5.3.1.2. Печи системы Штилля

Существенный недостаток печей Коппреса – неравномерность обогрева по высоте – К. Штилль предложил ликвидировать методом ступенчатой подачи воздуха в вертикалы. Принципиально оставив ту же схему обогрева, что и у печей Копперса (т.е. м.с. – восходящий поток, а к.с. – нисходящий поток и наоборот). Штилль осуществил подачу воздуха не сразу в вертикал, а сначала в коллектор в распорной стенке вертикала, а затем через специальные отводы, расположенные на разной высоте стенки. Этот метод удлинения факела горения позволил увеличить высоту камеры коксования до 6 м.

Однако эти печи имеют следующие недостатки:

1. на доменном – газе перегрев верха;

2. большое сопротивление отопительной системы;

3. сохранен большой верхний горизонтальный канал;

4. сложная конфигурация и кладка печей.

5.3.1.3. Печи системы Вилпутта

Конструкция отопительного простенка современных печей Вилпутта представляет собой сдвоенную конструкцию печей Копперса старого типа. При такой конструкции простенка представляется возможным строить современные большегрузные печи при наличии верхнего сборного горизонтального канала небольшого размера.

Отличительной особенностью печей системы Вилпутт является так же применение разновысоких газовых горелок, т.е. расположенных на различной высоте над подом обогревательного канала. Подобным расположением газовых горелок обеспечивается равномерный обогрев коксового пирога по высоте.

Достоинства: 1. Герметичность; 2. Малая поверхность опасных стенок.

Недостатки: как у печей Копперса старой конструкции.

5.3.2.1.Печи системы Копперса с парными вертикалами

Печи этой системы впервые были построены в 1922 году в Рурской области. Особенности конструкции состоят в том, что при различных тепловых нагрузках, т.е. при подводе большего или меньшего количества отопительного газа, происходит саморегулирование объема засасываемого потока продуктов сгорания при этом происходит выравнивание теплоотдачи. Этим достигается большая равномерность обогрева. Сопряжено работающие регенераторы (т.е. работающие на восходящем и нисходящем потоках в одну кантовку) расположены на одной оси. Кроме того, количество воздуха, поступающего в насадку регенератора, регулируется по длине его изменением свободного сечения колосниковой решетки подового канала регенератора. Сечение отверстий колосников уменьшается к середине батареи. Это сделано для того, чтобы большее количество газа и воздуха поступало к головкам печи.

Преимущества: 1. Равномерный обогрев;

2. Нет горизонтального сборного канала;

3. Малая площадь раздела разноименных потоков.

Недостатки: 1. Трудность регулирования в зоне крестовины;

2.Требуется высокая точность кладки в зоне крестовины.

5.3.2.2.Печи системы пвр-39

В этих печах удачно решена система подвода газа и воздуха и отвода продуктов горения – исключены «ножницы» и заменены отдельными косыми ходами небольшого размера, что позволяет более массивно выполнить кладку косых ходов.

Характерной особенностью является схема рециркуляции газов в простенке «по змейке». Рециркуляционные окна находятся между 2 и 3; 4 и 5 и т.д. вертикалами, т.е. между несопряженными вертикалами.

Такая схема рециркуляции «по змейке» приводила к неравномерности давления по длине простенка (особенно при отоплении доменным газом), что вызывало затруднения в регулировании, обусловленное гидравлической спецификой рециркуляции «по змейке». Чтобы объяснить это рассмотрим движение газа «по змейке» подробнее.

Составив простейший материальный баланс легко убедиться, что для осуществления такого движения в косые ходы должно уходить в начале «змейки» уменьшенное, а в конце – увеличенное количество продуктов горения. Это должно обеспечиваться увеличением давления в вертикалах по ходу «змейки» за счет использования кинетической энергии струй газа. Этого можно достичь подбором соответствующих горелок. А так как направление газа, воздуха и продуктов горения через кантовку меняется, то регулировка была затруднена.