Конвекторне кільце для відпалу рулонів металу

Конвекторне кільце для відпалу рулонів металу, що містить диск, радіальні опорні ребра, утворюючі циркуляційні канали перемінного перерізу, яке відрізняється тим, що циркуляційні канали виконані у вигляді послідовно розташованих конічних дифузорів при загальному зменшенні площі вихідного перерізу дифузорів в напрямку руху потоку, при цьому протяжність дифузорних і конфузорних відрізків кожного дифузора відносяться один до одного, як (1,5...2,5):1. (19) (21) 98052534 (22) 15.05.1998 (24) 15.11.2000 (33) UA (46) 15.11.2000, Бюл. № 6, 2000 р. (72) Фісюк Юрій Олександрович, Блюмін Яків Ілліч, Штехно Олег Миколайович, Телюк Віктор Григорович, Добровольский Сергій Едуардович, Клевцов Олег Михайлович, Фогель Борис Михайлович (73) ВІДКРИТЕ АКЦІОНЕРНЕ ТОВАРИСТВО ЗМК "ЗАПОРІЖСТАЛЬ" 30497 місце різкі пульсації швидкості в напрямку, перпендикулярному напрямку основного потоку. Таким чином, шляхом виконання в конвекторному кільці каналів у вигляді послідовно розташованих конічних дифузорів при загальному зменшенні площі вихідного перерізу дифузорів в напрямку руху потоку забезпечується інтенсифікація теплообміну створенням у потоці великомасштабних вихорів, при цьому, для оптимального розвитку вихороутворення дифузорний відрізок виконується більшого протягу, ніж конфузорний в 1,5...2,5 рази. Експериментально встановлено, що при виконанні вказаного співвідношення довжин дифузорного Іg і конфузорного Ik відрізків каналу забезпечується збільшення інтенсивності тепловіддачі в 1,5...2 рази при помірному рості гідравлічного опору каналів за рахунок вихороутворення, здебільшого, тільки в пристінному шарі. При виконанні дифузорного відрізку більш довгим, lg/Ik>2,5, зростання тепловіддачі може супроводжуватися різким збільшенням коефіцієнтів тертя. Технічна суть і принцип дії пристрою пояснюються кресленням, де: фіг. 1 - принципова схема зміни перерізу каналу конвекторного кільця від входу в канал до виходу; фіг. 2 - загальний вид конвекторного кільця, канали якого виконані у відповідності до запропонованого; фіг. 3 - порівняний графік нагріву рулона металу в садці з конвекторними кільцями наявної і запропонованої конструкцій. В запропонованому конвекторному кільці (див. фіг. 1) на початковому відрізку каналів "а-в" здійснюється конфузорна течія, площа каналів змінюється від максимального значення Fmax до мінімального значення Fmin, рівного площі каналів на виході із кільця, швидкість потоку збільшується до максимального значення, інтенсифікуючи тепловіддачу. На наступному відрізку "в-с" реалізується дифузорна течія, з кутом розкриття по площі більше 10°С, що провокує відривні явища, утворюєть ся нестійка течія, з переходом вихорів від однієї стінки до другої, тим самим інтенсифікується тепловіддача. Площа каналів на дифузорному відрізку збільшується від Fmin до Fi, протяжність відрізку "в-с" збільшена у порівнянні з "а-в" в 1,5...2,5 раза з метою оптимізації розвитку вихороутворення і здобутку максимальної тепловіддачі. Далі по довжині каналів цикл змін площі повторюється, тобто на відрізку "c-d" знову організована конфузорна течія з площею на виході Fmin, а на відрізку "d-е" - знову дифузорна течія. На останньому відрізку "e-f" площа каналу зменшується до Fmin. В запропонованому конвекторному кільці (див. фіг. 2) для відпалу рулонів металу, що містить диск 1, радіальні опорні ребра 2, утворюючі циркуляційні канали 3 перемінного перерізу, ці циркуляційні канали виконані у вигляді послідовно розташованих конічних дифузорів 4 при загальному зменшенні площі вихідного перерізу дифузорів в напрямку руху потоку. При використанні зворотного напрямку руху захисного газу, тобто від центру конвекторного кільця до периферії, і входи в канали повинні бути від центру кільця із зберіганням принципу виконання каналів в цілому. З метою експериментальної перевірки і оцінки позитивного ефекту від використання запропонованої конструкції конвекторного кільця був виготовлений комплект нових колець й проведені випробування. Як видно із представлених на фіг. 3 графіків нагріву рулона металу вихід на задану температуру регулювання 690-700°С відбувається: - за 14,5 годин в садці з новими кільцями; - за 26,5 годин в садці з кільцями вихідної конструкції. Отже, забезпечується скорочення часу нагріву на 12 годин, що складає ~40%. Таким чином, запропоноване конвекторне кільце за рахунок інтенсифікації процесу теплообміну дозволяє скоротити час нагріву рулонів, що приведе до збільшення часової продуктивності ковпакової печі. 2 30497 Фіг. 1 3 30497 Фіг. 2 4 30497 Фіг. 3 __________________________________________________________ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 35 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 5