TY - JOUR

T1 - ТЕПЛООБМЕННЫЙ БЛОК ДЛЯ РЕГЕНЕРАТИВНОЙ ГОРЕЛКИ

AU - Druzhinin, G. M.

AU - Loshkarev, N. B.

AU - Loshkarev, A. N.

AU - Mukhamadieva, A. Kh

AU - Muksinov, D. F.

PY - 2017/1/1

Y1 - 2017/1/1

N2 - Современные регенеративные горелки нагревательных и термических печей имеют достаточно большие размеры и малое время перекидки, что связано с низкой теплоемкостью огнеупорных материалов, применяемых для изготовления насадки. Большие габариты регенеративных горелок затрудняют их применение на нагревательных и термических печах, а малое время перекидок приводит к снижению срока эксплуатации перекидных клапанов. Существенно уменьшить размеры насадки и увеличить при этом время перекидки позволяет использование скрытой теплоты плавления металлов, которая на порядок выше теплоемкости керамики, из которой изготавливают насадку в современных рекуперативных горелках. В предлагаемом техническом решении рекомендуется использовать тонкостенные емкости, в которые помещаются металлы с различной теплотой плавления. Из таких емкостей набираются блоки, в которых температура плавления металла, заполняющего емкости, одинакова, а в соседних блоках отличается примерно на 100 °С. Как известно, при плавлении металлов их температура остается постоянной, поскольку вся подводимая к металлу теплота расходуется на плавление. Это позволяет поддерживать постоянную температуру секции, удерживая ее равной температуре плавления металла в данной секции, снимая с ее поверхности нагреваемым воздухом теплоту или отдавая поверхности теплоту продуктов сгорания, выделяющуюся при кристаллизации или поглощаемую при плавлении металлического ядра. Расчет времени перекидки и массы металла в одной секции, основанный на совместном решении уравнений теплового баланса и теплообмена между нагреваемым воздухом и поверхностью емкостей, позволяет определить габаритные размеры каждой секции, заполненной плавящимся или кристаллизующимся металлом и ее теплообменную поверхность. В данной работе приведен расчет массы плавкого ядра, размеров секции и времени перекидки регенеративного блока, состоящего из десяти секций с плавким ядром. Расчет обосновывает возможность снижения габаритов регенеративной насадки для горелки мощностью 200 кВт и увеличение времени перекидки, причем температура подогрева воздуха остается постоянной. Кроме того, в работе предложена конструкция секции и теплообменного блока, которые позволяют решить задачу уменьшения размеров регенеративного блока и увеличения времени перекидки по сравнению с существующими регенераторами, используемыми для нагрева воздуха в регенеративных горелках. Предлагаемая конструкция может быть использована для создания регенеративных горелок нового класса, обладающих высокой эффективностью, высокой температурой подогрева воздуха и значительным временем перекидки.

AB - Современные регенеративные горелки нагревательных и термических печей имеют достаточно большие размеры и малое время перекидки, что связано с низкой теплоемкостью огнеупорных материалов, применяемых для изготовления насадки. Большие габариты регенеративных горелок затрудняют их применение на нагревательных и термических печах, а малое время перекидок приводит к снижению срока эксплуатации перекидных клапанов. Существенно уменьшить размеры насадки и увеличить при этом время перекидки позволяет использование скрытой теплоты плавления металлов, которая на порядок выше теплоемкости керамики, из которой изготавливают насадку в современных рекуперативных горелках. В предлагаемом техническом решении рекомендуется использовать тонкостенные емкости, в которые помещаются металлы с различной теплотой плавления. Из таких емкостей набираются блоки, в которых температура плавления металла, заполняющего емкости, одинакова, а в соседних блоках отличается примерно на 100 °С. Как известно, при плавлении металлов их температура остается постоянной, поскольку вся подводимая к металлу теплота расходуется на плавление. Это позволяет поддерживать постоянную температуру секции, удерживая ее равной температуре плавления металла в данной секции, снимая с ее поверхности нагреваемым воздухом теплоту или отдавая поверхности теплоту продуктов сгорания, выделяющуюся при кристаллизации или поглощаемую при плавлении металлического ядра. Расчет времени перекидки и массы металла в одной секции, основанный на совместном решении уравнений теплового баланса и теплообмена между нагреваемым воздухом и поверхностью емкостей, позволяет определить габаритные размеры каждой секции, заполненной плавящимся или кристаллизующимся металлом и ее теплообменную поверхность. В данной работе приведен расчет массы плавкого ядра, размеров секции и времени перекидки регенеративного блока, состоящего из десяти секций с плавким ядром. Расчет обосновывает возможность снижения габаритов регенеративной насадки для горелки мощностью 200 кВт и увеличение времени перекидки, причем температура подогрева воздуха остается постоянной. Кроме того, в работе предложена конструкция секции и теплообменного блока, которые позволяют решить задачу уменьшения размеров регенеративного блока и увеличения времени перекидки по сравнению с существующими регенераторами, используемыми для нагрева воздуха в регенеративных горелках. Предлагаемая конструкция может быть использована для создания регенеративных горелок нового класса, обладающих высокой эффективностью, высокой температурой подогрева воздуха и значительным временем перекидки.

KW - Fusible kernel

KW - Fusible nozzle

KW - Heat exchange device

KW - Heat utilization

KW - Hidden warmth of melting

KW - Regenerative burner

KW - Regenerator

UR - http://www.scopus.com/inward/record.url?scp=85044203119&partnerID=8YFLogxK

UR - https://elibrary.ru/item.asp?id=29869570

U2 - 10.17073/0368-0797-2017-8-643-650

DO - 10.17073/0368-0797-2017-8-643-650

M3 - Статья

AN - SCOPUS:85044203119

VL - 60

SP - 643

EP - 650

JO - Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenij. Chernaya Metallurgiya

JF - Izvestiya Vysshikh Uchebnykh Zavedenij. Chernaya Metallurgiya

SN - 0368-0797

IS - 8

ER -