Движение печных газов

Газы и жидкость. В результате сжигания топлива в печи образуются продукты горения — печные газы, обладающие высокой температурой. Характер движения печных газов оказывает значительное влияние на условия теплообмена в рабочем пространстве печи, на распределение температур. Поэтому правильная организация движения печных газов является необходимым условием для нормальной работы печи. [c.40]

ДВИЖЕНИЕ ПЕЧНЫХ ГАЗОВ [c.45]

Основные требования к доменному топливу — высокая теплотворность, малое содержание золы, чистота по содержанию вредных примесей. Топливо должно иметь высокую механическую прочность, так как его дробление и образование мелочи препятствуют нормальному движению печных газов, а также высокую пористость для обеспечения интенсивного горения. Топливо должно быть недефицитным и иметь невысокую стоимость. [c.26]

В рекуперативных печах осуществляют подогрев только воздуха, поступающего в печь для горения. Потоки отходящих газов и нагреваемого воздуха в рекуператорах непрерывны и осуществляются каждый по своему каналу, причем движение воздуха идет навстречу движению печных газов. Газы нагревают стенки рекуператора с одной стороны, а воздух отнимает тепло с другой. [c.213]

Коэффициент теплоотдачи конвекцией к, входящий в формулу (55), можно определить по формулам, приведенным выше. Для предварительных расчетов значения а,,- при вынужденном движении печных газов можно брать из табл. 1 [49]. При расчете нагрева металла в высокотемпературных печах можно не определять долю конвективного теплообмена, а вычислять количество теплоты, полученное металлом, [c.29]

Монографию Пламенные печи прославленный металлург посвятил памяти М. В. Ломоносова. Замечательную идею основоположника русской науки, высказанную в диссертации О вольном движении воздуха, в рудниках примеченном (1742 г.), Грум-Гржимайло положил в основу созданной им теории пламенных печей. Движение пламени в печи он рассматривает как движение легкой жидкости в тяжелой. При этом тяжелой жидкостью считается холодный атмосферный воздух, а легкой — пламя и накаленные печные газы. Установив это правило, ученый применил к рассмотрению вопроса о движении газов в печах законы гидравлики и в результате получил точные научные методы для расчета и выбора правильной конструкции пламенных печей. [c.142]

Из опыта работы печей известно, что разность давлений в печи от места ввода топлива до вывода печных газов составляет около 0,2% от абсолютного значения давления атмосферного воздуха. Температура газов в печи меняется постепенно, но на коротких участках эти изменения невелики, и потому температуру можно считать постоянной. При таком условии движение газов можно рассматривать как движение жидкости и применять к ним законы гидравлики. [c.40]

Струя в ограниченном пространстве. В печах, отапливаемых газом или мазутом, движение газов в рабочем пространстве печи определяется в основном струями, выходящими из горелок или форсунок. Если размеры рабочего пространства велики по сравнению с диаметром струи, то ее можно рассматривать как свободную. В этом случае в печи можно различить основную струю и окружающую среду, состоящую из печных газов. Однако подсос из окружающей среды в струю затруднен. Поэтому по мере расширения струи статическое давление по ее длине начинает увеличиваться, т. е. струя течет в направлении увеличения статического давления. Малоподвижные частицы на границе будут ответвляться от нее и под действием разности давлений возвращаться к началу струи. Образуются так называемые циркуляционные зоны, которые и составляют атмосферу печи — среду, окружающую основную струю. Так как между струей и атмосферой печи происходит непрерывный массообмен, то атмосфера печи все время обновляется. [c.48]

Регенераторы выполнены в виде камер с насадкой из огнеупорного шамотного кирпича, выложенного клеткой для образования каналов. Они предназначены для нагрева воздуха и газообразного топлива. Принцип регенерации тепла заключается в том, что насадка одной пары регенераторов (например, левых) некоторое время нагревается до 1250—1300° С отходящими из печи газами. Затем при помощи клапанов движение горючего газа, воздуха и печных газов меняют на противоположное. Через один из нагретых регенераторов в рабочее пространство печи подается воздух, через другой — газ. Проходя через насадку, они нагреваются до 1100—1200° С. В это время другая пара регенераторов нагревается, аккумулируя тепло отходящих газов. После охлаждения насадки регенераторов до установленной температуры снова происходит автоматическое переключение клапанов. Газ и воздух поступают в печь через другую нагретую пару регенераторов, а охладившиеся регенераторы будут нагреваться. [c.47]

Входящие в состав топлива горючие элементы (углерод, водород, сера) соединяются с кислородом воздуха и переходят при этом в газообразные продукты горения — печные газы. Они на пути своего движения передают тепло стенкам рабочих камер, печей и нагреваемому металлу, вследствие чего температура печных газов снижается. [c.12]

Пламенная печь — сложный теплово агрегат, в котором протекают процессы по.пучения тепла от горения топлива и передачи его нагреваемому металлу. Эта совокупность процессов теплообмена при горении топлива и движении газов в рабочем пространстве между печными газами, стенками и металлом является тепловой работой печи. [c.3]

Рабочая камера печи является замкнутым пространством, в котором поток раскаленных печных газов (пламя) ограничен стенками камеры и поверхностью нагреваемого металла. На пути своего движения пламя отдает тепло стенкам рабочей камеры и нагреваемому металлу непосредственно соприкосновением. Такой способ [c.112]

ПО скорости движения в них печных газов, причем в зонах высоких температур скорость газов принимать в пределах 1—2 л/сек, а в зонах низких температур — до. 3 м сек. [c.143]

Регенераторы сообщаются с боровами, которые отводят дымовые газы в трубу. Температура верхних рядов насадочно-го кирпича воздушного регенератора не должна превышать 1200—1300° С, газовой насадки 1200° С. При достижении этих пределов происходит автоматическая перекидка клапанов, меняющая направление движения газа печных газов. [c.538]

Роль стекла та же, что и печной или заводской трубы эно увеличивает приток воздуха к пламени, усиливает тягу , тем самым ускоряет процесс горения и повышает яркость пламени. Чем стекло выше, тем больше разница в весе нагретого и холодного воздуха, тем интенсивней движение газов. Где появляется огонь, там вокруг него образуется воздушное течение оно его поддерживает и усиливает ,— писал в своей рукописи Леонардо да Винчи. [c.179]

Основным недостатком современных туннельных печей является перепад температур по высоте рабочего канала, что связано с горизонтальным потоком горячих газов и воздуха по длине печи. Наибольший перепад температур наблюдается в зоне подогрева, в которой расходуется большое количество тепла на нагрев входящих вагонеток, а также создается максимальное разрежение, приводящее к подсосу холодного воздуха. Для снижения температурных перепадов по высоте печного канала используют рециркуляцию газов и воздуха в зонах подогрева и охлаждения, а также в отдельных случаях устанавливают вентиляторы из специальной стали, приводимые в движение от индивидуальных электродвигателей, вынесенных за пределы печи. Наиболее эффективным мероприятием является уменьшение высоты печного канала, однако это приводит к снижению производительности печи. . [c.139]

Свободное движение. Свободное движение газов происходит на основе разности удельных весов газов вследствие разности тедшератур в различных частях печной системы. Это приводит к возникновению напора, называемого геометрическим Очевидно, чем больше разность температур в отдельных частях печной системы, тем больше геометрические напоры, тем интенсивнее движение газов. [c.99]

Итак, разница в плотности (удельном весе) является единственным источником свободного движения газов в печной системе и выхода их в атмосферу. Это было открыто еще М. В. Ломоносовым в своей диссертации О вольном движении воздуха, в рудниках примеченном (1742 г.) он дал кристально ясную мысль о движении воздуха в шахтах рудников и газов в дымовых трубах. Открытие — выдавливание тяжелым холодным наружным воздухом теплого дыма— послужило основой гидравлической теории печей, созданной выдающимся русским ученым В. Е. Грум-Гржимайло [23]. По этой [c.99]

Фиг. 62. Схема печной установки е естественным движением газов, работающей на твердом топливе.

На фиг. 62 также показан график распределения давления газов в печной системе с самотягой. Из графика видно, что движение газов в печной системе происходит до дымохода за счет давления (напора), которое достигает 3—4 мм вод. ст., а в дымоходе — за счет разрежения, создаваемого дымовой трубой. [c.101]

Когда движение газов в печной системе протекает относительно с небольшой скоростью (печь с самотягой) для расчета необходимого давления, обеспечивающего нормальное движение газов в печной системе, применимо уравнение Бернулли. Обозначим потерянный напор на рассматриваемом участке печной системы I—II ( см. фиг. 62), отнесенный к м движущегося газа, через /г , тогда уравнение Бернулли для двух крайних сечений данного участка системы, [c.106]

Вопросами горения топлива, теплопередачи, движения газов и материалов в печах, а также методами расчета и принципами конструирования печей занимается наука, называемая печной теплотехникой. [c.58]

Для крепления трубчатой эжекционной горелки к печному массиву в проеме передней стенки топливника устанавливается рамка с анкерными болтами (рис. 123). Если духовой шкаф и чугунная плита находятся в состоянии непригодности для дальнейшей эксплуатации (имеются прогары, трещины, выпу-чины), то при переводе печей на газ они должны заменяться новыми. Схема движения продуктов сгорания по дымоходам при установке горелки в печь не меняется. [c.218]

Рис. 3. Скорость движения труб из углеродистой стали при термической обработке в проходной печи с роликовым подом, отапливаемой генераторным газом. Температура печного пространства печи 1200 . Температура труб при выходе из печи

В связи с характером и условиями работы старых печей первоначально в печной технике имели большое значение вопросы естественного движения газов. Впервые они были рассмотрены М. В. Ломоносовым, наблюдавшим движение воздуха в рудничных шахтах и показавшим (1742 г.), что в сообщающихся снизу вертикальных каналах более легкие газы вытесняются более тяжелыми. Дальнейшие работы в области теории и конструкции печей связаны с именами русских техников и ученых — [c.4]

Характер движения газов в печной установке во многом определяет степень полезного использования тепла горения топлива в рабочем пространстве печи, качество нагрева металла и производительности печи. Горение и движение печных газов — это основные факторы, от которых зависит работа нечи. Движение газов в печах может быть свободным (естественным) и вынужденным свободное движение газов наблюдается преимущественно в печах с самотягой, работающих на твердом топливе, т. е. когда воздух подается из атмосферы под колосниковую решетку пе принудительно (вентилятором), а естественным напором. [c.99]

Известно, что передача тепла конвекцией повышается с увеличением скорости движения печных газов примерно пропорционально скорости движения в степени 0,8 (48) и при большой скорости газов достигает 20% от всего количества тепла, переданного в рабочей камере печи. Установлено также, что если уменьшить толщину малопрозрачного газового потока (высоту печи) и одновременно с этим во столько же раз увеличить его скорость, т. е. оставить неизменным критерий Рейнольдса, то теплоотдача от газового потока остается почти неизменной [49]. [c.141]

Если, согласно гидравлической теории В. Е. Грум-Гржимай-ло, печи наилучшим образом работают при естественном движении газов, т. е., иными словами, при этом условии наилучшим образом протекают процессы горения и теплообмена, то это означало, что механике газов приписывалась пассивная роль, поскольку естественное движение газов поддается ограниченному управлению и определяется изменением удельного веса печных газов вследствие развития теплообменных процессов. [c.31]

В нагревательной печи этого типа топливо сжигают в два этапа предварительный этап неполного сгорания в рабочей камере печи с образованием восстановительного газа СО и окончательный этап дожигания горючего остатка СО в специальной камере металлического регенератора или рекуператора, в котором тепло догорающих печных газов обогревает дутьевой воздух до температуры 800—1000° С. Тепло, вносимое горячим воздухом в рабочую камеру печи, вместе с теплом, выделившимся при неполном сгорании топлива, обеспечивает получение температуры 1300—1400° С в безокис-лительной защитной атмосфере печного пространства. Состав этой атмосферы с содержанием окиси углерода в пределах 13—14% предопределяется тем, что разогретый воздух подается в печь в количествах, недостаточных для полного сжигания поступающего топлива. Образовавшиеся в результате неполного сгорания печные газы на пути своего движения окончательно сгорают и раскаляют насадку регенератора или рекуператора до высоких температур, обеспечивающих требуемый разогрев дутьевого воздуха. [c.51]

Современные нагревательные печи обычно работают с принудительным движение газов, которое осуществляется в печах на твердом топливе давлением воздуха, подаваемого вентилятором под колосниковую решетку, а в печах на газообразном, жидком и пылевидном топливе — давлением, создаваемым горелками или форсунками. Так как давления, создаваемого дутьевыми средствами, вполне достаточно для преодоления сопротивления движению газов, то обычно достаточно рассчитать только ту часть печной системы, которая отводит печные газы из рабочей камеры печи (см. фиг. 62) сечение газовых каналов 3 в поду рабочей камеры, дымохода 5, где газы движутся за счет разрежения, создаваемого дымовой трубой (естественная тяга) или вытяжным вепти.лятором — дымососом, отводящим газы в атмосферу и размеры трубы. [c.108]

Сечение газовых каналов в поду печи определяется по скорости движения в них печных газов 3—км/сек (см. гл. 111). Каналы целесообразно равномерно располагать по периметру пода и обязательно у рабочих окон. [c.142]

Гидравлическое моделирование основано на подобии движения печных (топочных) газов и жидкостей (воздуха) и предусматривает главным образом постоянство критерия Рейнольдса в натуре и модели. Его начали применять с 1925 г. В. Е. Грум-Гржимайло, М. В. Кирпичев и М. А. Михеев, а затем М. А. Глинков, В. П. Линчевский и другие. При металлургических заводах и печных проектных организациях и институтах имеются специальные печные лаборатории, где гидравлическое моделирование является обязательным этапом изучения существующих и проектируемых печей [68]. [c.152]

Методические, полуметодическ 1е и небольш е камерные печи оборудуют рекуператоралш — теплообменными аппаратами с непрерывным встречным движением отходящих печных газов н воздуха, разделенных друг от друга стенкой-перегородко1 1. Холодный воздух подогревается в рекуператоре до температуры 300—800 С и подается в печь для сжигания топлива. Благодаря подогреву воздуха КПД печей повышается до 40 %. В обычных камерных печах без подогрева воздуха КПД не превышает 10 %. [c.210]

При недостаточной производительности нечи количество печных газов может оказаться недостаточным для осуществления потребной скорости движения. Увеличение плотности садки обжигаемых изделий не дает эффекта, так как всегда будут оставаться большие свободные пространства для прохода газов между стенами, и сводом печи и садкой изделий на вагонетках. В этом случае может быть применена принудительная поперечная циркуляция продуктов горения в зоне подогрева и воздуха в зоне охлаждения. В последнее время большое распространение получило применение воздушных завес, устраиваемых на границах зон охлаждения и обжига, обжига и подогрева, на границе между зонами восстановительного И окислительного огня. Для этого газы засасываются из различных точек печи специальными вентиляторами или эжекторами и нагнетаются обратно в печь навстречу газовым потокам через узкие щели или специальные трубки в своде печи. Увеличение скорости движения газов увеличивает аэродинамические сопротивления садки. [c.298]

Поезд, состоящий из 20—60 груженых вагонеток, передвигается вдоль туннеля печи специальным толкателем, который располагается сбоку или впереди туннеля у входной камеры зоны подогрева. Расположение толкателя сбоку печи более удобно, так как в этом случае его легче ремонтировать и, кроме того, он не подвергается воздействию печных газов. Проталкивать поезд надо плавно, медленно и равномерно во избежание завала садки. Вагонетки в туннельных печах перемещаются со скоростью от 1 до 2,5 м ч. Они могут передвигаться периодически или ненрерывно, В первом случае вагонетки надо продвигать с максимально допустимой скоростью период движения вагонеток от 4 до 8 мин, остальное время они неподвижны. При непрерывном движении вагонетки не перемещаются лишь 5—10 мин, в течение которых в печь вводится очередная вагонетка. [c.315]

Подача воздуха и удаление газов из печной установки могут совершаться за счет естественной тяги или с помощью специальных устройств — дутьевых вентиляторов и дымососов. При расчете движения газов в газоходах и полостях печи пользуются уравнением Бернулли 2рд + р (w /2) + р = onst, (4.7) [c.274]

Печная теплотехника, как и другие науки теплотехнического xapaKrefja, опирается на физические науки (учение о теплопередаче и движении газов) и на химические и физико-химические науки (учение о горении) однако указанные виды наук, являющиеся теоретическими основами печной теплотехники, все же не являются еще предметом теории печей, четкое определение которой очень важно с точки зрения обеспечения прогресса данной отрасли технической науки. Действительно, в технической физике, химии и физической химии рассматриваются проблемы теплопередачи, движения газов и горения как таковые, независимо от конкретных условий протекания смежных процессов. Например, учение о теплопередаче конвекцией, естественно, рассматривает этот вид передачи тепла в зависимости от скорости движения сред, что, однако, непосредственно не связано с конкретными условиями движения газов в рабочих камерах печей, не говоря уже о влиянии на теплопе редачу процесса горения и технологических процессов. [c.11]

Схема печной установки с самотягой, т. е. свободным движением газов, работающая на твердом топливе, показана на фиг. 62. При работе печи все устройство заполнено газообразными продуктами горения, которые непрерывно движутся из топки 1 в рабочую камеру 2, отсюда через каналы 3 в нодподовую камеру 4 и но дымоходу 5 через трубу 6 в атмосферу. Такое движение газов возникает благодаря напору, который образуется столбами газов за счет разности их температур и высот (разности высоты Л, — тонки и высоты 2 — рабочей камеры печи). [c.100]

Для определения напора, обеспечивающего движение газов в печной системе, необходимо данную систему разбить на несколько участков, на которых как состояние газа, так и характер его движения мало изменяются (см. фиг. 62). После этого определяют потери нанора на каждом участке системы, суммируя их, и получают требуемый общий напор для нормальной работы печной системы. [c.108]

В некоторых прежних конструкциях электрических печей сопротивления принудительная циркуляция воздуха осуществлялась вентиляторами, установленными обычно в верхней нерабочей части печной камеры, а нагревательные элементы располагались на стенках камеры без отгораживания их от загрузки экранахми. Такая система не оправдала себя в эксплуатации ввиду того, что из-за отсутствия организованного в необходимом направлении воздушного потока циркуляция воздуха неэффективна, так как большая часть воздушного потока не затрагивает загрузку и нагревательные элементы, а не отделенные от загрузки экранами нагреватели вызывают перегрев близлежащих участков загрузки. В современных электропечах сопротивления такая система принудительной циркуляции атмосферы не применяется. Принудительная циркуляция печной атмосферы эффективна лишь при условии, когда можно обеспечить постоянное надежное омывание поверхности загрузки газовым потоком или продувание газа через массу загрузки со скоростями, значительно превышающими скорости естественного теплового движения газа. [c.184]

Вентиляция непрогретой печи перед ее розжигом также не может встречать затруднений в любое время года, так как природный газ, в основном состоящий из метана, имея меньший удельный вес, чем воздух, будет при попадании внутрь печи выходить в атмосферу. При наличии минимального разрежения под задвижкой во время топки все дымоходы прямоточной печи будут также находиться под разрежением, так как движение продуктов сгорания в данном случае совпадает с действием подъемных сил. Таким образом, если в кладке дымоходов образуется трещина, то продукты сгорания не смогут войти в отапливаемое помещение, а внутрь печн будет только всасываться воздух из комнаты. [c.233]

Теоретические основы печной техники начали особенно интенсивно развиваться в нашей стране в начале текущего столетия благодаря трудам В. Е. Грум-Гржимайло, Н. Е. Скаредова, Н. Н. Доброхотова, М. Л. Павлова, К. К. Блахера и других ученых. В. Е. Грум-Гржимайло показал, что во всех печах, работающих при малых манометрических напорах (отсутствие приспособлений для принудительного перемещения газов), значительное влияние оказывает геометрический напор газов. Разработанная им гидравлическая теория движения газов в печах имела большое значение для развития печной техники. В. Е. Грум-Гржимайло работал также в области теории газификации топлива и разработал так называемый алгебраический метод расчета состава генераторного газа. [c.4]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...