Спосіб експлуатації секційного рекуператора та пристрій для його здійснення

Винахід відноситься до галузі металургії, зокрема до теплопередавальних апаратів для використання тепла продуктів горіння, що відходять від нагрівальних металургійних печей. Відомі способи експлуатації секційних рекуператорів, при яких характер руху середовищ у їхніх секціях не змінюється при різних режимах роботи об'єкта (див. Тайц Н.Ю., Розенгарт Ю.И. Методические нагревательные печи. - М.: Металлургиздат, 1964. - 408с., див. мал.116 на 245с.) Відомі трубчаті рекуператори (див. а.с. СРСР №919461, МКИ F28D7/00, заявл. 07.06.79р.) які мають дві секції прямотечійну і протитечійну, що завжди виконують ті самі функції. Такі способи експлуатації рекуператорів і їх пристрій не дозволяють адаптуватися до мінливих умов роботи теплообмінників, що знижує їхню е фективність при зміні параметрів середовища, що гріє. В основу винаходу поставлено задачу удосконалення способу експлуатації секційного рекуператора шляхом переключення його секцій у залежності від параметрів середовища, що гріє, та пристрою рекуператора, для здійснення запропонованого способу шляхом, що дозволить підвищити температуру підігріву повітря і, отже, скоротити витрати палива на нагрівання металу. Поставлена задача вирішується тим, що в заявленому способі експлуатації секційного рекуператора, який включає з'єднання прямотечійної і протитечійної секцій між собою в блок, вимір температури середовища, що гріє на вході в рекуператор, відповідно до винаходу секції з'єднують по протитоку при температурі середовища, що гріє на вході в рекуператор нижче припустимої температури стінки рекуператора і тим, що в заявленому пристрої рекуператора, що складається з прямотечійної і протитечійної секцій, з'єднаних у блок, відповідно до винаходу встановлюються перемикачі потоків середовища, яка нагрівається, що дозволяють прямоточну секцію перетворювати в протитечійну в залежності від співвідношення між температурою середовища, що гріє на вході в рекуператор і припустимою температурою стінки рекуператора. Причинно-наслідковий зв'язок між істотними ознаками і технічним результатом полягає в наступному. Переключення секції, включеної по прямотоку, на противоток, якщо допускає стійкість матеріалу, з якого виготовлена розділова стінка рекуператора, і робота всіх секцій рекуператора по протитоку підвищує ефективність використання тепла середовища, що гріє. На схемі (фіг.1) показано пристрій, на якому реалізується існуючий спосіб експлуатації секційного рекуператора, що складається із секції 1 і секції 2. Секції розміщені в димовому каналі (борові) 3, по якому рухається середовище, що гріє та омиває секції 1 і 2. При цьому секція 1 включена по прямотоку, а секція 2 включена по противотоку. Холодне повітря (показане стрілками) від вентилятора по повітропроводам надходить у 1 і 2 секції рекуператора, де нагрівається і нагріте у секції 1 і секції 2 змішується в колекторі 4, відкіля гаряче повітря надходить до пальників печі. Температура середовища, що гріє, виміряється датчиком 5 і вторинним приладом 6. Запропонований спосіб експлуатації секційного рекуператора реалізується за допомогою пристрою, зображеного на фіг.2. Рекуператор складається з прямотечійної секції 1 і протитечійної секції 2, що розміщені в димовому каналі 3, маються повітропроводи холодного повітря, повітропроводи гарячого повітря і колектор гарячого повітря 4. Для того щоб можна було здійснити запропонований спосіб експлуатації секційного рекуператора, у його схему додатково введені перемикачі потоків середовища, що нагрівається, 7, 8, 9, 10, 11, які встановлені на повітропроводах гарячого і холодного повітря. При температурі середовища, що гріє, обмірюваної датчиком 5 і вторинним приладом 6, нижче припустимої температури стінки рекуператора перша по ходу середовища, що гріє, секція 1 за допомогою перемикачів (засувок) 7, 8, 9, 10, 11 включається по протитоку також як і секція 2 (див. схему на фіг.2). При цьому перемикачі 7, 8 відкриті, а 9, 10 і 11 - закриті (на схемі зачернене). Холодне повітря надходить у секцію 2, нагрівається і надходить у секцію 1., де додатково нагрівається і надходить у колектор 4, відкіля гаряче повітря надходить до пальників. При температурі середовища, що гріє, яка вимірюється датчиком 5 і вторинним приладом 6, вище припустимої температури стінки рекуператора перша по ходу середовища, що гріє, секція 1 за допомогою перемикачів (засувок) 7, 8, 9, 10, 11 включається на прямоток. При цьому перемикачі 9, 10, 11 відкриваються, а 7, 8 - закриваються, і рекуператор працює за відомою схемою. Запропонований спосіб експлуатації секційного рекуператора може бути реалізований на нагрівальних печах прокатного виробництва металургійних заводів. Для визначення можливості здійснення винаходу були проведені дослідження з визначення втрати тиску при існуючому способі експлуатації рекуператора при різних витрата х повітря, що показали, що втрати тиску складають при номінальній витраті повітря близько 4 ¸ 5% . Запропонований спосіб експлуатації секційного рекуператора викликає збільшення аеродинамічного опору по повітрю приблизно в 4 рази, тобто на 10 ¸ 15% . Як правило, існуючий вентилятор дозволяє перебороти підвищений опір без порушення номінального режиму роботи печі.