teplotekhnika (852911), страница 64
Текст из файла (страница 64)
В большинствеслучаев они незначительны, но при жидком шлакоудалении они увеличиваются до І-5%. В котлах, работающих на жидком или газообразномтопливе, 06 = О.Отношение полезно использованной в котле теплоты к располагаемой представляет КПД котла_ 91или в относительных величинахЧК=І_Ч2-Чз_44-Чэ-Чв›(158)где (1,. = 01/03.По (15.7) рассчитывается КПД парогенератора по прямому балансу(по паровой стороне). Из (15.8) определяется КПД по обратному балансу (по газовой стороне).По (15.7) и (15.8) рассчитывается КПД котельной установки бругго.При учете расходов котла на собственные нужды (привод насосов, вен.тиляторов, дымососов и т.п.), составляющих около 4%, определяетсяКПД нетто.34215.3. Промышленные печиОбщая схема устройства печи. Источником тепла в топливных (пламенных) печах является органическое топливо - газ, мазут, уголь и т.д.
Вкузнечно-прессовом производстве широкое распространение получилипламенные печи, работающие на газе или жидком топливе (рис. 15.15).В топку І, которая может быть различной конструкции в зависимостиот вида топлива и способа его сжигания, подается топливо, вентилятором 4 в нее нагнетается первичный и вторичный воздух. Из топки продукты сгорания, имеющие высокую температуру, поступают в рабочее пространство 2 печи, где и осуществляется заданный технологический процесс (нагрев изделий, плавка шихты и др.).
В нагревательных печах материал или изделие лежит на плоском поду. Устройство рабочего пространства должно обеспечивать передачу теплоты от газов к нагреваемому материалу в необходимом количестве. Рабочее пространство может иметьвид камеры (камерные печи), шахты (шахтные печи), тоннеля (тоннельные печи), вращаюшегося барабана (барабанные печи) и т.д.Передача теплоты от газов к материалу обеспечивается как путем непосредственного излучения продуктов сгорания и конвективного теплообмена, так и за счет излучения нагретой газами внутренней огнеупорной кладки, которая является косвенной поверхностью нагрева. Сохранению высокой температуры дымовых газов в рабочем пространстве печи способствует его ограждение из огнеупорных теплоизоляционных материалов достаточной толщины.Так как температура газов на выходе нерабочего пространства печивысока, за ним располагается регенеративное устройство 3, выполнен-Первичный воздух (холодный)ГПВторичный воздух (горячий)`їИИ`ДЁўС/ў/ў//1134г-`"_1 1 І“/Парнапрсіизводство5тТ14/677777777/1 ц(вРис.15.15.
Схема устройства пламенной печи343ное в виде рекуперативных или регенеративных теплообменников, с помощью которого часть теплоты уходящих газов, передаваемой воздуху (игазу, если печь работает на газообразном топливе), снова возвращается впечь. Это повышает экономичность работы печи. Кроме того, при сжигании низкокалорийных и сильновлажных топлив без регенеративногоподогрева воздуха часто невозможно получить необходимую температуру в рабочем пространстве печи.
Иногда часть теплоты уходящих газов,не дошедших еще до регенеративного устройства, используется дляпредварительного подогрева заготовок или другой тепловой обработкидеталей (нормализации и т.п.). Если температура уходящих газов послерегенеративного устройства достаточно высока, то за ним устанавливаюткотлы-утилизаторы 5 для получения пара или горячей воды, расходуемых на технологические или сантехнические нужды производства.Дымосос 6 и дымовая труба осуществляют отвод в атмосферу дымовых газов и газообразных продуктов, образующихся при обработке материалов в печи. При этом присос воздуха в рабочее пространство печи недопустим, так как это резко снизило бы в нем температуру, вызвало быокисление (за счет избыточного кислорода в газах) нагреваемого металла и повышение потерь теплоты с уходящими газами.
Так как рабочеепространство печи нельзя полностью изолировать от атмосферы из-запериодически открывающихся рабочих окон для загрузки и выгрузкинагреваемых изделий, возникает необходимость поддерживать в нем избыточное давление.Движение газов в рабочем пространстве происходит за счет избыточного давления (порядка 10-20 Па), а за его пределами - за счет разрежения, создаваемого тяговыми устройствами (дымовая труба, дымосос).Классификация промышленных печей. Промышленные печи классифицируют следующим образом:по роду производства и технологическому назначению - металлургические (доменные, сталеплавильные, нагревательные прокатные, термические) и печи машиностроительных заводов (литейные вагранки, нагревательные, кузнечные, термические, цементообжигательные печи идв);по форме рабочего пространства - камерные, многокамерные, кольЦевые, карусельные, тоннельные, шахтные, вращаюшиеся барабанные идр.;по режимно-организационным признакам - непрерывного или периодического действия;по степени механизации - механизированные и немеханизированные;по способу теплообмена - высокотемпературные с радиационнымтеплообменом, низкотемпературные с конвективным теплообменом; поспособу регенерации тепла - регенеративные и рекуперативные;344по способу нагрева - с прямым нагревом (дымовые газы соприкасаются с изделием) и косвенным нагревом (дымовые газы отделены от изделий стенками);по способу загрузки - с периодической или непрерывной загрузкой.Печи с непрерывной загрузкой обеспечивают определенный режимпроизводства, более высокую производительность и лучшее использование топлива.
При мелкосерийном и единичном производствах (крупныепоковки) применяют камерные печи с периодической загрузкой. В крупносерийном и массовом производствах, когда за определенным агрегатом (молотом, прессом, ковочной машиной) закреплено небольшое количество однотипных заготовок, широко используют автоматизированные печи с непрерывной загрузкой.При обработке в печах крупногабаритных деталей Целесообразно использование двухкамерных печей. В этом случае при обычных условияхвторая камера используется для нормализации деталей или предварительного подогрева заготовок.
При нагреве деталей завышенных размеров включается горелочное устройство второй камеры.Камерные печи работают на газообразном или жидком топливе. Одним из основных элементов этих печей являются горелки. Существующие газовые горелки подразделяются на двухпроводные с принудительной подачей газа и воздуха и инжекционные однопроводные, в которыходин из компонентов (обычно воздух) подсасывается другим (обычно газом), выходящим под давлением.Инжекционные горелки работают с полным внутренним смешениемгаза и воздуха и поэтому обеспечивают сгорание топлива с наименьшимкоэффициентом избытка воздуха.Рекуперационный подогрев воздуха, являющийся обязательным длявсех новых и реконструированных печей, обусловливает применение(при невозможности обеспечения постоянства давления газа на уровнеО,О2-0,03 МПа и невозможности регулирования тягового режима) газовых двухпроводных горелок. Эти горелки рекомендуются к установкетакже на вновь строящихся печах, которые периодически будут работатьна газе или жидком топливе, что в настоящее время необходимо предусматривать для обеспечения их бесперебойной работы.В низкотемпературных печах для снижения температуры в рабочемпространстве жидкое топливо и газ сжигаются с большим коэффициентом избытка воздуха (1,3-І,6).
Это приводит к снижению КПД печи всвязи с увеличением потерь теплоты с уходящими газами.Необходимого снижения температуры в рабочем пространстве печинаиболее целесообразно добиваться за счет внешней рециркуляции тазов, при которой часть дымовых газов возвращается в топку или рабочеепространство печи при помощи вентилятора или за счет разрежения, создаваемого горелками (рис. 15.16).345Горячий воздухРис.
1 5.16. Схемы внешней рециркуляции газов:а - при помощи осевого вентилятора; 6 - при помощи инжекционной горелки; І осевой вентилятор; 2 - рекуператор; 3 - дымососДля печей со средней температурой в топочной камере 950, 850 и750 °С экономия топлива за счет применения рециркуляции дымовых газов составляет соответственно 30, 35 и 40%.В муфельных печах, используемых для термообработки стальных деталей (отжиг, закалка, отпуск, нормализация, цементация), обрабатыва-емые изделия изолируют от дымовых газов с помощью муфеля. Непосредственный контакт греюших дымовых газов со стальными деталяминедопустим, так как приводит к окислению или обезуглероживанию стали.
Изделия проходят через муфель 2 (рис. 15.17), заполненный защитным газом 1, который не вступает с ними в химическое взаимодействие.Передача теплоты происходит через стенки муфеля.На судоремонтно-судостроительных заводах в литейных Цехах преимущественно распространены вагранки.
При плавке в вагранках используется преимущественно твердое топливо (кокс, термоантрацит). В последние годы конструкции вагранок заметно усовершенствованы. Так,применяются подогрев дутья, кислородное дутье, водяное охлаждение,розжиг вагранки природным газом. Известны вагранки, работающие нагазообразном топливе, а также на смешанном - газообразном и твердом.Рис. 1 5.17. Схема косвенногонагрева в муфельной печи346Ваграночное твердое топливо должно обладать высокой прочностьюпри нормальной и высокой температурах, большой плотностью, харак-теризуемой пористостью, низким содержанием золы и серы.
Для повышения температуры перегрева чугуна можно применять смесь кокса стермоантрацитом, представляющим термически обработанный (без доступа воздуха) антрацит. Термоантрацит, получаемый в специальных печах, обладает термостойкостью, повышенной пористостью, невысокимсодержанием серы.Подогрев дутья в вагранках за счет физической и химической теплоты колошниковых газов можно вести в самой вагранке или в отдельновынесенной установке, а также путем сжигания топлива в отдельно обогреваемом воздухоподогревателе вне вагранки. Каждый из этих способовимеет свои преимущества и недостатки.
Наиболее экономичен первыйспособ, не требующий специальных затрат и обеспечивающий экономию топлива. Недостатком этого способа является относительно невы300 °С).сокая температура подогрева воздуха (250В последнее время начали применяться вагранки с водяным охлаждением, что позволило повысить их производительность. Производительность вагранок в зависимости от диаметра футеровки в плавильном поясе следующая:Диаметр футеровки, мм . . . . 400 450 500 550 600 650 700Производительностьвагранок, т/ч .............0,50,751,01,52,02,53,0В составе технологического оборудования судоремонтных предприятий имеются лесосушильные камеры.
Поскольку сушке подвергаютсяразличные пиломатериалы, производительность лесосушильных камер вобъеме высушиваемой древесины значительно колеблется. Для учета ипланирования работы камер установлена учетная и плановая единица кубический метр условного материала. Условному материалу эквивалентны основные обрезные доски толщиной 40 мм, шириной 150 мм,высушиваемые по 1 1-й категории качества от начальной влажности 60%до конечной 12%.При сушке песка, используемого в пескоструйных аппаратах для очистки корпусов судов, применяются печи барабанного типа.Тепловой баланс печи и определение расхода топлива. Тепловым балансомпечи называется сопоставление прихода в печь теплоты с ее расходом.Печи непрерывного действия (например, методические, кольцевые,секционные) характеризуются постоянным во времени температурнымрежимом.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
