Елемент насадки

Реферат: Елемент насадки у вигляді тіла, обмеженого двома паралельними один одному поверхнями і декількома перпендикулярними їм бічними поверхнями, містить тридцять сім наскрізних каналів, паралельних бічним поверхням. Елемент насадки шестигранної форми містить дев'ятнадцять наскрізних циліндричних каналів діаметром 30 мм, паралельних бічним поверхням. UA 109992 U (12) UA 109992 U UA 109992 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі чорної металургії, зокрема до конструкцій елементів насадки повітронагрівачів доменних печей і може бути використана в процесі теплообміну між газами, які протікають через насадку. Відомим аналогом є елемент насадки [див. ДСТУ 20901-75, стор. 9, виріб № 80] у вигляді тіла шестигранної форми, обмеженого двома паралельними один одному поверхнями і декількома перпендикулярними їм бічними поверхнями, який містить сім паралельних бічним поверхням наскрізних отворів (каналів), виконаних діаметром 40 мм, і містить три пари фіксувальних елементів. Кожна пара фіксувальних елементів включає виступ і западину, при цьому фіксувальний виступ розташований на одному кінці наскрізного каналу, а відповідна йому западина, розташована на іншому кінці цього ж каналу. Недоліком аналога є невисока корисна площа нагріву, що знижує ефективність роботи повітронагрівачів доменних печей. Найближчим аналогом до корисної моделі є елемент насадки [див. патент РФ № 80126] у вигляді тіла, обмеженого двома паралельними один одному поверхнями і декількома перпендикулярними їм бічними поверхнями, містить тридцять сім наскрізних каналів, паралельних бічним поверхням, виконаних діаметром 17-23 мм, і включає три пари фіксувальних елементів. Усі наскрізні канали в елементі насадки розташовані один відносно одного. Істотним недоліком найближчого аналога є понижена міцність фіксувальних виступів внаслідок зменшених відстаней між каналами, а також забивання насадки пилом і шлаком, що істотно знижує ефективність роботи повітронагрівачів доменних печей і їх термін служби. В основу корисної моделі поставлена задача підвищення корисної площі теплової насадки повітронагрівача з внутрішньою камерою горіння і підвищення температури гарячого дуття шляхом зміни конструкції елемента насадки. Поставлена задача вирішується тим, що в елементі насадки у вигляді тіла, обмеженого двома паралельними один одному поверхнями і декількома перпендикулярними їм бічними поверхнями, який містить тридцять сім наскрізних каналів, паралельних бічним поверхням, згідно з корисною моделлю, елемент насадки шестигранної форми містить дев'ятнадцять наскрізних циліндричних каналів діаметром 30 мм, паралельних бічним поверхням. Згідно з корисною моделлю, на шести бічних поверхнях розташовані вісімнадцять напівциліндричних каналів, радіус яких однаковий з радіусами циліндричних каналів R=15 мм. Згідно з корисною моделлю, відстань між горизонтальними осями, розташованими паралельно бічним поверхням, на яких лежать отвори, дорівнює 41 мм. Корисна модель пояснюється кресленнями, де: на фіг. 1 зображений - елемент насадки у вигляді шестигранного блока; на фіг. 2 - схема укладання елементів насадки у вигляді шестигранних блоків. Елемент насадки являє собою шестигранний блок, що має першу, верхню по фіг. 1 плоску поверхню та шість плоских бічних поверхонь. Відстань між паралельними бічними гранями – 238 мм. У тілі елемента насадки виконані дев'ятнадцять наскрізних циліндричних каналів 1 однакового радіусу R=15 мм, паралельних бічним поверхням. На шести бічних поверхнях розташовані вісімнадцять напівциліндричних каналів 2, радіус яких однаковий з радіусами циліндричних каналів 1 R=15 мм. Напівциліндричні канали 2 паралельні бічним поверхням. Усі вказані канали 1, 2 розташовані в елементі насадки на однакових відстанях один від одного. Відстань між горизонтальними осями, розташованими паралельно бічним поверхням, на яких лежать отвори, дорівнює 41 мм. Усі канали 1, 2 розміщені симетрично відносно центральної точки верхньої і нижньої поверхонь. Напівциліндричні канали 1, 2 що належать сусіднім елементам насадки, розміщеним в одному шарі насадки повітронагрівача, утворюють циліндричні канали для проходу газів. Фіксацією елементів насадки один з одним досягається просторовий збіг між собою циліндричних і напівциліндричних каналів 1, 2 елементів насадки, що розташовуються в сусідніх шарах насадки повітронагрівача, і формування каналів проходу газу 5 в об'ємі насадки. Корисна модель працює наступним чином. Через укладені в насадці повітронагрівача вказані елементи насадки в одному циклі роботи повітронагрівача пропускають нагрітий до відповідної температури газ (продукти горіння). Проходячи через канали 1, 2, газ віддає тепло кожному елементу насадки. У іншому циклі роботи повітронагрівача через канали 1, 2 пропускають газ (повітря), що нагрівається, який відбирає тепло від кожного елемента насадки при зіткненні з поверхнями каналів. Взаємодія газів з поверхнями каналів 1, 2 запропонованого елемента насадки, забезпечує підвищену ефективність теплообміну, що дозволяє підвищити температуру гарячого дуття на повітронагрівачах з внутрішньою камерою горіння. 1 UA 109992 U 5 Запропонована конструкція елемента насадки повітронагрівача з внутрішньою камерою горіння застосована в доменному цеху ПАТ "ММК ім. Ілліча". У грудні 2013 р. повітронагрівач № 19 біс доменної печі № 5 був зупинений на проведення капітального ремонту другого розряду із заміною теплової насадки. В результаті використання пропонованої конструкції повітронагрівача з внутрішньою камерою горіння для укладання теплової насадки була використана вогнетривка цегла шестигранної форми з діаметром комірки 30 мм. Значення сумарної маси цегли необхідної для укладання теплової насадки наведена в таблиці нижче. Таблиця Сумарна маса цегли, необхідної для укладання елемента насадки повітронагрівача № 19 біс доменної печі № 5. Вид цегли Вогнетривка цегла шестигранної форми з діаметром осередку 30 мм Значення, т 1831439 10 Повітронагрівач введений в експлуатацію в грудні 2014 р. Застосування цієї конструкції елемента насадки дозволить збільшити корисну площу нагріву на 30 %, а також підняти температуру гарячого дуття на 20-30 °C, при цьому не потрібні значні капітальні вкладення. 15 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 25 1. Елемент насадки у вигляді тіла, обмеженого двома паралельними один одному поверхнями і декількома перпендикулярними їм бічними поверхнями, що містить тридцять сім наскрізних каналів, паралельних бічним поверхням, який відрізняється тим, що елемент насадки шестигранної форми містить дев'ятнадцять наскрізних циліндричних каналів діаметром 30 мм, паралельних бічним поверхням. 2. Елемент насадки за п. 1, який відрізняється тим, що на шести бічних поверхнях розташовані вісімнадцять напівциліндричних каналів, радіус яких однаковий з радіусами циліндричних каналів R=15 мм. 3. Елемент насадки за п. 1, який відрізняється тим, що відстань між горизонтальними осями, розташованими паралельно бічним поверхням, на яких лежать отвори, дорівнює 41 мм. 2 UA 109992 U Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3