего воздуха. В соответствии с насто щим изобретением, такую, герметизацию соединений, с целью устранени  упом нутых утечек, осуществл ют путём ступенчатого или зигзагообразного расположени  упом нутых расщирительных соединений относитёльйо друг друга в каждом последующем слое разделительной стенки.Важно отметить, что дл  разделительной стенки сопр гаемые профилированные участки таких соединений имеют гораздо большее Значение чем, дл  цилиндрической стенки. Число расширительных соединений выбирают в зависимости от размеров разделительной стенки и рабочих условий, таких как температура и давление, достигаемых при работе регенератора. Дл  подогревателей воздуха, с небольшой производительностью и работающих при слишком высоких температурах, хороший результат получают при применении только одного расширительНЬгб соединени  в разделительной стенке. В соответствии с насто щим изобретением хорошие результаты могут быть получены, если в одном ji том же слое по горизонтали последовательно расположить несколько таких расширительных соединений на рассто нии 1-2 м друг от друга. Благодар  наличию в части цилиндрической стенки, в зоне

упом нутого выхода гор чего воздуха таких расширительных соединений, нет необходимости в том, чтобы внутренние слои этой стенки смещались внутрь в радиальном направлгении при нагреве, что в конечном счете устран ет веро тность образовани  трещин в этой стенке. Дл   У ст йенй  утеЧек ГЙ за Ил и воз стенки расширительного соединени  состо т из вход щих 9 зацепление профилированных участков, что позвол ет участкам

Стенки взаимноскользить в плоскости разделительной стенки, но которые посто нно наход тс В уплотн ющем контакте друг с другом. В принципе возможно выполнить стенки расширительных соединений ступенчатой формы. Однако соединение получаетс  надежное, если оно образовано путем приДани  одной из стенок соединени  фърмы выступа , а другой стенке формы канавки, причем такие профилирбванныеучасткй имеют

трапецеидальную форму.

Однако, така  форма стенок соединени  не обеспечивает удовлетворительного герметичного газонепроницаемого уплотнени . Предпочтительно, 4To6iii форма сопр гаемых

Стенок указанного расширительно соединени  была пр моугольной.

. В соответствии с другим примером осуществлени  насто щего изобретени , расшири-тельные соединени  образованы путем выполнени  в стенках соединений, расположенных напротив друг друга выемок. Образованное таким образом полое пространство заполн ют подвижными относительного него кирпичами. Большое внимание должно быть уделено форме и размеру расширительных соединений, которые Должны быть такими , чтобы во врем  работы подогревател  воздуха исключались вс кие утечки газа вдоль упом нутйх расширительных соединений , другими словами, чтобы при рабочих услови х соединени  были газонепроницаемы в требуемых зонах, причем, как указывалось Bbiuie, это касаетс  разделительной стенки в больфей степени, чем наружной. С целью получени  указаннойгерметичности расширительных соединений их заполн ют огнеупорным войлочным материалом. Кроме того, в соответствии с насто щим изобретением , расширение, допускаемое упом нутыми соединени ми больше сбответствующёго- теплового расширени  слоев в горизонтальном направлении, т. е. поперек расЩирительным соединени м при самой высокой рабочей температуре, котора  может иметь место в одной и той же зоне. Предпочтительно , чтобы в случае случайного превышени  такой максимально допустимой температуры , разделительна  стенка не могла бы далее расшир тьс , что приведет к тому, что разделительна  стенка будет находитьс  под давлением.

На фиг. 1 - схема подог 5евател  воздуха; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б на фиг. 2; на фиг. 4 - узел I на фиг. 2, 1-ый вариант исполнени ; на фиг. 5 - узел I нафиг. 2, 2,-ой вариант исполнени .

Claims (2)

1. Нагреватель представл ет собой цилиндрическую наружную стенку 1 воздуха, идущего в доменную печь, разделительна  стенка 2 кбтОрого раздел ет подогреватель на надгорелочное пространство 3 и пространство 4 дл  клаДки огнеупорных, аккумулирующим тепло кирпичей, причем указанные два пространства ссюбщаютс  между собой через пространство над разделительной стенкой 2. Сверху подогреватель воздуха закрыт кирпичным сводом 5 и стабильным сводом 6. . В нижней части надгорелочного- пространства 3 расположена керамическа  горелка 7, в которую через канал 8 подают газообразнЬе , топливо, которое сгорает вместе с воздухом подаваемым к другим, каналам горелки. Отверсти  9 и 10 служат, соответственно , дл  ввол,а воздуха в подогреватель и вывода из него ,причем отверстие 10 служит также дл  вывода газов из подогревател , когда в надторелочном пространстве 3 осуществл етс  сгорание с целью аккумулировани  тепла в кирпичной кладке, расположенной в пространстве 4, и когда пологреватель работает, в положении «газ. Три сло  соответственно 12, 13 и 14 составл ют разделительную стенку
2. 2. Эти слои расположены так, чтобы полностью контактировать друг с другом или так, чтобы между одним и другим слоем существовало некоторое пространство с целью получени  подвижного скольз щего соединени . При необходимости одно или более из таких подвижных соединений могут продолжатьс  в кирпичной кладке стенки 1 и далее в зоне, котора  ограничивает надго .релочное пространство 4 с другой стороны, слева (фиг. 1). Расщирительные соединени  15 предусмотрены в трех местах левого сло  12, правого сло  14 и в четырех местах центрального сло  13. Расщирительное соединение 15 образовано выступающим участком кирпича 16, который заходит во впадину кирпича 17 таким образом, что между указанными кирпичами в плоскости разделительной стенки возможно взаимное перемещение. В этом варианте исполнени  выступ и впадинакирпичей 16 и 17 имеют форму трапеции. При указанном перемещении выступ скользит практически вдоль стенок впадины, не наход сь с ними в плотном контакте. Сопротивление газовой утечке увеличиваетс , если указанна  трапецеидальна  форма будет больше приближатьс  к пр моугольной форме, причем на практике небольща  конусность также вполне приемлема дл  получени  удовлетворительного газонепроницаемого соединени . Ширина соединени  15 выбираетс  в зависимости от теплового расщирени  слоев 12, 13 и 14 во врем  работы подогревател  воздуха. Ширина соединени  может быть выбрана так, чтобы при достижении рабочих условий в подогревателе оно было полностью или цочти полностью закрыто, но предпочтительно выбирать ширину так, чтобы при нормальной рабочей температуре соединекие закрывалось не полностью, чтобы иметь возможность отреагировать на неожиданное превышение рабочей температуры. Газонепроницаемость расщирительных соединений в течение промежуточных стадий, во врем  которых подогреватель нагреваетс  до требуемой кондиции, может быть получена путем замены свободных промежутков расщирительных соединений сжимаемым материалом, например керамической щерстью или войлоком, причем указанное заполнение осуществл ют при воздействии расширительной стенки. При втором варианте исполнени  расширительного узла вдоль кирпича 16 и вдоль кирпича 17 выполнены вертикальные впадины , позвол ющие установить между ними кирпичи 18. Такие кирпичи 18 удерживают расширительное соединение газоплотным при всех услови х работы нагревател . Формула изобретени  Регенеративный нагреватель, содержащий камеру насадки, камеру горени , разделительную стенку между ними из нескольких слоев огнеупорной футеровки со швами, отличающийс  тем, что с целью предотвращени  образовани  трещин по крайней мере в стенке, нижн   часть разделительной стенки выполнена из нескольких секций, разделительных термическими вертикальными щвами, расположенными в шахматном пор дке .и состо щими их вход щих друг в друга впадин и выступов, либо из пр моугольных пластин, сочлененных с пазами вертикальных секций. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Леонидов Н. К. Сооружение и оборудование доменных цехов. М., 1955, с. 250, рис. ПО..

   г./

   10

   /J

   Вид Б

   -12

   f4