Радиационный нагреватель

 

Сущность изобретения: радиационный нагреватель содержит излучающий кожух 1, состоящий из двух симметричных ветвей, в каждой из которых находится горелка 2 и подогреватель воздуха 3. Воздухоподогреватели выполнены в виде размещенных в ветвях корпуса концентрично каждой горелке регенеративных насадок. Система газо-, воздухеи дымопроводов соединена между собой через перекидные клапаны 4 и 5.1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 F 27 В 5/14

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО С(:CP (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4773467/02 (22) 25.12.89 (46) 07,01,93, Бюл. ¹ 1 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт металлургической теплотехники (72) B.È.ÌàcëîB, Д.Л.Лобанов, B.Ë. Каратаев и О,Н. Бондаренко (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 998855558811, кл. F 27 В 5/14, 1981.,,5U,, 178б349 А1 (54) РАДИАЦИОННЫЙ НАГРЕВАТЕЛЬ (57) Сущность изобретения: радиационный нагреватель содер>кит излучающий кожух 1, состоящий из двух симметричных ветвей, в каждой из которых находится горелка 2 и подогреватель воздуха 3. Воздухоподогреватели выполнены в виде размещенных в ветвях корпуса кон центрично каждой горелке регенеративных насадок. Система газо-, воздухо- и дымопроводов соединена ме>кду собой через перекидные клапаны 4 и 5. 1 ил, 1786349

50

Изобретение относится к теплоэнергетике, в частности к нагревателям, используемым в печах химико — термической обработки металла с защитной газовой атмосферой.

Известны достаточно широко трубчатые радиационные нагреватели U- u W-образной формы, оборудованные горелкой и рекуператором для подогрева воздуха горения. КПД таких нагревателей не превышает 60 Д, а температура подогрева воздуха на номинальной нагрузке не превышает

400 С. Учитывая, что печи, особенно проходные, оборудуются большим количеством таких нагревателей, вопросы экономической работы их преобретают особое значение. Отапливаемые с одной стороны такие нагреватели неизбежно имеют большую неравномерность расп ределения температур по длине своего корпуса и работают с неравномерной теплоотдачей к нагреваемому металлу, Неравномерность распределения температур приводит еще и к неравномерным термическим напряжениям в местах сварки и "защемления" труб и к частому выходу их из строя.

3а прототип нагревателя принимают Uобразную радиационную трубу, В ее конструкции рекуператор вынесен из корпуса нагревателя, а в обеих ветвях установлены горелки, которые через переключающие краны включаются попеременно (время переключения и тип кранов не указаны), Подогрев воздуха в выносных рекуператорах не превышает 500 С, Равномерность же нагрева корпуса оценить не представляется возможным при неизвестном периоде переключения и инерционных свойствах, Экономичность работы такого нагревателя не намного превышает экономичность известных аналогов.

Целью изобретения является повышение равномерности нагрева поверхности излучающего корпуса нагревателя и повышения экономичности его работы.

Поставленные цели достигаются тем, что в радиационном нагревателе, содержащем излучающий U-образный корпус, горелки и подогреватели воздуха выполнен регенеративным, воздухонагреватель выполнен в виде размещенных в ветвях корпуса концентрично каждой горелке регенеративных насыпных насадок, а переключающие клапаны объединены в общую схему совмещенного переключения газа, воздуха и дыма, Тепло продуктов сгорания передается насыпной насадке в период нагрева регенератора и затем воздуху, идущему на горение в цикле охлаждения ("сдува") регенератора. Температура подогрева воз5

40 духа достигает 1000-1100 С, а температура уходящих из регенератора продуктов сгорания снижается до 200 — 250 С. При этом достигается глубокая утилизация тепла, КПД нагревателя достигает 90 Д, т.е, увеличивается в 1,5 раза при соответствующей экономии топлива. Работа же нагревателя в коротком циклическом режиме с попеременным тепловыделением в обеих ветвях позволяет устранить неравномерность нагрева по всей его длине и повысить срок службы нагревателя, Высокий подогрев воздуха горения позволяет повысить температуру факела по сравнению с прототипом и соответственно снизить потребную тепловую нагрузку на нагреватель. Расход топлива снижается в 2 раза.

Абсолютная неравномерность нагрева по длине излучается с устранением термических напряжений, повысит срок службы нагревателя не менее чем в 2 раза (по оценкам стойкости U-образных труб, работающих со специальными компенсаторами на расширение), На чертеже изображен общий вид U-образного нагревателя.

Нагреватель содержит корпус 1, состоящий из двух прямых ветвей и поворотного колена. В обеих ветвях установлены горелки

2 и компактные насыпные регенераторы 3, работающие попеременно через короткие промежутки времени. Газо-, воздухо- и дымопроводы обеих ветвей соединены переключающими клапанами 4 и 5.

Радиационный нагреватель работает следующим образом, Газ (Г) и воздух (В) подаются поочередно то в одну, то в другую горелки, а продукты сгорания (ilC) удаляются соответственно через регенератор 3 противоположной горелки 2. Цикл переключения клапанов 4 и 5 составляет 1 — 2 мин (уточняется расчетом регенератора).

Изобретение осуществляется следующим образом. На существующие корпуса Uили И/-образных трубчатых нагревателей устанавливаются в обеих ветвях соответствующим образом рассчитанные кольцевые засыпные кассеты регенеративных насадок.

Горелки устанавливаются концентрично по оси внутри кассеты, Далее на трактах газа, воздуха и дыма устанавливаются соответствующие быстродействующие и работающие синхронно клапана для периодического переключения их по заданной и рассчитанной программе.

Формула изобретения

Радиационный нагреватель, содержащий U-образный излучающий корпус, горел1786349

15

25

35

50

Составитель В. Маслов

Техред М.Моргентал Корректор М. Шароши

Редактор

Заказ 241 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 ки, размещенные в ветвях корпуса, воздухонагреватель, переключающие клапаны, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения равчомерности нагрева и экономичности, воздухонагреватель выполнен в виде размещенных в ветвях корпуса концентрично каждой горелке регенеративных насадок, а переключающие клапаны соединены в общую схему совмещенного пере5 ключения газа. воздуха и дыма.