ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Методы рациональной эксплуатации и испытания пеВыпарные и ректификационные установки из "Повышение эффективности установок промышленной теплотехники " Печные установки обычно характеризуются высокой температурой рабочего пространства, что обусловливает специфические особенности их теплового баланса. Ванные и нагревательные печи имеют большой процент потерь тепла с уходящими газами (более 50%), значительные потери тепла с водой, охлаждающей элементы кладки, и выходящей горячей продукцией. Ванные печи, например стекольного производства, характеризуются потерями в окружающую среду до 40%. [c.234] Анализ статей теплового баланса каждой печной установки позволяет найти пути к возможно полному использованию тепловых потерь и соответственно подобрать тип и схему теплоиспользующей установки. Экономическая целесообразность такой установки зависит от ряда факторов, характерных для имеющихся условий, и определяется конкретными расчетами, пример которых дан в гл. 10. [c.234] Тепло уходящих газов от печных установок может использоваться в первую очередь для подогрева воздуха, идущего на горение (до 1 200—1 250 С), в регенераторах (ванные печи, доменные печи), керамических рекуператорах (до1000—1 100°С) и металлических (до 800— 850°С). [c.234] Соответственно масса кирпича в первом случае равна 1 200—1 400, а во втором 1 800—2 000 кг/лгЗ. [c.235] Регенераторы стекловаренных печей выбираются ия расчета 30—35 на 1 зеркала ванны (только варочной части). [c.235] Основные мероприятия по улучшению работы регенераторов — уплотнение перекидных устройств, предохранение насадки от частых забиваний (правильный выбор размеров насадочных каналов) и оплавлений (правильный подбор огнеупоров). Систематическая водная промывка должна производиться при больших скоростях струи, но без большого количества расходуемой воды (сопло диаметром порядка Q мм), чтобы не сильно охлаждать насадки. [c.235] Переход на прямоточные печи и высокотемпературные рекуператоры устраняет периодичность работы и другие недостатки регенеративного подогрева, однако их внедрение еще не обусловлено разработками надежных конструкций рекуператоров для плавильных печей. [c.235] Карбошамотные (35—39% карборунда) рекуператоры имеют примерно в 1,5 раза больший коэффициент теплопроводности, чем шамотные, и вдвое большую термостойкость. Карборундовые имеют еще более высокие показатели, но слабо противостоят воздейств.ию основных шлаков. [c.236] Наиболее совершенны стальные трубчатые рекуператоры, если не требуется особо высокий подогрев воздуха (табл. 5-4). Они широко распространены как запечные теплоутилизаторы. Пластинчатые рекуператоры в настоящее время применяются мало из-за большого количества эксплуатационных недостатков. Для свободного расширения трубного пучка при нагреве рекуператор выполняется из U-образных или гнутых другим способом труб (рис. 5-6). [c.236] Игольчатые рекуператоры выдерживают повышенные температуры и имеют наибольший коэффициент теплопередачи на единицу объема, но, как набираемые из многих элементов, они имеют большие утечки, которые увеличиваются при небрежном монтаже. При загрязненных газах иглы могут устанавливаться только с воздушной стороны, так как очистка рекуператора с дымовой стороны при наличии игл практически невозможна. [c.238] Для снижения температуры стенок трубок стальных рекуператоров следует интенсифицировать теплообмен с воздушной стороны за счет увеличения скорости воздуха около стенок, омываемых горячими газами. Установка с этой целью завихривающих вставок требует зна-ч ительного перепада и может быть рекомендована только при избытке давления у вентилятора. Коэффициент теплоотдачи растет значительно медленнее, чем сопротивление, вызываемое вихреобразующей вставкой. Поэтому целесообразнее увеличивать скорость воздуха у стенок путем прямых вставок (рис. 5-15,6). [c.239] Для защиты от воздействия интенсивного лучеиспускания на трубы и решетку иредрекуператорного объема укладываются хромомагнезитовые кирпичи. [c.239] Особым типом рекуператора является термоблок, который составлен из двух пересекающихся пучков стальных труб один — для дымовых газов, другой — для подогреваемого воздуха. Весь этот трубчатый каркас заливается чугуном, что позволяет использовать его при температуре входящих продуктов сгорания до 1 100— 1 200° С. Термоблок обеспечивает большую газоплот-ность благодаря надежному разделению воздушного и газового потоков, снижает перегрев материала в наиболее нагруженных местах, прост по конструкции и может быть установлен в цехах с ударной нагрузкой. Однако он тяжел и обладает большой тепловой инерцией подогрев воздуха в одинарном элементе невысок. Тепловая мощность его ограничена. [c.239] Радиационные рекуператоры устана1влива-ются после печи перед конвективными рекуператорами, так как они могут выдерживать высокие температуры входящих газов (до 1 300 —МОО С). Они обладают очень малым аэродинамичесмим сопротивлением, поэтому установка комбинированного (см. рис. 5-6) радиационно-конвективного рекуператора приводит к некоторому сокращению затрат энергии по сравнению с чисто конвективными. [c.239] Радиационный рекуператор представляет собой цилиндр из жаропрочной стали, внутри которого проходят дымовые газы, а снаружи по кольцевому каналу—нагреваемый воздух. [c.239] Ширина цилиндричеокой щели обычно колеблется в пределах от 10 до 50 мм в зависимости от количества проходящего воздуха. Общий коэффициент теплопередачи радиационных рекуператоров может составлять 40 вт1м град и выше. Температура выходящих газов достаточно высока (700—800 С), поэтому после радиационных устанавливаются конвективные поверхности нагрева. [c.240] Пути рационализации рекуператоров, кроме приведенных выше, таковы. Прежде всего должны быть правильно выбран тип рекуператора и материал для условий его работы. Перегрев рекуператора со стороны горячих газов и выход установки из строя очень часто являются следствием плохой эксплуатации. Недопустимы даже временные перегревы. Поэтому в случае очень высоких температур уходящих из печи газов перед конвективным рекуператором должны быть либо установлены водогрейные теплоутилизаторы или радиационные рекуператоры, либо сделан автоматически регулируемый подсос холодного воздуха. Далее, должно быть организовано наиболее полное омывание всех поверхностей нагрева дымовыми газами и воздухом. Аэродинамическое поле, характеризующее равномерность распределения газовых и воздушных потоков в рекуператоре, определяется пневмометрическими трубками. [c.240] Для равномерного распределения газов по каналам рекуператора можно устанавливать направляющие лопатки [Л. 3]. [c.240] К о т л ы - у т и л и 3 а т о р ы целесообразно устанавливать после печей, если температура поступающих в них газов будет е ниже 400—600 С (в зависимости от местных условий), а теплофикационные экономайзеры — и при более низких температурах. После некоторых промышленных печей, например, в цветной металлургии температура газов превышает 1 000° С, причем эти газы содержат частицы расплава, которые ори встрече с относительно холодными поверхностями нагрева способны быстро забивать образуемые трубами газовые каналы. Это требует специальных методов конструирования кот-лов-утилизаторов. [c.241] Вернуться к основной статье