Индустриалната пещ е термично оборудване, което използва топлината от изгарянето на гориво или преобразуването на електрическа енергия за нагряване на материали или детайли в промишленото производство. Основните компоненти на промишлените пещи са: зидария за промишлени пещи, изпускателна система за индустриални пещи, предварително нагревател за индустриални пещи и горивно устройство за индустриални пещи.
Промишлена зидария от пещи
Функцията на зидарията е да накара индустриалната пещ да понесе високотемпературно натоварване по време на процеса на нагряване или топене, да намали топлинните загуби, да устои на химическата корозия и да има определена структурна якост, за да осигури процеса на топлообмен в пещта.
Зидарията се състои от огнеупорен слой и топлоизолационен слой. За да се осигури здравината и херметичността на зидарията, се използва стоманена конструкция (наречена рамка на пещ) за закрепване на зидарията по периферията на зидарията. Огнеупорният слой директно понася високотемпературно натоварване и механично въздействие и в същото време понася химическата ерозия на пещния газ или разтопената течност и е направен предимно от стандартни огнеупорни тухли с определени размери.
Тухлените фуги на зидарията обикновено са разположени в шахматно помежду си, оставяйки разширителен шев с подходящ размер на определено разстояние. Химическият състав и топлинните свойства на огнеупорна кал за зидария трябва да са съвместими с огнеупорни тухли и да имат подходяща консистенция и пластичност, за да отговарят на строителните изисквания.
Външната страна на огнеупорния слой е изолационен слой, който се използва за поддържане на огнеупорния слой изолиран, за да се намалят топлинните загуби на стената на пещта и да се намали температурата на външната повърхност на стената на пещта. Често се използват стандартни изолационни тухли с ниска плътност и ниска топлопроводимост или влакнести материали като памук и филц. композиция.
Изпускателна система за промишлени пещи
Системата за изпускане на дим в промишлена пещ е система, която използва комини или механични устройства за изпускане на димните газове в камерата на пещта на индустриалните пещи извън пещта. Осигуряването на гладки отработени газове е важно условие за нормалното използване на промишлени пещи. Когато димните газове не са гладки, налягането в пещта ще се увеличи и голямо количество димни газове ще излязат от процепите около пещта, което ще увеличи топлинните загуби на пещта и ще повлияе на равномерното разпределение на въздушния поток в пещта. Намалете равномерността на температурата на пещта и влошете работната среда.
Системата за изпускане на дим се състои от устройство за отвеждане на дим, което генерира засмукване и димоотвод, който изпуска димните газове. Често използваните устройства за изпускане на дим включват комини, вентилатори с индуцирана тяга или струйни тръби.
Изпускането на комина се основава на плаваемостта, генерирана от плътността на горещ дим, който се влива в комина, който е по -малък от плътността на въздуха извън комина, за да се преодолее съпротивлението на димоотвода. Димните газове също могат да бъдат изхвърляни от вентилатора с индуцирана тяга, или в определена част от системата за изпускане на дим е инсталирана струйна тръба за отвеждане на димните газове с отрицателното налягане, генерирано от високоскоростния реактивен газ. Отработените газове от комина не консумират енергия и температурата на отработените газове не е ограничена. Когато съпротивлението при изпускане на дим е много голямо и индустриалната пещ работи с прекъсвания, вентилаторът или струйната тръба с индуцирана тяга може да се използва за изпускане на дим. Струйната тръба е подходяща за отстраняване на високотемпературни димни газове; вентилаторът с индуцирана тяга е подходящ за отстраняване на нискотемпературни димни газове.
Комините са разделени на тухлени комини, бетонни комини и комини от стоманени плочи. Има два вида димоотвод: подземен и въздушен. Подземният димоотвод е предимно от тухли, а горният димоотвод трябва да бъде направен от стоманена плоча, облицована с огнеупорни материали.
За да се намали замърсяването на димните газове в околната среда или да се монтира подгревател в димохода за икономия на енергия, е необходимо да се увеличи височината на комина и да се увеличи дебитът на димните газове на изхода на комина, за да се направи по -голяма от локалната максимална скорост на вятъра или поне не по -малка от 3 метра в секунда, за да се предотврати разпространението на вредни газове и дим в димните газове към земята.
Предварителен нагревател за индустриални пещи
Устройство, което използва отпадната топлина на димните газове, изхвърляни от индустриална пещ, за загряване на въздуха за горене и газовото гориво. След инсталирането на подгревател на индустриалната пещ, поради рекуперацията на топлина, горивото може да бъде спестено и температурата на пещта може лесно да бъде повишена, за да се ускори скоростта на нагряване. Предварителните нагреватели за индустриални пещи са разделени на два вида: тип топлообмен и тип съхранение на топлина.
1. Предварително нагряване на топлообменник
Топлообменните подгреватели са разделени на два типа: метални и керамични. Всички те използват отпадъчната топлина на димните газове, изхвърлени от пещта, за да затоплят стената на подгревателя чрез радиационен топлообмен и конвекционен топлообмен и след това загряват въздуха или газа, протичащ през другата страна на стената по същия начин, т.е. , предварително загряване.
Стената на металния подгревател има голяма топлопроводимост, стената може да бъде много тънка, а въздухонепроницаемостта е добра. Той може предварително да загрее въздуха до около 600 ° C. Това е широко използван подгревател. Топлопроводимостта на стената на керамичния подгревател е малка, но може да издържи по -висока температура на димните газове и може също така да загрее въздуха до около 600 ° C.
В началото на 20-те години чугунени тръбни или иглени подгреватели се използват най-вече в промишлени пещи. След 40 -те години на миналия век най -често се използват тръбни подгреватели, цилиндрични лъчисти подгреватели, струйни подгреватели и чугунени блокове от стомана. Има блокови подгреватели за стоманени тръби и така нататък.
Режимите на потока на димните газове и въздуха в подгревателя са разделени на три типа: преден поток, насрещен поток и напречен поток. От гледна точка на подобряване на характеристиките на топлопреминаване е по-добре да се възприеме метода на противотока, за да се получи по-висока температура на предварително загряване; от гледна точка на намаляване на температурата на стената и увеличаване на експлоатационния живот на подгревателя, е по -добре да се приеме методът надолу по веригата; Между надолу по веригата и нагоре по течението. Предварителният нагревател със струя има уникален режим на потока. Предварително загрятият газ се изтласква от малките дупки, плътно разположени върху вътрешната тръба с висока скорост, за да промие топлообменната повърхност на външната тръба и да накара граничния слой на флуида да има турбулентни свойства, като по този начин генерира силен топлообмен. .
Регенеративен подгревател
Регенеративният подгревател е регенеративната камера, която представлява шахматно тухлено тяло, направено от огнеупорни тухли. За да се даде възможност за непрекъснато предварително загряване на въздуха, пещта трябва да бъде оборудвана с два регенератора, които са съответно в работно състояние за съхранение на топлина или предварително загряване.
Процесът на пренос на топлина е: димните газове се въвеждат в регенератора, част от топлината на димните газове се абсорбира от шахматните тухли (съхранение на топлина), след 10-30 минути димният газ автоматично се отрязва чрез обръщане устройство и вместо това се въвежда въздух. Топлинното съхранение на тухленото тяло загрява въздуха (предварително загряване); също след 10 до 30 минути въздухът се прекъсва и след това се въвежда димният газ. Това е обратен цикъл. Регенераторът, използван в отоплителната пещ, може да загрее въздуха предварително до 600-700 ° C и има дълъг експлоатационен живот.
Индустриално пещно горивно устройство
Устройство, използвано за реализиране на процеса на изгаряне на гориво в индустриална пещ, която използва гориво като източник на топлина. Според изискванията за отопление на пламъчната пещ различните горивни устройства трябва да гарантират:
Осигурете пълното изгаряне на горивото при определените условия на термично натоварване;
ProcessПроцесът на горене е стабилен и може непрекъснато да доставя топлина към пещта;
DirectionПосоката на пламъка, формата, твърдостта и разпръскването отговарят на изискванията за типа пещ и процеса на нагряване;
Проста структура, лесна за използване и поддръжка.
Процесът на горене на различни горива е различен, така че структурата на горивното устройство също е различна. Горивните устройства могат да бъдат разделени на няколко вида газ, течност и твърдо гориво.
1. Уред за горене на газово гориво
Обикновено наричана горелка, основната й функция е да изпраща газ и въздух към пещта за изгаряне (също изгаряни вътре в горелката) според определена пропорция и определени условия на смесване, и да отговаря на изискванията за пламък в процеса на нагряване на пещта. Според ситуацията на смесване на газ и въздух в горелката, тя се разделя на пламъчна и пламъчна горелка.
Характерното за пламъчната горелка е, че газът и въздухът не се смесват или се смесват само частично в горелката, а след това се изгарят, докато се смесват след пръскане в пещта, така че пламъкът е по -дълъг и има ясни очертания. Когато използвате горелка за горене, основното средство за усилване на горенето и организиране на пламъците е да се променят условията на смесване на газ и въздух, като например разделяне на газа и въздуха на много малки потоци, което прави газовия поток и въздушния поток да се пресичат под определен ъгъл , или с помощта на въртящо се устройство Насърчаване на въздушния поток за ускоряване на смесването и т.н. Фигура 1 показва газова горелка с една тръба.
Еднотръбна газова горелка
Характеристиката на горелката без пламък е, че газът и въздухът се смесват равномерно вътре в горелката и могат да бъдат изгорени веднага след изпръскване от горелката. Пламъкът е много къс и няма очевиден контур на пламъка. Безпламенната горелка, която обикновено се използва в промишлените пещи, е струйна горелка, която извлича необходимия въздух за горене директно от атмосферата чрез струйния ефект на газа, разбърква го равномерно в смесителната тръба и след това навлиза в горивния канал, изработен от огнеупорни материали. Завършете реакцията на горене.
В началото на 60-те години на миналия век, за да се задоволят нуждите на новите отоплителни процеси, се появяват високоскоростни горелки със скорост на изпускане на газ над 100 m/s, плоски горелки с пламъци с форма на диск, горелки и подгреватели и изходи за отработени газове. последователно. Уредът за дим представлява интегрирана горелка за самонагряване. За да се намали замърсяването на вредния газ NOX в околната среда, са разработени и различни нови видове горивни устройства, като горелки с ниско съдържание на азотен оксид.
2. Уред за горене на течно гориво
Обикновено се нарича нипел за грес или дюза. Мазутът трябва да се пулверизира и след това да се изгори. Следователно, в допълнение към основните характеристики на устройство за общо горене, дюзата за гориво трябва да има и добра способност за атомизация, за да се гарантира пълното изгаряне на горивото. Съгласно метода на пулверизиране, дюзите могат да бъдат разделени на дюзи за ниско налягане, дюзи за високо налягане, механични дюзи и ротационни дюзи. Сред тях широко се използват дюзи за ниско налягане и дюзи за високо налягане.
Дюзата с ниско налягане използва целия поддържащ горенето въздух като атомизираща среда и разпръсква маслото с инерцията на въздушния поток. Размерът на атомизиращите частици е 80-100 микрона, въздушното налягане обикновено е 2940-7840 Pa, а пламъкът по време на горенето обикновено е 600-1400 mm.
Дюзата за високо налягане използва пара или сгъстен въздух като пулверизираща среда и обикновено налягането достига (3 ～ 12) × 105 Pa. Тъй като налягането на пулверизиращата среда е високо, скоростта на изхвърляне може да достигне или да надвиши скоростта на звука, така че атомизиращият капацитет на дюзата за високо налягане е по-нисък от този на ниското налягане. Маслената дюза е здрава и размерът на атомизираните частици може да достигне 20-30 микрона, но трябва да се добави канал за транспортиране на въздух за горене и съответни съоръжения за насочване на въздушния поток.
3. Устройство за изгаряне на твърдо гориво
За промишлени пещи, които използват твърди горива, обикновено се използват методът на изгаряне на въглищни слоеве и методът на изгаряне на пулверизирани въглища. Горивното устройство, използващо метода на еднократно изгаряне на въглища, се нарича горивна камера, която е разделена на изкуствена горивна камера и механична горивна камера. Еднократните въглища се подреждат върху решетката с ръчни или механични устройства, а поддържащият горенето въздух преминава през въглищния слой от дъното на решетката отдолу нагоре, за да завърши реакцията на горене. Механичната камера за изгаряне на въглища на буталната решетка.