Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

книги из ГПНТБ / Щукин А.А. Экономия топлива в черной металлургии. Повышение тепловой эффективности огнетехнических агрегатов

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

24.10.2023

Размер:

11.95 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 45 / 285 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 > Следующая >>>

температуру горения, что будет иметь место при сжигании топлива на обогащенном воздухе с концентрацией кислорода г, %:

tB==(^H^f3^tK.	(П.38)
При а = 1 и при а = а'	формула упрощается и имеет вид
'в = ^ ^ - т ^ к -	"(П.38, а

Для определения общей закономерности соотношения вариантов вполне можно использовать простую формулу (П.38).

Наоборот, зная температуру горячего воздуха tB, можно опреде лить степень обогащения воздуха кислородом г, /о, соответствую щую тому же эффекту повышения температуры горения

г = т — г ~ — ^ V ~ -

(П.38, б)

Ниже на примерах покажем экономическую целесообразность применения высокотемпературного воздуха в печах разного типа.

П р и м е р 4. Необходимо сравнить сжигание кокса в шахтных печах на горя чем дутье воздуха с температурой tB = 800° С (первый вариант) и на воздухе, обога щенном кислородом (второй вариант), и определить необходимую концентрацию обогащенного воздуха для достижения тех же показателей, а также определить расход кислорода и стоимость кислорода при его цене 1,5 коп/м3 , если в цехе уста новлены 6 печей производительностью по шихте 15 т/ч каждая. Топливо — кокс литейный марки КЛ-2. Расчет сгорания кокса приведен в гл. V I I (пример 2). Концен трация кислорода, необходимая для достижения одинаковых температурных усло вий, что и при работе на воздухе, нагретом до 800° С [по формуле (11.38)]

	21			21		0,3(30%).
1 _	св	tB	,	0,3371	800	0,3(30%).
1 _	_ 5 _ ^ L		1	0,361	2509
	cRz	tK		0,361	2509

Расход кислорода для обогащения воздуха до 30%

д о б	21 г — 21	о .	21 51 — 21 . п о		. . .
< =	7 9 - - J ~	V a	= 79 ^ 51	6,38 =	0.51 м3 /кг.

Расход кислорода на печь производительностью 15т/чприудельном расходе кокса 12%

1>Д°б = 15 000-0,12-0,51 = 917 м3 /ч.

Затраты на кислород при его стоимости 1,5 коп/м3 и 7000 ч/год работы

	917-1.5-7000	о	с	0
•	100 1000	= 9 6	' 2	т ы с ' Р у б - в г о д -

Если считать, что в цехе работают 6 печей, то затраты составят

96,2-6 = 577 тыс. руб. в год.

П о д с ч и т а е м э к с п л у а т а ц и о н н ы е р а с х о д ы п р и а в т о н о м н о м н а г р е в е в о з д у х а д о 8 0 0 ° С .

Р а с х о д п р и р о д н о г о г а з а н а н а г р е в в о з д у х а в а в т о н о м н о м в о з д у х о п о д о г р е в а т е л е

( ф о р м у л а

11.25)

пРп

850 0

0,85

С т о и м о с т ь г а з а п р и т а р и ф е 2 к о п / м 3

н а 6 п е ч е й :

4 0 7 - 2 - 7 0 0 0 - 6

341

тыс . р у б . в

г о д .

100 - 100 0

С т о и м о с т ь э л е к т р о э н е р г и и

3,6

т ы с . р у б .

Г о д о в ы е з а т р а т ы н а у с т а н о в к у а в т о н о м н о г о п о д о г р е в а в о з д у х а : р а с х о д ы н а т о п

л и в о

и э н е р г и ю

344, 6

тыс . р у б .

П р о ч и е р а с х о д ы , т ы с . р у б . :

Н а а м о р т и з а ц и ю

( п р и к а п и т а л ь н ы х

з а т р а т а х

160 тыс .

р у б . )

160 - 0,15 =

Н а з а р а б о т н у ю п л а т у с н а ч и с л е н и я м и ( п р и 5 ч е л о в е

к а х о б с л у ж и в а ю щ е г о п е р с о н а л а )

5 - 1 5 0 - 1 2 =

Н а т е к у щ и й

р е м о н т ,

10%

о т

к а п и т а л ь н ы х

з а т р а т

. . .

П р о ч и е

г о

. . .

397,6

Р а б о т а с п о д о г р е в о м в о з д у х а б о л е е в ы г о д н а , ч е м р а б о т а н а к и с л о р о д е . Э к о н о м и я

с о с т а в л я е т

917

— 397,6 =

509,4

тыс . р у б . в г о д .

К а п и т а л ь н ы е

з а т р а т ы

к и с л о р о д н о й

у с т а н о в к и

Б Р - 1 п р о и з в о д и т е л ь н о с т ь ю

11 000 м 3

/ ч 96% - н о г о

к и с л о р о д а

с о с т а в я т

5000 т ы с . р у б . , в т о в р е м я

к а к

к а п и т а л ь н ы е

з а т р а т ы

н а

у с т а н о в к у

а в т о н о м н о г о

п о д о г р е в а

н е б о л е е

160 тыс . р у б .

П р и м е р

5. В п л а в и л ь н о й п е ч и с ж и г а ю т м а з у т н а в о з д у х е ,

о б о г а щ е н н о м

к и с л о р о д о м

д о 30%

к о э ф ф и ц и е н т о м

и з б ы т к а в о з д у х а

1,1. Н у ж н о

о п р е д е л и т ь

р а с х о д к и с л о р о д а

н а

1000

к г

м а з у т а и т е м п е р а т у р у

н а г р е в а

в о з д у х а ,

н е о б х о д и м о г о

д л я д о с т и ж е н и я т о й ж е т е м п е р а т у р ы г о р е н и я .

З а д а д и м с я п р е д в а р и т е л ь н о т е м п е р а т у р о й н а г р е в а в о з д у х а tB

= 8 0 0 ° С .

П о г р а ф и к у

и з р а б о т ы

[24, с.

256 J д л я м а з у т а

м а р к и

100 п р и а

1,1

8 0 0 °

н а х о д и м к а л о р и м е т р и ч е с к у ю т е м п е р а т у р у

с г о р а н и я tK

= 2 5 2 0 ° С . П о

ф о р м у л е

(11.38) о п р е д е л я е м

н е о б х о д и м у ю

к о н ц е н т р а ц и ю

к и с л о р о д а

в о б о г а щ е н н о м

в о з д у х е

„ „ ,

I ,

св

„

„ . Л

0,3371

800

)

3 0

100

•

= ( '

)

(

П о т о м у

ж е

г р а ф и к у п р и а

1,1 о п р е д е л я е м

р а с х о д в о з д у х а

vв

а°а =

11,48

м 3 / к г .

Р а с х о д д о б а в о ч н о г о к и с л о р о д а

( 1 0 0 % - н о г о )

„ о б

21 2 — 21 о '

12 30 — 21

. Л С

, .

= 79 — Г " V a

= 79 " T O O — 1 М 8 = 1 ' ° 5 М / К Г :

и л и

96%

к и с л о р о д а

а Д ° б = 1 , 0 5 - ^ - =

1,09

м 3 / к г ;

и л и

иД°б

1 , 0 9 - 1 0 0 0 =

1090

м 3

н а

1000

к г

м а з у т а .

С т о и м о с т ь к и с л о р о д а

G =

1090 - 1,0 =

10,90 р у б .

Автономный нагрев воздуха в котельных установках. Значение высокотемпературного подогрева воздуха в парогенераторах

Подогрев воздуха, идущего на сгорание топлива, является способом повышения тепловой эффективности установки, так как горячий воздух способствует улучшению процесса сгорания топлива, особенно при влажных и трудносжигаемых топливах. Кроме того, при сжигании топлива на горячем воздухе повышается его теоре тическая, а следовательно, и действительная температура горения, и поэтому увеличивается производительность агрегата. Топки сов ременных парогенераторов экранированы испарительными поверх ностями нагрева, и теплообмен в них осуществляется преимуще ственно лучеиспусканием. Конвекция составляет 10—15%. Однако имеются конструкции парогенераторов (высоконапорные и др.), где доля конвекции достигает 40% и более. По современным воз зрениям конвективно-радиационный теплообмен, протекая совместно, не может быть разделен на составляющие (конвекцию и лучеиспус кание), так как конвекция неразрывно связана с лучеиспусканием и зависит от него и расчет, строго говоря, следует выполнять по особой методике, которую пытаются создать. Ниже мы рассмотрим экранированные топки парогенераторов, в которых роль конвекции невелика.

Количество тепла, передаваемого лучеиспусканием в единицу

времени,	будет
В(3Л = C 0 10 - 8 e T /U № -			Т*)с р	=
= С 0 е т Я л ? ( - ^ ) 4 А з с р 1 0 - 8 .								(11.39)
Здесь	QJI — количество тепла, переданного							лучеиспус
		канием		на единицу		топлива;
	Б р	— расход топлива в единицу					времени;
	ет	— приведенная			степень	черноты		топки;
	С 0	— коэффициент			лучеиспускания			абсолютно
		черного		тела;
	(Т1Г — Гс)С р	— среднеэффективная				разность		четвертых
		степеней		абсолютных температур газов
		и	поверхности экранных				труб


	10" '(г4		г4)	_^ЛУ-л		•
		\ * г	J с / с р — \ ЮО /		З С Р '
Нл	— лучевоспринимающая				поверхность		нагрева, м2 ;
I	— условный			коэффициент		загрязнения.
В	работе		[9] показано, что при расчете				теплообмена в камерах
сгорания		удобно пользоваться				формулой
вр дл		= с0 8т м5 /3 ял ? ( ^ - ) 4			лз с р .		(п.40)

Здесь Тт — теоретическая температура горения, °К;

М— коэффициент, учитывающий влияние процесса горения на теплообмен и относительное расположение горелок (определяется по методике ЦКТИ);

Лз с р — коэффициент, учитывающий влияние температуры на

выходе

из

камеры

сгорания

(на выходе

из

топки)

9Х,

определяемой

по графику

рис. 11.

Из формулы (11.40) ясно видно, от чего зависит количество тепла,

переданного

поверхностями

нагрева,

расположенным

в топке. При

заданных

топливе

и режиме горения можно положить ет

и £ неизме

ненными

и тогда

для

данной

топки

коли

чество

переданного тепла

на 1 м2

лучевос-

принимающей

поверхности

Нп

будет

Ял

1000

) 4 Л 3 с р .

(11.41)

Здесь А =

10 4 C 0 e T gM v \

темпе

т. е. резко зависит от теоретической

ратуры сгорания Та . Для заданного

топлива

и условий его горения

величина

Та

опреде

ляется температурой подогрева воздуха, иду

щего на сгорание.

Эффект

от подогрева

воздуха

различен

Рис.

11.

З а в и с и м о с т ь мно

для

разного

топлива

его легко

опреде

ж и т е л я

A 3 С р

от

б е з р а з м е р

лить. В табл.

1 приведен

рост теоретической

ной температуры

на в ы х о д е

температуры

горения

для природного

газа

из топки

9„

с й

= 8530

ккал/м3

при сжигании

его

с a =

1,1 [1]. В

этой

же

таблице

показано

увеличение

паропро-

изводительности

поверхностей

нагрева

агрегата,

расположенных

в топке,

от увеличения

подогрева

воздуха

в предположении, что

t"T =

1100°.

— 600° С

Из

табл.

1 видно,

что при подогреве воздуха

до

паропроизводительность

экранных

поверхностей

нагрева

увеличи-

Т а б л и ц а 1

Зависимость паропроизводительности от температуры

подогрева

воздуха

Т е м п е р а т у р а	Т е о р е т и ч е с к а я	Т е о р е т и ч е с к а я	Величина
Т е м п е р а т у р а	т е м п е р а т у р а	т е м п е р а т у р а	Величина
в о з д у х а , °С	/а , °с	Г а , "К	(Г а /1000) т , ° К
0	1895	2168	18,4
200	2030	2303	21,2
400	2165	2438	22,7
600	2320	2593	27,0
800	2470	2743	28,5
1000	2600	2873	32,0

Ув е л и ч е н и е

па р о п р о и з в о д и тельности (ко

л и ч е с т в а п е р е д а н н о г о т е п л а ) , ч и с л о ра з

1,0

1,15

1,23

1,47

1,55

1,74

вается на 47%, "а при tT	=	1000° С на 74%.	Наоборот,	лучевоспри-
нимающая поверхность	Нл	при заданной	паропроизводительности
будет соответственно сокращаться в обратном отношении.
Выше приведен теоретический анализ эффективности				применения

горячего воздуха, которая для парогенераторов заключается не только в повышении паропроизводительности экранных поверхнос тей нагрева, но и в повышении к. п. д. парогенератора в результате улучшения процесса сгорания. Особенно значительный эффект полу чают при сжигании топлива с невысокой жаропроизводительностью,' т. е. обладающего невысокой теоретической температурой горения

ч /

Р и с .		12. П р и н ц и п и а л ь н а я схема р а з м е щ е н и я в о з д у х о п о д о г р е в а т е л е й
в	котельной		у с т а н о в к е при автономном	о б о г р е в е в о з д у х о п о д о г р е в а т е л я :
/	—	котел;	2 — в о з д у х о п о д о г р е в а т е л ь ;	3	—	к о н в е к т и в н о - р а д и а ц и о н н а я
п о в е р х н о с т ь			нагрева; 4 — вентилятор;	5	—	дымосос; 6 — г о р е л к а

без подогрева компонентов сгорания при теоретическом расходе воздуха. Сюда относятся доменный газ, сжигаемый в топках пароге нераторов ТЭЦ металлургических заводов, а также влажные низко сортные топлива. Практически в современных парогенераторах температура газов перед воздухоподогревателями составляет 400— 450° С, что обеспечивает подогрев воздуха до 350—400° С. Даль нейшее увеличение подогрева воздуха потребовало бы изменения конструкции котлов с целью размещения высокотемпературной части воздухоподогревателей с радиационным нагревом в зоне температур порядка 1200—900° С или установки отдельно стоящих высокотем пературных воздухоподогревателей с автономным нагревом (рис. 12), и имеющих высокий к. п. д. (не ниже к. п. д. парогенератора). При анализе повышения тепловой производительности парогенераторов следует учитывать повышение температуры металла труб, не допус кая чрезмерных местных (локальных) тепловых нагрузок поверхности экранов, что ведет к образованию вторичных накипей (желези стых, медистых, алюмо-силикатных и др.) и, как следствие, к пере жогу котельных трубок. Это заставляет применять распределенный

ввод факела в топочное пространство и избегать местных очагов пламени с ядрами очень высокой температуры.

Теоретические расчеты и опыт эксплуатации показали, что ре циркуляция газов является хорошим способом защиты экранных поверхностей от перегрева и средством повышения тепловой эффек тивности парогенераторов.

Исследования показали, что для экранных поверхностей нагрева разрывы труб возможны при температурах металла выше 600° С, что может быть при теплонапряжениях более 400—500 Мкал/(м2 -ч) при недостаточно качественной питательной зоне. Температуру металла tCT проверяют по формуле [7]

Здесь		tn	— средняя		температура рабочего			тела	на рассчитываемом
			участке;
		[х — коэффициент растечки тепла						[7 ]
	В =		d —
	1		d — 26 '
где	d — наружный				диаметр		и б — толщина стенки,			м.
	Максимальная			тепловая			нагрузка
	<?мест = °<?ср =			°	-Щ	К К З Л Д М 2 • Ч ) ,
где	а — коэффициент					неравномерности;
	Q — суммарное количество тепла, воспринятое									рабочим телом;
	Нл	— лучевоспринимающая поверхность, м2 ;
	а2—коэффициент					теплоотдачи от стенки			к рабочему телу.

Максимальная местная температура металла труб при номинальной нагрузке не должна превышать 600° С.

Марку стали выбирают по наибольшей температуре стенки. Расчет эффективности автономного нагрева воздуха приведен при

использовании в котельных установках доменного газа.

П р и м е р 6. Определить, как уменьшится паропроизводительность экранной поверхности нагрева парогенератора при переводе его на отопление доменным газом взамен природного. Температура подогрева воздуха принята равной 300° С.

Состав сухого доменного газа, % (объемн.):

26,5% СО; 0,1 СН4 ; 1,8 Н 2 ; 13,7 С 0 2 ; 57,9 N2.

Расчет горения проведем по методике, описанной в гл. 7. Теплота сгорания низшая

QH = 30,2СО + 25,8Н2 + 85,55СН4 =

= 30,2-26,5 + 25,8-1,8 + 85,55-0,1 == 855 ккал/м3 .

Теоретическое количество воздуха

= о,0476 (2СН4 + 0.5СО + 0,5Н2 ) = = 0,0476 (2-0,1 + 0,5-26,5 + 0,5-1,8) = 0,682 м3 /м3 .

Количество

сухих трехатомных

газов

v R 0 2

0,01 (СО -| СН 4

- f С 0 2 ) =

0,01 (26,5 -|- 0,1 + 13,7) =

0,403 м3 /м 3 .

Теоретическое

количество

азота

0 ^ =

0.79»- + -

^ =

0 , 7 9 - 0 , 6 8 2 + 1 , 1 1 6

м 3 /м 3 .

Избыточное

количество

воздуха

при а т

1,1

Ava =

(а — 1) v° = 0,1-0,682 з; 0,07

м3 /м3 .

Количество

водяных

паров

у Н 2 о =

° - 0 1 ( н

2 +

2 С Н

° - 1 2 4 d r )

0,016у°а

= 0,01 (1,8 +

2-0,1 +

0,124-101) +

0,016-0,682-1,1 = 0,04 м 3 /м 3 .

Калориметрическая

(теоретическая)

температура

сгорания без

подогрева

газа и

воздуха

'к —

° R O , C C O , + V°N2CN2

+ y H 2 0 C H 2 0 + V0 ( ° - ' ) с в

855 +

22,5 +

6,6

884,

1400° C.

0,4

0,55 +

1,116-0,34 +

0,04-0,44 + 0,07-0,35

0,6259

Энтальпия

воздуха

при 30° С:

/ в =

0,682-1,1-30 =

22,5

ккал/м3 .

Энтальпия

топлива

при 20° С:

/ т =

0,33-20 = 6,6.

Калориметрическая

(теоретическая)

температура

при подогреве

воздуха до

300° С

будет при энтальпии горячего

воздуха

/ в =

0,682-1,1 -300 =

225

ккал/м3 ,

855 +

255 + 6,6

0,4 • 0,56 + 1,116 • 0,35 +

0,04 • 0,45 +

0,07• 0,35 '

086,6

1700°С.

~0,641

Исходя	из формулы	(11.40), найдем
/	Тк \* (	1700+ 273	\« _
l l o o o j i - l		Tow	)

Теоретическая температура сгорания природного газа при а т = 1,1 при tB = 300° С, tK = 2100° С.

Значение

( Т « \ -	(	2Ю0 + 273	у	_
V 1000 ) . 2	~ \	1000	)	~ д	'
Падение паропроизводительности				экранных поверхностей при tT = const
(тшК: (тш)2 4 ^4-(в д в а					Р а з а ) -

Расчеты показывают, что для сохранения того же уровня теоретической температуры потребовалось бы доменный газ подогревать до 400° С и одновременно подогревать воздух до 1500° С, что практически трудно осуществить.

Г л а в а III

МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ РЕКУПЕРАТОРЫ ДЛЯ ПЕЧЕЙ

Проблема создания высокотемпературного воздухоподогревателя

Развитие промышленного производства, основанного на при менении высокотемпературных тепловых процессов, неразрывно связано с развитием воздухоподогревателей. Более полное использо вание тепла отходящих дымовых газов позволяет поднять темпера турный уровень в огнетехническом агрегате и снизить удельные расходы топлива. Если учесть, что в промышленных печах сжигают за год огромное абсолютное количество топлива, то народнохозяй ственное значение разработки новых совершенных воздухоподогре вателей велико. Новые конструкции при повышении температуры подогрева воздуха должны в то же время давать существенную эко номию дорогих жароупорных сталей или обеспечивать их полную замену дешевыми керамическими материалами. Уменьшения раз меров и стоимости аппаратов при одновременном повышении сте пени использования тепла отходящих газов можно добиться в ре зультате применения поверхностей нагрева большой компактности при резком повышении интенсивности теплопередачи.

Для воздухоподогревателей промышленных печей характерно большое разнообразие конструкций. Это вызвано различием в проте кании технологических процессов и в производительностях печных установок.

Типы рекуператоров

Конструкций рекуперативных воздухоподогревателей для про мышленных печей создано много. Из них наиболее высокую темпера туру подогрева воздуха для эксплуатируемых печей можно было получить в керамических рекуператорах. Поверхность нагрева в этих аппаратах выполняют из фасонных огнеупорных элементов, имеющих

форму труб	или блоков с каналами для прохода	теплоносителей.
Вследствие	больших размеров каналов, низких скоростей воздуха
и дымовых	газов, а также большого термического	сопротивления

разделительной стенки получают очень низкие коэффициенты тепло передачи [3,5—5,8 ккал/(ма -ч-град)]. Это в свою очередь служит причиной громоздкости и дороговизны аппаратов. Серьезным не достатком этих аппаратов является также плохая газоплотность стыков рекуператорных элементов. Присосы воздуха в дымовые

газы велики и могут	достигать к концу кампании печи	40—50%
и более. Керамические	рекуператоры описаны в работах	[19, 54]
и здесь не рассматриваются.

Использование чугуна для изготовления элементов поверхности нагрева позволяет значительно уменьшить габариты воздухоподо-

гревателей. Довольно широко применяют чугунные конвективные рекуператоры с игольчатой поверхностью нагрева. Их устанавливают за печами малого и среднего размера. Повышения компактности этих аппаратов достигают в результате интенсификации процесса теплопередачи. Наличие игл на трубах не только увеличивает факти ческую поверхность нагрева трубы, но и усиливает турбулизацию потоков теплоносителей. В сочетании с низким по сравнению с кера мическими рекуператорами термическим сопротивлением стенки это обусловливает повышение коэффициента теплопередачи, отнесенного к гладкой поверхности, до 40—60 ккал/(м2 -ч-град) при относительно низких гидравлических сопротивлениях как потоку дымовых газов, так и воздуху. Наряду с отмеченными достоинствами эти аппараты имеют и существенные недостатки. Основным из них является огра ниченная температура подогрева воздуха вследствие недостаточной жаростойкости серого чугуна, допускающего нагрев не выше 500—


600° С. При изготовлении элементов рекуператора из						более жаро
стойкого	чугуна типа «силал» температура подогрева					воздуха, при
которой	обеспечивается		достаточно длительный срок			службы (до
2 лет), составляет		лишь	400° С.	Кроме того,	эти аппараты сложны
в монтаже и при		недостаточно		тщательном	монтаже	имеют место

большие утечки воздуха. Они требуют регулярной очистки от загряз нений, для уменьшения заносов поверхности нагрева иглы отливают на воздушной стороне, а газовая сторона остается гладкой. Иголь чатые рекуператоры относительно дороги. Их компактность оказы вается недостаточно высокой. Игольчатые рекуператоры подробно описаны в работах [ 1 , 8 ] .

На малых нагревательных печах получили применение чугунностальные рекуператоры — термоблоки, представляющие пучки сталь

ных трубок, залитые чугуном. По трубкам пропускают		нагреваемый
воздух, а для прохода дымовых	газов в толще чугуна	выполняют
поперечные сквозные каналы.	Термоблоки просты по	конструкции

и в монтаже, газоплотны, удобны для чистки и более долговечны. Но они тяжелее и более громоздкие, чем чугунные игольчатые рекуператоры.

Использование в качестве конструкционного материала жаро стойкой стали позволило создать для ряда крупных высокотемпера турных печей рекуператоры, позволяющие подогревать воздух до 700—900° С. Низкотемпературный подогрев воздуха (примерно до 400° С) осуществляют в конвективных трубчатых аппаратах, а окон чательно подогревают воздух до конечной температуры в радиа ционных рекуператорах щелевого или трубчатого типа. При правиль ной конструкции эти аппараты обладают высокой плотностью, а ра диационные аппараты к тому же мало чувствительны к загрязнению и имеют ничтожное гидравлическое сопротивление по газам. Коэффи циент теплопередачи в стальных рекуператорах составляет 12,0— 18,0 ккал/(ма -ч-град). Однако жароупорные стали, необходимые для изготовления высокотемпературной части рекуператоров, очень

дороги.	Так,	аустенитные	стальные трубы приблизительно в 10
и более	раз	дороже труб	из малоуглеродистой стали.

Рекуперативные стальные трубчатые воздухоподогреватели для нагрева воздуха до невысоких температур

Воздухоподогреватели этого типа устанавливают для умерен ного нагрева воздуха (до 300—400° С). Наибольшее применение такие теплообменники получили в котельных установках, но в прин ципе они могут быть использованы и для промышленных печей.

Рекуперативный воздухоподогреватель современного котельного агрегата представляет собой систему параллельно расположенных стальных'тонкостенных труб, вваренных в плоские трубные доски. Трубы применяют тонкостенные электросварные наружным диамет ром 21, 40 и 51 мм с толщиной стенки 1,25—1,50 мм. Дымовые газы

Р и с . 13. П р и н ц и п и а л ь н ы е	компоновки	п о в е р х н о с т е й нагрева стальных
трубчатых р е к у п е р а т и в н ы х	в о з д у х о п о д о г р е в а т е л е й д л я		п а р о г е н е р а т о р о в :
а — с д в и ж е н и е м газов внутри т р у б ;		б — с д в и ж е н и е м	в о з д у х а в н у т р и
т р у б

в зависимости от компоновки могут проходить как внутри труб, так и снаружи (рис. 13); соответственно нагреваемый воздух омывает трубы снаружи или проходит внутрь их. Трубы вваривают в трубные доски, разделенные на секции, их располагают чаще вертикально или горизонтально. Воздухоподогреватели за парогенераторами обогреваются газами с относительно невысокой начальной темпера турой (300—450° С) и тепло в них передается преимущественно конвекцией. Теплообмен осуществляется по схеме поперечного противотока, при котором используется интенсивная теплопередача вследствие движения теплоносителя поперек пучка труб. При гори зонтальном расположении труб можно организовать дробеочистку труб с наружной стороны, обтекаемой газами, что важно при мазут ном отоплении. Скорость газов внутри труб при действительной

температуре	обычно составляет wT =	10 ч- 14 м/сек, скорость воз
духа в пучке	труб (в узком сечении)	wB = 5 ч- 7 м/сек.

В табл. 2 приведены основные геометрические соотношения для трубчатой поверхности нагрева и пример расчета для воздухоподо гревателя из стальных труб сечением 40x1,5 м с шагами: поперек потока воздуха sl 0 T H = sjd = 2,0 и вдоль потока s2oTH = sjd =

4 А . А . Щ у к и н

<<< < Предыдущая 1 2 3 45 / 285 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ