Регенеративные подогреватели компонентов горения

Наибольшее применение в промышленности имеют регенеративные подогреватели компонентов горения за счет теплоты отходящих газов (РПКГ_ог). Значительно реже встречаются РПКГ_тп (за счет теплоты технологического продукта) и еще реже РПКГ_ос (за счет теплоты, уходящей из рабочего пространства в окружающую среду).

Классификация РПКГ:

- неподвижной огнеупорной насадкой;

- подвижной насадкой;

- вращающейся насадкой.

РПКГ с неподвижной насадкой (рис.9) обеспечивают нагрев воздуха и газообразного топлива до 1100 – 1500 С. Основные недостатки РПКГ, обусловленные цикличностью работы:

1. изменение во времени температуры отходящих газов и нагретых компонентов горения, а также тепловой мощности регенератора;

2. наличие дополнительных тепловых потерь с нагретыми компонентами горения, сбрасываемые в уходящие газы при переключениях;

3. дополнительные затраты на создание и обслуживание сложных и дорогих переключающих устройств.

Регенераторы с подвижной насадкой (рис. 10а), как устройства непрерывного действия обеспечивают стабильность температур отходящих газов и нагретого воздуха. Для нагрева газообразного топлива они не применяются из-за повышенных утечек нагреваемой среды в уходящие газы. Предельная температура пересыпной насадки ограничена не огнеупорностью, как в регенераторах с неподвижной насадкой, а температурой спекания, которая на 30 - 40% ниже температуры огнеупорности.

Недостатки: истирание насадки, необходимость элеваторов для пересыпки насадки из нижней камеры в верхнюю.

Регенераторы с вращающейся насадкой (рис. 10 б) не имеют перечисленных недостатков, но они непригодны для охлаждения запыленных отходящих газов, особенно когда унос находится в размягченном либо расплавленном состоянии.

Рис. 9. Схема регенератора с неподвижной насадкой для реверсивныхтеплотехнологических камер: 1  насадка регенератора; 2 переключающиеклапаны на холодной и горячей сторонах

регенератора;  температурыотходящих и уходящих газов;  температуры горячего и холодного воздуха

а б

Рис. 10. Схемы регенераторов с подвижной пересыпной (а) и с вращающейся (б) насадками: 1а и 1в  подвод и отвод отходящих газов; 2а и 2в  подвод и отвод воздуха; 3  поток огнеупорной сыпучей насадки; 4  поворотная камера; 5, 6  промежуточные бункера; 7  перепускное устройство; 8  транспорт сыпучей насадки; 9  уплотнение

Регенеративные подогреватели

исходных технологических материалов

Наиболее распространены РПИМ_ог, использующие теплоту отходящих газов, которые по сравнению с РПКГ_ог имеют ряд преимуществ, особенно когда нагрев технологического сырья осуществляется при его непосредственном контакте с отходящими газами. Поверхность теплообмена в этом случае  это поверхность зерен и гранул исходного технологического материала.

Непрерывная сменяемость поверхности теплообмена придает ей неограниченную эксплуатационную стойкость, которая не зависит ни от температуры отходящих газов, ни от содержания в них расплавленных примесей.

Экономичность глубокого охлаждения отходящих газов в РПИМ обусловлена совокупностью теплотехнологических предпосылок:

1. противоточное движение исходных материалов и отходящих газов;

2. высокая интенсивность теплообмена во всем интервале изменения температуры газов;

3. высокая удельная поверхность (на единицу объема рабочего пространства) теплообмена.

Оптимальное значение температуры газов на РПИМ_ог находится решением уравнения

,

где  зависимость приведенных затрат от температуры газов за РПИМ_ог.

Из-за разнообразия теплотехнологических условий в РПИМ_ог оптимальные значения температуры для разных ВТУ существенно различаются.