книги из ГПНТБ / Чепель В.М. Сжигание газов в топках котлов и печей и обслуживание газового хозяйства предприятий

Институтом использования газа УССР, руководившим перево­ дом печи на газ и ее испытанием, установлено, что наиболее высокое качество изделий получается в том случае, когда во время вос­ становительного периода (1100—1250°) содержание кислорода 0 2 в продуктах сгорания равно нулю, а содержание окиси углерода СО равно от 3 до 4%. Режим подъема температуры в печи приме­ ним следующий: от 20 до 940° — 2 часа; от 940 до 1100° — 3 часа;

от 1100 до 1250° — 3 часа, от 1250 до 1320° — 2 часа, при 1320°

выдержка — 2 часа. В лабораторной печи института обжиг изде­ лий производился за 3,5 часа при высоком качестве изделий, что свидетельствует о больших возможностях разработки и примене­ ния новых конструкций газовых печей для обжига различных изделий и материалов.

П е ч и д л я о б ж и г а к и р п и ч а и

б л о к о в

Перевод кольцевых печей для обжига кирпича на природный газ, осуществленный на некоторых заводах Московской области н Украинской ССР, показал значительные преимущества этого мероприятия. Так, уже на первой кольцевой печи Черемушкин­ ского кирпичного завода время обжига изделий сократилось

с47 до 39 часов, максимальная температура в печи была повышена

с900—950 до 980—1000° С, что способствовало доведению хими­ ческого недожога до минимальной величины. При увеличении съема кирпича на 20—25% с кубометра обжигательного канала выход изделий первого сорта повысился с 69 до 78%, а брак со­ кратился на 1—2%; механическая прочность кирпича повысилась

с97 до 110 кг/см?. Удельные расходы топлива по разным заводам снизились на 20—25%. При переводе заводов на природный газ использовался опыт работы на кирпичных заводах в Румынской Народной Республике и газовой печи в г. Бугуруслане.

Газ из подземного газопровода с давлением 0,35 ати посту­ пает в кольцевой газопровод печи (рис. 114) диаметром в 100 мм, разделенный на два полукольца задвижками. За входными за­ движками устанавливают электромагнитные клапаны для отклю­ чения газопровода в случае остановки дымососов печи.

Из газопровода печи газ поступает в коллекторы 2 и из них в нижние 3 и верхние 4 горелки, каждая из которых имеет свои отключающие и регулирующие краны; коллекторы снабжены продувочными трубками 5, соединенным с общим газопроводом

на свечу.

Нижние горелки являются основным и рассчитаны на обеспе­ чение нормальной работы печи, а верхние применяются при необходимости выровнять температуру по высоте печи.

никами — соплами, через которые газ вытекает наружу. Горелки укладываются в каналах пода печи, по три штуки в ряду, затем засыпаются сухим песком и перекрываются кирпичом, устано­ вленным на ребро, и сверху шамотными плитами с двумя отвер­ стиями; плиты предохраняют сопла горелок от засорения и, разбивая пламя на две струи, способствуют смягчению его удара о садку кирпича.

в.

Рис. 114 Схема газового обору­ дования кирпичной обжигатель­ ной печи.

1 — газопровод; 2 — коллектор; 3 — нижние горелки: 1 — верхние горел­ ки; S — продувочные газопроводы па свечу; 6 — плиты нпжнпх горелок.

Верхние горелки состоят из трубы длиной от 1,5 до 3 м с дыр­ чатым наконечником на конце, присоединяемым к трубе при помощи муфты. Другой конец горелки имеет штуцер для присо­ единения резинового шланга, соединяющего горелку с распредели­ тельным газопроводом. На средней части горелки имеется подвиж­ ной диск, которым устанавливается глубина опускания горелки в топливные трубки и их перекрытие; в диске имеется глазок для наблюдения за работой горелки, прикрываемый крышкой.

Давление газа перед горелками поддерживается от 85 до 110 мм рт. ст. Рассредоточение горелок по всему сечению печи способ­ ствует равномерному распределению и поддерживанию темпера­ туры, например, в зоне сушки в 130° с отклонениями в ±2% , в то время как на твердом топливе колебания температуры соста­ вляли от 80 до 150° С. Разрежение в печных каналах, при пере­

242 Глава IX

ционные горелки неполного смешения, устанавливаемые во вре­ менных отверстиях в ходках печи. Производительность печи в 1957 г. была повышена почти вдвое.

Применение природного газа для обжига керамических бло­ ков в туннельной печи (рис. 115) Бескудинского завода (Москов­ ская область) осуществлено с помощью применения инжекционных горелок неполного смешения, с принудительной подачей вторичного, воздуха в дополнительную смесительную головку горелки (см. рис. 115 слева), что позволяет хорошо регулировать температурный режим печи. Горелка разбирается и может быть быстро переключена для работы на мазуте.

Сушильные установки К о н в е к т и в н ы е с у ш и л а

Применение горючих газов в сушильных установках конвек­ ционного типа, в которых сушка изделий производится теплоно­ сителем, состоящим из продуктов сгорания газа, разбавленных воздухом, может быть с выгодой использовано во многих сушиль­ ных установках. В качестве примера приводим схему сушильной

Рис. 116. Схема газового сушила для сушки покрытий:

12 — вентиляционная труба; 13 — вытяжные войты; 14 — корзины с изделиями.

установки лакокрасочных покрытии, примененную на заводе «Ростсельмаш» с участием Института использования газа УССР

(рис. 116).

Установка состоит из топки 2, в которой сжигается природ­ ный газ при помощи двух инжекционных горелок 1 полного сме­ шения с туннелями. Продукты сгорания при растопке выходят из топки по трубе 4 наружу, а во время работы вентилятора 3 нагнетаются ими в сушильные камеры. При этом продукты его-

Глава IX

и зависимости от топочных устройств печей, характера нагревае­ мых изделий, режима их сушки и давления газа, подводимого к установке. Необходимо при этом также учитывать возможное наличие в продуктах сгорания газов сернистых соединений и их влияние на качество изделий.

На рис. 117 представлен разрез топки для сушильной камеры искусственной кожи, разработанной «Ленгипроипжпроектом», оборудованной двумя смесительными горелками 1 с принудитель­ ной подачей воздуха, установленными рядом (одна за другой) с фронта топки. В качестве стабилизаторов горения п устройств, обеспечивающих хорошее перемешивание газа с воздухом, про­ тив каждой горелки установлены огнеупорные рассекатели 2 и 3,

атакже дожнгательные решетки 4.

Ктопочным газам, выходящим из топки в камеру сушки по каналу 5 за счет разрежения в сушильной камере, создаваемого дымососом, установленным за камерой, добавляется воздух, коли­ чество которого регулируется воздушной заслонкой 6. Кроме того, часть отработанного .теплоносителя из сушильной камеры специальным вентилятором подается но рециркуляционному тру­ бопроводу 7. Таким образом устанавливается необходимая темпе­ ратура теплоносителя.I

II п ф р а к р а с н ы е с у ш и л а

Еще более рациональным является использование газа для сушки изделий методом радиационного инфракрасного нагрева, позволяющим сократить время сушки в 3—15 раз с уменьшением затраты тепла па нее.

Сущность инфракрасного нагрева основана на использовании невидимых тепловых лучей, пзлучаемых любым раскаленным телом, наряду с видимыми лучами белого и красного излучения. Невидимые лучи, лежащие за пределами видимого спектра излу­ чения со стороны красных лучей, получили название инфракрас­ ных. Хотя общее количество тепла, излучаемое нагретыми те­ лами, уменьшается с понижением их температуры, доля тепла, отдаваемая инфракрасными лучами, становится больше, что делает применение инфракрасного излучения для целей сушки изделий особенно удобным. При конвективной сушке тепло передается от газов пли горячего воздуха к поверхности изделий в основном путем конвекции и очень мало — излучением, так как теплоно­ ситель имеет невысокую температуру 150—180° и редко может быть повышен до 200—300° С; при этом отдача тепла не превы­ шает 2000 ккал/м2/час. При радиационной же сушке, при темпера­ туре излучающей поверхности в 300° С, отдача тепла повышается до 3B00 ккал/м2/час и становится еще больше с повышением темпе­ ратуры излучающей поверхности. Кроме того, если при конвек-

тивной сушке лакокрасочных покрытий, с целью ускорения сухпки, повысить температуру теплоносителя, то наружный слой окраски быстро отвердевает и затрудняет выделение паров рас­ творителя краски из нижних слоев покрытия, что приводит к его порче — вспучиванию, растрескиванию. При радиационном же нагреве инфракрасные лучи проникают через слой покрытия к по­

покрывается несгораемыми теплоизоляционными материалами. Установка работает на природном газе, сжигаемом при помощи

трубчатых иижекционных горелок с поперечным дырчатым кол­ лектором, располагаемым внутри панели, вдоль всей ее нижней части. Производительность горелки (на одну панель) 0,4—0,5 нм3 природного газа в час. Горелка работает с подачей первичного воздуха в 40—60% от необходимого, остальная часть воздуха

вадвижки; 4 — газопровод безопасности; 6 — манометры;

248 Глава I X

подсасывается к горелке через регулируемое отверстие. Отвод продуктов сгорания из панелей производится в вентиляционную систему через каналы дымоходов, расположенных над каждым рядом панелей, и может сбрасываться в сушильную камеру, откуда вместе с продуктами испарения растворителей покрытий поступает в вентиляционную систему. Отсос продуктов испарения из сушильных камер необходим во избежание образования в них взрывоопасных газовоздушных смесей.

применено в различных установках низкотемпературного нагрева изделий.

Пекарные печи

Переоборудовапие пекарных печей на газ производится путем установки в их топочной части газовых горелок, если это позво­ ляет конструкция топки. Сами же печи остаются прежними. В жаровых пекарных печах и, в частности, в распространенных печах ФТЛ-2 применяется установка двух ннжекцнониых горе­ лок полного смешения для работы на газе среднего давления. Установка горелок производится по обе стороны топочной дверцы, как указано на рпс. 119. В кладке, в местах установки горелок, делаются огнеупорные туннели длиной в толщину стен кладки; колосниковая решетка закрывается шамотным битым кирпичом.

Работа горелок производится с подачей в них первичного воздуха в количестве 100—105%, и часть воздуха подается под

Горелка оборудуется двумя запорными задвижками или кра­ нами, манометрами, продувными свечами, запальником и газопро­ водом безопасности.

Зажигание горелок и наблюдение за горением производится через отверстия — трубки, прикрываемые крышками со смотро­ вым стеклом.

Взрывные клапаны устанавливаются на лазах в кладке печи, служащих для очистки дымоходов.

При необходимости работы печи на газе низкого давления вместо инжекционпых горелок устанавливаются горелки с прину­ дительной подачей воздуха с установкой автоматов блокировки газа с воздухом по схеме, указанной на рис. 87.

Возможна установка и иижекционных горелок низкого давле­ ния, устанавливаемых по 10—15 штук на печь группами по 5 горе­ лок. Такая установка менее удобна вследствие большого коли­

чества газовой арматуры, мешающей при работе печи на твердом топливе и требующей большого ухода для поддержания надле­ жащей ее плотности во избежание утечек газа. На рис. 120 пока­ зана установка беспламенной инжекционной горелки высокого давления в топке хлебопекарной печи ХПГ. При такой установке горелок сгорание газа в туннелях и прогрев печи будут наиболее совершенными. Но в случае необходимости перехода на твердое топливо требуется значительная работа по снятию горелки и

распределение температур в печи, а при сжигании внутри пекарной камеры приводит к повышению избытка воздуха за счет вентиляции печи, необходимой по технологическому про­ цессу выпечки изделий.

С другой стороны опыты, проведенные в МТИПП с беспламен­ ными микрофакелышми горелками с туннелями (производитель­ ностью в 0,1 нм3/час), показали очень устойчивую работу горелок при относительной влажности среды до 75%. Такие горелки, легко размещаемые в поду пекарных камер, могут обеспечить очень равномерный пх прогрев.