РЕКУПЕРАТОР ВАГРАНКИ

Полезная модель относится к теплообменной технике и может найти применение в ваграночной плавке для подогрева дутья в вагранке.
Известен прямоточный рекуператор, монтируемый в дымовой трубе вагранок диаметром 900 мм [Худзикевич Р., Кукула Т., Кубиньски С. Рекуператоры, вмонтированные в дымовую трубу вагранки // Литейное производство. 1962. №10. С.20], состоящий из внутренней и внешней трубы. Воздух подается в верхнюю часть рекуператора в пространство между внешней и внутренней трубами, опускаясь вниз, он нагревается от стенок внешней и внутренней труб. Воздух в этом рекуператоре можно подогревать до температуры 420°С. Недостатком этого рекуператора является небольшая поверхность теплообмена и как следствие невысокая температура нагрева воздуха.
Известен противоточный радиационный рекуператор вмонтированный в вагранку диаметром 950 мм, состоящий из двух соосных труб [Андреев В.В., Носенко В.Ф., Савченко П.П. Вагранка со встроенным радиационным рекуператором // Литейное производство. 1971. №4. С.19-20]. Подвод холодного воздуха осуществляется сверху в пространство между трубами. Нагретый воздух отводится снизу рекуператора и по воздуховодам, находящимся снаружи печи, подается в фурменную коробку. Для увеличения поверхности теплоотдачи и жесткости на воздушной стороне внутреннего цилиндра приварены ребра. Недостатком этого рекуператора является то, что воздуховоды горячего воздуха располагаются снаружи печи, что приводит к значительным потерям тепла воздуха на пути к фурменной коробке.
2
Наиболее близким к предлагаемой полезной модели является противоточный рекуператор, встроенный в шахту вагранки [Комаров А.Р. Подогрев дутья вагранок // Литейное производство. 1959. №4. С.8], имеющий внутренний диаметр 1100 мм, наружный - 1300 мм, с поверхностью нагрева 45 м. Он состоит из двух секций: внутренней, к которой привариваются лопатки для удлинения пути воздуха, и наружной в виде трубы с двумя половинками воздушных коробок. Холодный воздух через верхний патрубок поступает в пространство между двумя секциями, опускаясь вниз, он нагревается и выводится через патрубок в нижней части рекуператора. Температура воздуха на выходе из рекуператора достигает 265°С. Недостатком такой конструкции также является потеря тепла воздухом в воздухопроводе на пути в фурменную коробку.
Задачей полезной модели является создание рекуператора, позволяющего получать более высокую температуру нагрева воздуха и устранить потери тепла в воздухопроводе по пути в фурменную коробку.
Для этого в известную конструкцию рекуператора вагранки, содержащего две соосных трубы, установленные в верхней части вагранки, фурменную коробку, установленную в нижней части вагранки, и узлы подвода холодного и отвода горячего воздуха, содержащие патрубки и воздуховоды, патрубок узла отвода горячего воздуха установлен в шахте вагранки ниже верхнего уровня фурменной коробки на 1/20-1/10 высоты фурменной коробки.
В результате данных изменений, воздух вместо потерь тепла в воздуховоде снаружи печи, продолжает нагреваться в шахте вагранки до самой фурменной коробки. Таким образом, воздух в фурменную коробку попадает нагретым до 450°С. Расстояние между патрубком узла подвода горячего воздуха и верхом фурменной коробки не должно быть меньше 1/20-1/10 ее высоты, т.к. температура материала фурменной коробки будет значительно меньше температуры горячего воздуха, и это, в свою очередь, может привести к короблению фурменной коробки и ее разрушению по сварочным швам.
На чертеже (Фиг.1) изображен радиационный цилиндрический рекуператор.
Рекуператор содержит две соосные трубы: 1 - внутренняя труба; 2 - внешняя труба. В нижней части рекуператора расположены узел 3 подвода холодного воздуха; узел 4 - для отвода нагретого воздуха. Узлы подвода и отвода содержат патрубки и воздуховоды. Внутренняя труба снабжена винтовой насадкой 5. В нижней части вагранки расположена фурменная коробка 6. На чертеже шахта вагранки обозначена цифрой 7.
В этом рекуператоре холодный воздух через воздуховод узла 3 подвода холодного воздуха подается в нижнюю часть рекуператора, поднимаясь вверх по рекуператору, он нагревается и далее выводится через воздуховод. Воздуховод горячего воздуха узла 4 располагается полностью в шахте вагранки. Расстояние между патрубком узла 4 отвода горячего воздуха и верхом фурменной коробки составляет в нашем рекуператоре 1/20 высоты фурменной коробки, материала фурменной коробки не коробит от горячего воздуха.