Az ipari kemence olyan hőberendezés, amely az üzemanyag elégetésének vagy az elektromos energia átalakításának hőjét felhasználja az ipari termelésben lévő anyagok vagy munkadarabok melegítésére. Az ipari kemencék fő alkotóelemei: ipari kemence falazat, ipari kemence kipufogórendszer, ipari kemence előmelegítő és ipari kemenceégető berendezés.
Ipari kemence falazat
A falazat feladata, hogy az ipari kemence magas hőmérsékleti terhelést viseljen a fűtési vagy olvasztási folyamat során, csökkentse a hőveszteséget, ellenálljon a kémiai korróziónak, és rendelkezzen bizonyos szerkezeti szilárdsággal, hogy biztosítsa a kemence hőcserélési folyamatát.
A falazat tűzálló rétegből és hőszigetelő rétegből áll. A falazat szilárdságának és légzárásának biztosítása érdekében acélszerkezetet (kemencekeretnek neveznek) használnak a falazat rögzítésére a falazat kerületén. A tűzálló réteg közvetlenül viseli a magas hőmérsékletű terhelést és a mechanikai hatásokat, ugyanakkor viseli a kemencegáz vagy olvadt folyadék kémiai erózióját, és többnyire meghatározott méretű, tűzálló téglából készül.
A falazat tégla kötései általában egymásra rakódnak, és bizonyos távolságon belül megfelelő méretű tágulási hézagot hagynak. A téglagyártáshoz használt tűzálló iszap kémiai összetételének és termikus tulajdonságainak kompatibilisnek kell lenniük a tűzálló téglákkal, és megfelelő konzisztenciával és plaszticitással kell rendelkezniük, hogy megfeleljenek az építési követelményeknek.
A tűzálló réteg külső része szigetelő réteg, amelyet a tűzálló réteg szigetelésére használnak, hogy csökkentsék a kemence falának hőveszteségét és csökkentsék a kemencefal külső felületének hőmérsékletét. Gyakran használnak alacsony sűrűségű és alacsony hővezető képességű szabványos szigetelő téglákat vagy rostanyagokat, például pamutot és filcet. fogalmazás.
Ipari kemence kipufogórendszer
Az ipari kemence füstelszívó rendszere olyan rendszer, amely kéményeket vagy mechanikus eszközöket használ fel az ipari kemencék kemencéjében lévő füstgáz kivezetésére a kemencéből. A sima füstgázelvezetés biztosítása fontos feltétele az ipari kemencék normál használatának. Ha a füstgázelvezetés nem egyenletes, a kemence nyomása nő, és a kemence körüli résekből nagy mennyiségű füstgáz távozik, ami növeli a kemence hőveszteségét és befolyásolja a légáram egyenletes eloszlását a kemencében. Csökkentse a kemence hőmérsékletének egyenletességét és rontja a működési környezetet.
A füstelszívó rendszer egy füstelszívó készülékből, amely elszívást és egy füstgázelvezető rendszert tartalmaz, amely elszívja a füstgázt. A leggyakrabban használt füstelszívó berendezések közé tartoznak a kémények, az indukált huzatventilátorok vagy a sugárcsövek.
A kémény elszívása azon a felhajtóerőn alapul, amelyet a kéménybe áramló forró füst sűrűsége generál, amely kisebb, mint a kéményen kívüli levegő sűrűsége, hogy leküzdje a kémény ellenállását. A füstgázt az indukált szellőzőventilátor is ki tudja vezetni, vagy a füstelvezető rendszer bizonyos részébe sugárcsövet szerelnek, hogy a füstgázt a nagysebességű sugárzógáz által generált negatív nyomással ürítsék ki. A kémény kipufogója nem fogyaszt áramot, és a kipufogógáz hőmérséklete sem korlátozott. Ha a füstelszívó ellenállás nagyon nagy, és az ipari kemence szakaszosan működik, akkor az indukált ventilátor vagy sugárcső használható a füst elszívására. A sugárcső alkalmas magas hőmérsékletű füstgáz eltávolítására; az indukált ventilátor alkalmas az alacsony hőmérsékletű füstgáz eltávolítására.
A kémények téglakéményekre, betonkéményekre és acéllemez -kéményekre oszlanak. Kétféle égéstermék -elvezetés létezik: földalatti égéstermék -elvezető és égéstermék -elvezető. A földalatti égéstermék -elvezető cső többnyire téglából készül, a felső égéstermék -elvezető pedig tűzálló anyagokkal bélelt acéllemezből kell.
Annak érdekében, hogy csökkentse a füstgázok környezetbe történő szennyeződését, vagy előmelegítőt szereljen be a füstcsőbe az energiatakarékosság érdekében, növelni kell a kémény magasságát és növelni kell a füstgáz áramlási sebességét a kémény kijáratánál. nagyobb, mint a helyi maximális szélsebesség, vagy legalább nem kevesebb, mint 3 méter másodpercenként, hogy megakadályozzák a káros gázok és füstök elszívását a talajba.
Ipari kemence előmelegítő
Olyan eszköz, amely az ipari kemencéből kibocsátott füstgáz hulladékhőjét használja fel az égési levegő és a gázüzemanyag melegítésére. Miután előmelegítőt telepített az ipari kemencére, a hővisszanyerés miatt üzemanyag takarítható meg, és a kemence hőmérséklete könnyen növelhető a fűtési sebesség felgyorsítása érdekében. Az ipari kemencék előmelegítői két típusra oszlanak: hőcserélő és hőtároló típusra.
1. Hőcserélő előmelegítő
A hőcserélő előmelegítők két típusra oszlanak: fém előmelegítőkre és kerámia előmelegítőkre. Valamennyien a kemencéből kibocsátott füstgáz hulladékhőjét használják fel az előmelegítő falának felmelegítésére sugárzásos hőcserélő és konvekciós hőcsere útján, majd a fal túloldalán átáramló levegőt vagy gázt ugyanúgy felmelegítik, azaz , előmelegítés.
A fém előmelegítő fala nagy hővezető képességgel rendelkezik, a fal nagyon vékony lehet, és jó a légzárás. Körülbelül 600 ° C -ra előmelegítheti a levegőt. Ez egy széles körben használt előmelegítő. A kerámia előmelegítő falának hővezető képessége kicsi, de ellenáll a magasabb füstgázhőmérsékletnek, és előmelegíti a levegőt is körülbelül 600 ° C -ra.
Az 1920-as évek elején öntöttvas cső alakú vagy tű alakú előmelegítőt használtak leginkább az ipari kemencékben. Az 1940 -es évek után leginkább cső alakú előmelegítőt, hengeres sugárzó előmelegítőt, sugárhajtású előmelegítőt és acélból készült öntöttvas tömböt használtak. Vannak blokk előmelegítők acélcsövekhez és így tovább.
Az előmelegítőben a füstgáz és a levegő áramlási módjai három típusra oszlanak: előremenő, ellenáramú és keresztáramú. A hőátadási teljesítmény javítása szempontjából jobb az ellenáramú módszer alkalmazása a magasabb előmelegítési hőmérséklet eléréséhez; a fal hőmérsékletének csökkentése és az előmelegítő élettartamának növelése szempontjából jobb a downstream módszer alkalmazása; Lefelé és felfelé. A sugár előmelegítő egyedi áramlási móddal rendelkezik. Az előmelegített gázt a belső csövön sűrűn elrendezett kis lyukakból nagy sebességgel fújják ki, hogy átöblítsék a külső cső hőcserélő felületét, és a folyadék határrétege turbulens tulajdonságokkal rendelkezzen, ezáltal erős hőcserét eredményezve. .
Regeneráló előmelegítő
A regeneráló előmelegítő a regeneratív kamra, amely tűzálló téglából készült ellenőrző téglatest. A levegő folyamatos előmelegítésének lehetővé tétele érdekében a kemencét két regenerátorral kell felszerelni, amelyek hőtároló vagy előmelegítő üzemállapotban vannak.
A hőátadási folyamat a következő: a füstgázt bevezetik a regenerátorba, a füstgáz hőjének egy részét az ellenőrző téglák elnyelik (hőtároló), 10-30 perc elteltével a füstgázt automatikusan megszakítja az irányváltó készüléket, és helyette levegőt vezetnek be. A tégla test hőtárolása felmelegíti a levegőt (előmelegítés); szintén 10-30 perc elteltével a levegőt elzárják, majd a füstgázt bevezetik. Ez egy fordított ciklus. A fűtőkemencében használt regenerátor előmelegíti a levegőt 600-700 ° C-ra, és hosszú élettartamú.
Ipari kemenceégető berendezés
Az üzemanyag -elégetési folyamat megvalósítására használt eszköz ipari kemencében, amely fűtőanyagot használ hőforrásként. A lángkemence fűtési követelményeinek megfelelően a különböző égőberendezéseknek biztosítaniuk kell:
① Biztosítsa az üzemanyag teljes elégetését a megadott hőterhelési feltételek mellett;
Az égési folyamat stabil és folyamatosan hőt szolgáltat a kemencébe;
A láng iránya, alakja, merevsége és teríthetősége megfelel a kemence típusának és a fűtési folyamat követelményeinek;
Egyszerű szerkezet, könnyen használható és karbantartható.
A különböző tüzelőanyagok égési folyamata eltérő, ezért az égőberendezés szerkezete is eltérő. Az égőberendezések többféle gázra, folyékonyra és szilárd tüzelőanyagra oszthatók.
1. Gáz tüzelőanyag égető berendezés
Általában égőnek nevezik, fő feladata, hogy bizonyos arányban és bizonyos keverési feltételeknek megfelelően gázt és levegőt juttasson el a kemencébe (az égő belsejében is elégetik), és megfeleljen a kemence fűtési folyamatának lángkövetelményeinek. A gáz és a levegő keverési helyzete szerint az égőben láng- és lángmentes égőre van felosztva.
A lángégő jellemzője, hogy a gáz és a levegő nem vagy csak részben keveredik az égőben, majd a kemencébe való permetezés után elkeveredik, így a láng hosszabb és világos körvonala van. Lángégő használatakor az égés intenzívebbé tételének és a lángok szervezésének fő eszköze a gáz és a levegő keveredési körülményeinek megváltoztatása, például a gáz és a levegő sok kis áramlásra való felosztása, a gázáram és a légáramlás egy bizonyos szögben való metszése , vagy örvénylő készülék segítségével Támogassa a légáramlást a keverés felgyorsítása érdekében, stb. Az 1. ábrán egyetlen csővel ellátott gázégő látható.
Egycsöves gázégő
A lángmentes égő jellemzője, hogy a gáz és a levegő egyenletesen keveredik az égő belsejében, és az égőből való permetezés után azonnal elégethető. A láng nagyon rövid, és nincs nyilvánvaló lángkontúr. Az ipari kemencékben általánosan használt lángmentes égő egy sugárégő, amely a gáz sugaras hatása révén közvetlenül a légkörből szívja be a szükséges égési levegőt, egyenletesen elkeveri a keverőcsőben, majd belép a tűzálló anyagokból készült égési csatornába. Fejezze be az égési reakciót.
Az 1960-as évektől kezdve az új fűtési folyamatok igényeinek kielégítése érdekében megjelentek a nagy sebességű, 100 m/s-nál nagyobb gázkimeneti sebességű égők, a korong alakú lánggal rendelkező lapos lángú égők, az égők és előmelegítők, valamint a kipufogógáz-kimenetek. egymás után. A füstkészülék beépített önmelegítő égő. A káros NOX gázok környezetbe történő szennyezésének csökkentése érdekében különféle új típusú tüzelőberendezéseket, például alacsony nitrogén -oxid -égőket is kifejlesztettek.
2. Folyékony tüzelőanyag égető berendezés
Általában zsírzófejnek vagy fúvókának nevezik. A fűtőolajat porlasztani kell, majd el kell égetni. Ezért az általános tüzelőberendezés alapvető teljesítménye mellett az üzemanyag -fúvókának jó porlasztó képességgel is rendelkeznie kell, hogy biztosítsa az üzemanyag teljes égését. A porlasztási módszer szerint a fúvókák kisnyomású fúvókákra, nagynyomású fúvókákra, mechanikus fúvókákra és forgó csészefúvókákra oszthatók. Közülük széles körben használják az alacsony nyomású fúvókákat és a nagynyomású fúvókákat.
Az alacsony nyomású fúvóka az összes égést támogató levegőt porlasztóközegként használja, és az olajat a légáram lendületével porlasztja. A porlasztó részecskék mérete 80-100 mikron, a légnyomás általában 2940-7840 Pa, és az égés során fellépő láng általában 600-1400 mm.
A nagynyomású fúvóka porlasztóközegként gőzt vagy sűrített levegőt használ, és a nyomás általában olyan magas, mint (3 × 12) × 105 Pa. Mivel a porlasztóközeg nyomása magas, a kilökési sebesség elérheti vagy meghaladhatja a hangsebesség, így a nagynyomású fúvóka porlasztási kapacitása alacsonyabb, mint az alacsony nyomásé. Az olajfúvóka erős, és a porlasztott részecskék mérete elérheti a 20-30 mikronot, de hozzá kell adni egy csatornát az égési levegő továbbításához és a megfelelő légáramlást biztosító berendezéseket.
3. Szilárd tüzelőanyag -égető berendezés
A szilárd tüzelőanyagot használó ipari kemencéknél általában a csomós szénágyas égetési módszert és a porított szénsugaras égetési módszert használják. A csomós szénrétegű égetési módszert alkalmazó tüzelőberendezést égéskamrának nevezik, amely mesterséges szénégetőkamrára és mechanikus szénégetőkamrára oszlik. A csomós szenet kézi vagy mechanikus eszközökkel halmozzák fel a rostélyra, és az égést támogató levegő áthalad a szénvarraton a rostély aljától alulról felfelé, hogy befejezze az égési reakciót. A dugattyús rács mechanikus szénégető kamrája.