книги из ГПНТБ / Жуков Д.В. Основы теории и техника сушки теплоизоляционных изделий
.pdfк о н с т р у к ц и и и н с т и т у т а Г н п р о с т р о й и н д у с т р и я
3 — кам ера тепловой |
обработки; 4 — кам ера охлаж дения с ножами про- |
5 — нож поперечной |
резки |
номерность тепловой обработки ковра по длине камеры, местные прососы газов и вместе с тем наличие необраба тываемых участков в ковре. Данный недостаток усугуб ляется еще тем, что между движущимся ковром и стен ками камеры практически нет уплотнения и в зазор про ходит основная масса газов, минуя ковер. Сосредоточен ный отвод теплоносителя также способствует неравно мерности прохода газов через ковер. Загрузочные и вы грузочные концы камер не уплотнены. Это обстоятельст во вызывает усиленный подсос воздуха на стороне разре жения и выбивание теплоносителя в цех на стороне дав ления.
Наличие столь значительных недостатков в типовой конструкции камеры привело к тому, что заводы, выпу скающие минераловатные'плиты, своими силами присту пили к переделкам этой конструкции. Так, на заводах треста «Союзтеплоконструкция» Минмонтажспецстроя
СССР верхний конвейер камеры демонтирован и изменен прикатывающими устройствами. При такой реконструк ции нижний конвейер стал работать бесперебойно, но качество изделий по форме и прочности снизилось.
Оригинальными отечественными конструкциями, с точки зрения транспортных устройств, являются каме ры, установленные на Минском и Калнциемском комби натах строительных материалов, киевском комбинате «Стройиндустрия». Громоздкие и непрочные конвейеры, предусмотренные в типовом проекте, заменены легкими сетчатыми лентами. Ленты движутся по приводным ро ликам, которые и обеспечивают необходимую подпрес совку минераловатного ковра. В минском варианте (рис. 61) предусмотрена только нижняя сетчатая лента. Теплоноситель подается в камеру от централизованного
Ш
источника тепла рассредоточение в низ камеры, продува ется через ковер и при помощи передаточного короба над камерой передается в верхнюю часть зоны сушки. По те пловой схеме работы эта камера не имеет каких-либо достоинств. В киевском варианте камеры (рис. 62) пре дусмотрены сетчатые ленты под ковром и над ним, что обеспечивает хорошую фактуру минераловатиых плит.
Р и с . 61. Т е п л о в а я с и с т е м а р а б о т ы к а м е р ы М и н с к о г о з а в о д а
/ — топка; |
2 — подаю щ ий |
дымосос; |
3 — приводной |
сетчатый |
|
конвейер; |
4 — приводны е |
ролики; |
5 — перекидной |
короб; |
|
|
6 — вы тяж ной |
вентилятор |
|
||
Подача теплоносителя |
здесь |
также рассредоточенная, |
но при помощи трубопроводов, подающих теплоноситель по обеим сторонам камеры. Особым здесь является так же решение по безтопочному подогреву теплоносителя, циркулирующего в камере, газовыми горелками, установ ленными непосредственно в трубопроводе, подающем теплоноситель в камеру.
В табл. 14 приводятся основные показатели работы камер ряда заводов по данным институтов ВНИИСТРОМ и Теплопроект. На всех этих заводах выпуска ют полужесткие плиты объемным весом 90—110/са/л*3, толщиной 60—70 мм на синтетическом связующем (феиолоспирты), введенном методом распыливаиия. Данные
112
472—8
Т а б л и ц а 14. О с н о в н ы е п о к а з а т е л и р а б о т ы к а м е р д л я т е п л о в о й о б р а б о т к и м и н е р а л о в а т н ы х и з д е л и й
|
М инский. |
К уйбы |
Колпннский |
К оркин |
|
К стовский |
Владимирский |
|
шевский |
М осасбо- |
|||||
П оказатели работы камеры |
комбинат |
завод |
комбинат |
ский д о |
завод мине |
завод к е р а |
|
строитель |
минера |
строительны х |
мострои |
термоком- |
раловатных |
мических |
|
|
ных м ате |
ловатных |
материалов |
тельный |
бннат |
изделий |
изделий |
|
риал ов |
изделий |
«Победа» |
комбинат |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Д л и н а р а б о ч е й з о н ы к а м е р ы |
|
|
|
22 |
14 |
20 |
2 0 |
|||
в м ........................................................... |
|
|
|
16 |
18 |
15 |
||||
В ы х о д п р о д у к ц и и |
в к г / ч |
. . |
1 30 0 |
1 50 0 |
920 |
1 54 0 |
1 700 |
1 5 0 0 |
1 26 0 |
|
К о л и ч е с т в о т е п л о н о с и т е л я п р и |
31 00 0 |
5 3 0 0 0 |
11 00 0 |
25 0 0 0 |
28 00 0 |
3 5 00 0 |
3 0 00 0 |
|||
р а б о ч е й т е м п е р а т у р е в л г /ч |
||||||||||
П е р е п а д д а в л е н и я п о с т о р о н а м |
9 — 10 |
10 |
2 — 20 |
8 |
9 — 25 |
2 — 3 |
2 — 5 |
|||
к о в р а в м м в о д . |
ст........................ |
|
||||||||
С к о р о с т ь |
г а з о в , |
о т н е с е н н а я |
|
|
|
|
|
|
|
|
к с в о б о д н о м у с е ч е н и ю к а м е |
0 ,3 1 6 |
0 ,3 1 |
0 ,1 0 2 |
0 ,2 8 |
0 ,4 3 6 |
0 ,2 4 3 |
0 ,1 8 5 |
|||
р ы , в ж / с е / с ....................................... |
|
|
||||||||
П р о д о л ж и т е л ь н о с т ь |
т е п л о в о й |
10 |
1 0 ,5 |
1 2 ,5 |
12 |
10 |
12 |
1 2 ,6 |
||
о б р а б о т к и в м и н |
.......................... |
|
Продолясение табл. 14
|
Минский |
К уйбы |
Колпинскнй |
К о р ки н |
|
Котовский |
В ладимир |
|
шевский |
М осасбо- |
|||||
П оказатели работы камеры |
комбинат |
завод |
комбинат |
ский д о |
заво д мине |
ский завод |
|
строитель |
минера- |
строительны х |
мострои |
термоком - |
рал оватных |
керамических |
|
|
ных м ате |
ловатны х |
материалов |
тельный |
бинат |
изделий |
изделий |
|
риалов |
изделий |
«П обеда» |
комбинат |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т е м п е р а т у р а |
т е п л о н о с и т е л я , |
|
|
|
|||||
п о д а в а е м о го в к а м е р у , |
в °С |
25 0 |
190 |
20 0 |
|||||
К о л и ч е с т в о |
у х о д я щ и х |
|
г а з о в |
|
3 0 00 0 |
И 000 |
|||
в |
м 3/ |
ч .................................................... |
|
|
|
2 4 00 0 |
|||
Т е м п е р а т у р а |
у х о д я щ и х |
га з о в |
|
130 |
120 |
||||
в |
°С |
|
.................................................... |
|
|
|
130 |
||
Р а с х о д |
у с л о в н о г о |
т о п л и в а |
|
90 |
|
||||
в |
к |
г |
/ т ..................................................... |
|
|
|
154 |
— |
|
С т е п е н ь |
о т в е р ж д е н и я с в я з у ю |
|
|
|
|||||
щ е г о в % |
....................................... |
|
|
4 4 — 94 |
|
3 5 — 85 |
|||
К о л и ч е с т в о |
о б р а з ц о в |
со с т е |
|
|
|
||||
п е н ь ю |
о т в е р ж д е н и я |
|
м енее |
87 |
|
О о |
|||
9 0 % |
в % |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
175 |
2 4 0 |
21 |
0 |
21 5 |
9 0 0 0 |
2 4 0 0 0 |
— |
21 00 0 |
|
100 |
130 |
140 |
165 |
|
— |
70 |
— |
|
136 |
5 2 — 60 |
6 9 — 93 |
6 7 — 99 |
6 2 — 92 |
|
100 |
78 |
— |
|
97 |
таблицы показывают, что основные недостатки в тепло вой схеме работы камер не устранены: неорганизованный ввод теплоносителя от централизованной топки, отсутст вие эффективной рециркуляции теплоносителя в отдель ных рабочих зонах обусловливают низкие расчетные ско рости движения теплоносителя через минераловатный ко вер (0,1—0,3 м/сек), повышенные расходы топлива и зна-
Р и с . 62. Р а з р е з к а м е р ы с п р и в о д н ы м и р о л и к а м и и с е т ч а
т ы м и к о н в е й е р а м и
/ — ролики; 2 — мнпераловатиы н |
ковер; 3 — приводы роликов; |
4 — сетчатые конвейеры ; |
5 — уплотнители |
чительную продолжительность тепловой обработки; в то же время наблюдаются недопустимые колебания в сте пени отверждения связующего.
В камере Мосасботермокомбината (рис. 63) обратные ветви конвейеров вынесены из рабочего пространства наружу. Такое конструктивное решение обеспечило удоб ство осмотра конвейеров, очистки и их ремонта и, кроме того, представило возможность смонтировать посредине длины камеры достаточно герметичные перегородки, раз деляющие рабочее пространство камеры на две зоны,
115
И осуществить передачу теплоносителя из зоны поликоидеисации в зону сушки. Благодаря такой схеме работы, скорость теплоносителя в камере увеличилась в два раза при переменном (по направлению) его движении через минераловатный ковер. В результате камера имеет более высокие показатели работы. Однако теплоноситель, пе редаваемый из одной зоны в другую, имеет пониженную температуру, что вместе с его сосредоточенной подачей
Выгрузка |
|
4 |
* |
|
3 E S |
3 |
|
|
|
L |
|
Р и с . 63. Т е п л о в а я с х е м а к а м е р ы |
|
||
М о с а с б о т е р м о к о м б и н а т а |
|
||
1— ввод |
теплоносителя; |
2 — передача |
из |
зоны в |
зону; 3 — сброс |
теплоносителя; |
|
|
4 — перегородка |
|
не обеспечивает интенсивной тепловой обработки миисраловатного ковра. Этот недостаток виден из термо грамм, приведенных на рис. 64. В течение первых 5 мин скорость нагрева ковра незначительна и его темпера тура не превышает 80° С. Для устранения этого недостат ка в дальнейшем в камере была осуществлена подача свежего теплоносителя и в зону сушки.
Примером, иллюстрирующим более рациональное ре шение конструкции камеры для тепловой обработки ми нераловатных изделий, является опыт, проведенный на белоцерковском комбинате «Стройиндустрия» и Виль нюсском комбинате силикатных изделий. Метод раздува расплава на этих заводах центробежно-дутьевой. Вид связующего в изделиях — фенолоспирты.
На Белоцерковском комбинате при переоборудовании стандартной камеры 6645-02М длиной 18 м были произ ведены следующие конструктивные изменения. Изменен шаг тяговых цепей конвейеров со 160 до 200 мм и заме нены подшипники качения роликов цепи на подшипники скольжения с чугунными втулками. Обратные ветви кон
116
вейеров вынесейы из рабочего пространства камеры, бла годаря чему представилась возможность установить внутри камеры герметичные перегородки и организовать трехзонный процесс с изменением направления движения теплоносителя по зонам. Осуществлена многократная циркуляция теплоносителя в зонах при помощицентро бежного вентилятора низкого давления Ц4-70 № 10 про изводительностью 24 000 ма/н. Общее гидравлическое со-
Р н с . 64. Т е р м о г р а м м ы н а г р е в а м и н е р а л о в а т н о г о к о в р а в к а м е р е М о с а с б о т е р м о к о м б и н а т а
J, 2, 3 — тем пература верха, середины и низа ковра
противление циркуляционного контура в зоне не превышает 80 мм вод. ст. Для предотвращения выбивания га зов из камеры на дходе ковра в камеру размещена форкамера, соединенная газопроводом с вентилятором, выбрасывающим газы в атмосферу. На выходе ковра из камеры установлен зонт, подключенный к системе венти ляции ножей продольной и поперечной резки. Схема ка меры приведена на рис. 65. Работа камеры после рекон струкции характеризуется следующими . показателями.
В л а ж н о с т ь к о в р а п е р е д к а м е р о й в % • • |
д о 3 |
|
Т е м п е р а т у р а |
т е п л о н о с и т е л я , п о д а в а е м о го |
|
в з о н ы , в |
° С ................................................................. |
180— 23 0 |
Р а с ч е т н а я с к о р о с т ь д в и ж е н и я т е п л о н о с и т е |
|
|
л я ч е р е з м н н е р а л о в а т и ы й к о в е р в м / с е к |
д о 0 ,5 5 |
|
П е р е п а д д а в л е н и я м е ж д у с т о р о н а м и к о в р а |
|
|
в м м в о д . |
ст..................................................................... |
д о 6 |
117
Продолжительность тепловой |
обработки |
|
||
в |
м и |
н ....................................................................................... |
|
12 |
Т о л щ и н а п л и т п о в ы ш е н н о й ж е с т к о с т и в м м |
60 |
|||
О б ъ е м н ы й |
ве с в к г / м 3 ............................................. |
д о |
130 |
|
Уплотнение под нагрузкой в% .................... |
0—3 |
|||
Р а с х о д у с л о в н о г о т о п л и в а н а 1 |
т и з д е л и й |
|
||
в |
к г ........................................................................................ |
|
|
60 |
В предложениях комбината указывается на необхо димость увеличения степени перфорации конвейеров до
50%,
3
Р и с . 65 . Т е п л о в а я с х е м а р а б о т ы к а м е р ы Б е л о ц е р к о в с к о г о и В и л ь н ю с с к о г о к о м б и н а т о в т е п л о и з о л я ц и о н н ы х и з д е л и и
/ — ленты конвейера; 2 — перегородки; 3 — отопительно-вентиляционные агрегаты ; 4 — вы тяж ной вентилятор
Анализируя результаты реконструкции камер на ком бинате, можно сделать следующие выводы. Проведенная реконструкция является первым опытом переоборудова ния стандартных камер Ижевского завода на схему с позонной подачей теплоносителя. Опыт показал достаточ ную эффективность такой конструкции камер.
При тепловой обработке полужестких плит толщиной 60 мм и объемным весом до 130 кг/м3 гидравлическое со противление ковра не превышает 6 мм вод. ст. При этих условиях, согласно данным, приведенным на рис. 66, продолжительность нагрева ковра до 160° С равна 6 мин.
118
Такие показатели подтверждают результаты приведен ных ниже лабораторных исследований и позволяют рас считать, что действительная скорость продувки теплоно сителя через ковер находилась в пределах 0,2— 0,25 м/сек. Из-за имеющихся неплотностей расчетная скорость продувки теплоносителя через ковер составля ла в камере около 0,5 м/сек. Отсюда можно сделать вы вод о том, что для практических условий расчетную ско рость следует принимать в два-три раза выше, чем дей
ствительную, |
установленную |
в |
лабораторных |
усло |
|||
виях. Далее следует отме |
|
|
|
||||
тить, что выдержка ковра |
|
|
|
||||
при температуре |
160° С не |
|
|
|
|||
оправданно |
велика |
(также |
|
|
|
||
6 мин). В итоге общая про |
|
|
|
||||
должительность |
|
процесса |
|
|
|
||
составляет 12 мин. |
Вместе |
|
|
|
|||
с тем следует указать, что |
|
|
|
||||
хотя вынос обратных ветвей |
|
|
|
||||
конвейеров и имеет ряд экс |
|
|
|
||||
плуатационных |
|
преиму |
|
|
|
||
ществ, однако, как это будет |
|
|
|
||||
показано ниже, скорость на |
|
|
|
||||
грева минераловатного ков |
Р и с . 66. Т е р м о г р а м м а н а гр е в а |
||||||
ра при этом значительно за |
|||||||
м н н е р а л о в а т н о го к о в р а |
в к а м е |
||||||
медляется, |
если |
обратные |
ре |
Б е л о ц е р к о в с к о г о к о м б и н а т а |
|||
ветви конвейеров |
успевают |
( у = 1 3 0 к г / м 3, Я = 0 , 0 6 м ) |
|||||
охлаждаться. |
|
|
|
|
|
Следует остановиться еще на одном важном обстоя тельстве. Топки представляют собой громоздкие и тяже лые сооружения, смонтированные в большинстве случаев на значительном удалении от камер. Размеры и вес этих устройств превышают в десятки раз размеры и вес сов ременных зарубежных конструкций. На Белоцерковском и Вильнюсском заводах теплоноситель в зонах подогре вают компактными цилиндрическими топками наружным диаметром 1,25 и длиной 2 м, работающими на газооб разном топливе.
Как уже упоминалось, в действующих камерах для подачи теплоносителя всегда используют дымососы. Не соответствие их поставленным задачам видно из сопо ставления характеристик дымососов и центробежных вентиляторов среднего давления (табл. 15).
Из этих данных следует, что из-за малого сечения вы-
119
Т а б л и ц а 15. Характеристики дымососов и вентиляторов
|
|
П р о и зво |
|
П лощ адь |
Скорость |
|
|
|
Общий |
теплон о |
|||
Вентилятор |
д и т е л ь |
вы ходного |
||||
напор в |
сителя |
|||||
ность |
п атрубка |
|||||
|
|
мм.вод.ст |
на выходе |
|||
|
|
в м*/ч |
В Л(а |
|||
|
|
|
|
|
в м/сек |
|
Д ы м о с о с |
Д - 1 2 . . |
35 00 0 |
150 |
0 ,3 1 5 |
31 |
|
Ц 9 -5 5 № |
12 . . |
35 000 |
150 |
0 ,7 0 6 |
1 3 ,7 |
Д инами ческий
иапор в
мм вод.ст.
64
13
ходного патрубка динамический иапор у дымососа ра вен 64 мм вод. ст. Условия установки дымососа у камеры не представляют возможности перевода динамического напора в статический, необходимый для преодоления сопротивления тракта. При таких условиях динамиче ский напор безвозвратно теряется, что приводит пли к перерасходу электроэнергии, или к резкому снижению производительности дымососа. Опыт Белоцерковского за вода доказывает, что использование для этой цели центро бежных вентиляторов даже низкого давления вполне до пустимо. Однако более целесообразной будет установка вентиляторов среднего давления, имеющих усиленную ходовую часть и по паспорту допускающих более высо кую температуру применения. Для использования венти ляторов среднего давления при температурах до 250— 300° С в Теплопроекте разработана конструкция водоох лаждаемых подшипников применительно к вентилято рам Ц19-57 № 8, ЦП7-40 № 8 и ЦП7-40 № ю.
Используя опыт передовых отечественных заводов, зарубежный опыт и результаты проведенных научно-ис следовательских работ, киевский институт «Гипростроммашина» разработал современную конструкцию универ сальной камеры для тепловой обработки плитных мине раловатных изделий (рис. 67), синтетическое связующее в которые вводят методом пролива и методом распыливания. Для реализации первого метода на линии преду смотрено соответствующее оборудование. Камера мно гозонная; каждая зона оборудована отопительно-венти ляционными устройствами, подающими теплоноситель попеременно снизу или сверху минераловатного ковра. Количество теплоносителя, циркулирующего в зонах, принято из расчета скорости движения его по сечению камеры до 1,5 м/сек. Конструктивное решение конвейера принято согласно схеме, приведенной на рис. 68. Первый опытный образец камеры установлен на асбестоцемент ном комбинате в Ахангаране,
'20