книги из ГПНТБ / Чепель В.М. Сжигание газов в топках котлов и печей и обслуживание газового хозяйства предприятий
.pdf250 |
Глава I X |
В специальных газовых пекарных печах с прямым обогревом (рис. 121), в которых изделия подвергаются непосредственному обогреву топочными газами, удобным является применение инжек-
Рис. 121. Газовая люлечная пекарная печь с прямым обогревом:
1 — инженционная горелка продольной формы; 2 — люлька о из делиями (подвижные); з — окно садки и выдачи изделий; 4 — ды мовая труба; 5 — вытяжной зонт.
ционных горелок высокого давления продольной формы, одна из конструкций которых представлена на рис. 122. Эта горелка работает на газе среднего давления при подсосе первичного воз^ духа, в количестве, необходимом для полного сгорания газа, при этом работает очень устойчиво.
Газовое оборудование печей и сжигание в них газов |
251 |
Проскок пламени в горелку исключается, так как выходные отверстия для газовоздушной смеси (2000 штук), расположенные
Вряду по
100Вот6.,Ф07
Рис. 122. Ипжекционная горелка продольной формы для пекарных печей.
в два ряда по 1000 штук в каждом на верхней части наружной
трубки |
горелки, |
имеют |
диаметр |
всего в 0,7 лш. |
|
|||||||
Выход |
газовоздушной |
смеси |
из |
|
|
|||||||
внутренней трубки |
смесителя в |
на |
|
|
||||||||
ружную происходит через 55 отвер |
|
|
||||||||||
стий диаметром в 4 мм, располо |
|
|
||||||||||
женных |
в |
нлжпей части смесителя. |
|
|
||||||||
Высота |
факелов пламени над горе- |
|
|
|||||||||
лочными |
|
отверстиями |
получается |
|
|
|||||||
всего в 2—4 лш. |
|
схема устрой |
|
|
||||||||
На рис. 123 дана |
|
|
||||||||||
ства и работы малогабаритной мно |
|
|
||||||||||
гоярусной газовой печи с косвенным |
|
|
||||||||||
обогревом, распространенной в Гер |
|
|
||||||||||
мании и выпускаемой в |
г. |
Мюнхене |
|
|
||||||||
фирмой «Дебаг». |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
В этой печи газ при помощи двух |
|
|
||||||||||
инжекционных горелок 1 сжигается |
|
|
||||||||||
в топочной камере 2, из которой |
|
|
||||||||||
продукты сгорания поступают в эле |
|
|
||||||||||
менты калорифера |
3, |
пройдя кото |
Рис. 123. Газовая пекарная |
|||||||||
рый обогревают водогрейный котел- |
||||||||||||
печь с косвенным обогревом: |
||||||||||||
утилизатор 4 и уходят по дымохо |
1 — горелки; 2 — топочная камера; |
|||||||||||
ду 5 в дымовую трубу. При помощи |
3 — калорифер; i — котел-утшпма- |
|||||||||||
рециркуляционного |
вентилятора |
6 |
тор; 5 — дымоход; б — вентилятор; |
|||||||||
7 — отверстия между |
подачей. |
|||||||||||
паровоздушная |
смесь |
отсасывается |
|
и под |
||||||||
из пекарной камеры (по пути, указанному стрелками) |
||||||||||||
его давлением |
проходит по каналам |
кругом топочной |
камеры |
|||||||||
252 |
Глава |
IX |
|
к элементам |
калорифера, где нагревается до |
200—250°, и снова |
|
поступает в |
отверстия 7 между |
подами в |
пекарную камеру, |
нагревая изделия.
Горелочное устройство печи оборудовано блокировочной авто матикой, не позволяющей подать газ в запальную горелку раньше, чем будет пущен рециркуляционный вентилятор, и в основные горелки газ сможет поступить только после разогрева термо элемента, вмонтированного в запальную горелку. В случае пога шения горелок или остановки вентилятора, подача газа в горелки отключается. Длительность разогрева печи 30 минут. Темпера турный режим легко и быстро изменяется, так как печь имеет очень малую аккумуляцию тепла, что позволяет использовать ее для выпечки большого ассортимента хлебобулочных и кондитер ских изделий. Элементы калорифера сделаны из жароупорной
стали |
толщиной |
1,4—1,6 мм и имеют теплоотдачу в 2500— |
3000 |
ккал/м2/час. |
Емкость котелка-утилпзатора — 200 л воды, |
нагревающейся до 60—80° С. По сравнению с камерными печами эта печь дает экономию топлива в 30%. Она состоит из металли ческого каркаса, обшитого стальными лпстадш с засыпкой шла ковой ватой. Вес ее примерно в 20 раз меньше кирпичной печи при площади пода в 5,7 м2, печь занимает площадь в 2,4 м2.
В настоящее время в УССР проводятся опыты по применению инфракрасного нагрева в хлебопекарных и других печах пищевой промышленности, которые очевидно дадут неплохие результаты. Перевод на природный и смешанный газы хлебозаводов в Москве, Киеве, Брянске, Куйбышеве и других городах обеспечил повыше ние их производительности на 20% и более и повышение к. п. д. не менее, чем на 10%, особенно на печах с сжиганием газа внутри пекарных камер. Перевод на газ печей Московского хлебоза вода № 5 повысил их к. п. д. с 41 до 61%.
Печи-каменки
При переводе печей-каменок, устанавливаемых в парильных отделениях баиь, на газообразное топливо колосниковая решетка закладывается огнеупорным кирпичом класса А в два кирпича ложком или слоем шамотного боя. Вместо топочной дверцы монтируется фронтовая плита, к которой укрепляется го релка.
Удобными горелками для каменок являются инжекционные горелки неполного смешения низкого давления или инжекцион ные горелки полного смешения на среднем давлении газа. Го релки, в зависимости от их производительности, устанавливаются или в блоке из 3 штук (см. рис. 70), или 2 штуки рядом. Возможна установка одной горелки, но с принудительной подачей воздуха. Необходимая в этом случае установка вентилятора с мотором
Газовое оборудование печей, и сжигание в них газов |
253 |
усложняет переоборудование каменок и не всегда может быть допустима в условиях топочных помещений парилок.
Для медленно горящих природных газов и их смесей с другими газами с целью получения лучшего перемешивания газовоздушиой смеси со вторичным воздухом и сжигания газа при более коротком факеле пламени институтом «Мосподземпроект» разра ботана установка из 3 горелок неполного смешения, имеющих
Рис. 124. Блок пижекцпоппых горелок с подводом вторичного воздуха к головке горелок:
1 — кожух; 2 — отверстая для входа вторичного воздуха; з — кольцевое отверстпе для выхода га8овоздушпой смеси; 4 — кольцевое отверстие для выхода вторичного воздуха; 5 и в — каналы и внутренний цилиндр для прохода вторичного воздуха; J — насадок.
на конце смесителя специальные насадки для организованного подвода к струе, вытекающей из горелки, газовоздушной смеси вторичного воздуха (рис. 124).
В другом случае для этой же цели горелки помещаются внутри стальных труб кожухов так, что вторичный воздух, засасывае мый в топку силой тяги, проходит в пространстве между горел кой и ее кожухом, окружая струю смеси, выходящую из горелки. Пространство между кожухами горелок и фронтовая плита должны быть заделаны огнеупорной массой из 70% шамотного порошка и 30% огнеупорной глины во избежание сгорания кожу хов и фронтовой плиты. Ленинградским институтом «Ленгипроинжпроект» разработан проект газификации печей-каменок, по которому устанавливаются две инжекционные горелки низкого
254 Глава IX
давления производительностью каждая на сланцевом газе в 25 нм3 в час.
Схема установки дана на рис. 125. Колосниковая решетка закладывается боем шамотного кирпича с горкой, стабилизирую щей пламя и улучшающей сгорание газа и отдачу тепла камню путем лучеиспускания.
Особенностью в эксплуатации печей-каменок является опас ность проникновения горючих газов пли продуктов их сгорания в парильное помещение во время топки и особенно при нерабо тающих горелках. Эта опасность усугубляется тем, что человек
враспаренном состоянии особо подвержен отравлению газом. Поэтому топка каменок должна производиться только в ночное время, а газовая проводка и оборудование ввода должны нахо дится в обособленном от парильни помещении, оборудованном естественной приточно-вытяжной вентиляцией, отдельным выхо дом п взрывобезопасным освещением.
Кроме того, газовое оборудование печи должно обеспечить невозможность проникновения газа в горелки во время переры вов в их работе. Для этой цели Институтом «Лепгипроинжпроект» разработана система газового оборудования каменки с примене нием специальной гпдрозадвпжкп, работающей по принципу гидрозадвижки, указанной на рис. 23.
Вэтой системе при повороте рукоятки гидрозадвижки 9 про исходит опускание плунжера, находящегося внутри нее, и вытес нение плунжером воды из нижней части корпуса гпдрозадвижкн.
вее гндрозатвор 5, что надежно перекрывает газопровод.
Одновременно с опусканием плунжера гидрозадвижки закры вается отключающий кран газопровода каменки 6 и открывается кран 8 продувочной свечи, так как они при помощи системы рыча гов 10 сблокированы с рукояткой гидрозадвижки 9. Таким обра зом, на время перерыва в работе печи, кроме рабочих кранов 2 перед горелками, будут закрыты гпдрозадвижка, кран 6 и открыт кран свечи 8. Для контроля за уровнем воды в гидрозадвижке имеется водоуказательное стекло 12, которое после проверки уровня должно отключаться находящимся внизу его краником. При пуске установки и открытии гидрозадвижки сблокированные с нею запорный кран 6 откроется, а кран свечи 8 закроется, и продувка. газопровода должна производиться через другой кран 7. При помощи манометров 11 производится контроль за давлением газа в газопроводе и перед горелками и работой гидро задвижки. Эксплуатацияустановки в банях Ленинграда, дала хорошие результаты.
Газооборудование печей-каменок в других городах, в частности в Москве, предусматривает для обеспечения безопасности их эксплуатации установку на вводе газопровода в помещение после отключающей задвижки (по ходу газа) сбросного газопровода
Рис. 125. Схема |
газового оборудования печи-каменки: |
||
J — инжекцнопиые горелки; 2 — «рабочий» кран; з |
— дверда для вторичного воздуха; 1 — вапальшш; $ — пщрозадвткка о ее |
||
гндроаатвором; в — вздорный край; |
7— 8 — краны «свечи»; |
0 — рукоятка отключающего механизма гидроаадвишки; 10 — блоки |
|
ровка гидроэадвижкн |
о валорным краном; |
и —■водяные манометры; 1 S — водоукаоателрдое стекло. |
|
256 Глава IX
с краном, другой конец которого соединяется с трубопроводом продувной свеян. После окончания топки каменки и закрытия рабочей, контрольной и вводной задвижек краны свечи и сброс ного газопровода открываются для отвода газа в атмосферу. Перед продувкой газопровода во время растопкн кран на сбросном газо проводе надо закрыть, иначе в газопроводе может остаться воз дух.
Во время работы горелок во избежание подсоса воздуха в каменку н ухудшения тяги дверцы каменки, через которые производится забрасывание воды па камни, должны быть плотно закрыты, но не быть на запоре. Каменка должна иметь свой обо
собленный дымоход. |
Для |
сохранения тепла в каменке шиберы |
|
в |
дымоходе делаются |
без |
отверстий или с отверстием не более |
25 |
мм в диаметре. |
|
|
Глава X
АВТОМАТИЧЕСКИЕ И ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА
Автоматическими принято называть устройства, которые спо собны выполнять какую-либо работу без вмешательства со стороны человека. Автоматические устройства, применяемые при сжигании газообразного топлива, разделяются на устройства без опасности и устройства регулирования.
Автоматические устройства безопасности представляют собой приборы и аппараты, действия которых направлены на то, чтобы не допустить поступления в топку газовоздушной смеси без нали чия в топке запального огня и предотвратить этим возможность взрыва, а также проникновения в некоторых случаях газа в помещение котельной.
Автоматические устройства регулирования включают в себя приборы, поддерживающие в котлах постоянство заданной темпе ратуры воды или заданного давления пара, в печах — заданной температуры и давления газов, а также приборы поддерживаю щие постоянство соотношения «газ — воздух».
Автомат блокировки газа с воздухом
Автомат блокировки газа с воздухом (блок-автомат), согласно требованию Госгортехнадзора, должен устанавливаться на газопроводе у горелок с принудительной подачей воздуха. Авто мат (рис. 126) служит для прекращения подачи газа в горелку в случае, если прекратится подача в нее первичного воздуха. Это может произойти при случайной остановке вентилятора по причине прекращения подачи электроэнергии, обрыве ремня и т. п.
Без подачи первичного воздуха в горелку горение газа может прекратиться или стать неполным, в результате чего топка, дымо ходы и боров котла или печи будут загазованы, что может при вести к взрыву газа в них.
Также не исключена возможность попадания газа в воздухопро воды и через них и вентилятор — в помещение котельной.
17 Чепель В. М.
258 |
Глава X |
Автомат типа КБ конструкции института «Ленгипроинжпроект» состоит из сварного стального корпуса, верхняя часть которого типа вентиля; во внутренней перегородке корпуса имеется проходное отверстие для газа с седлом, прикрываемым та рельчатым клапаном 1 с мягким уплотнением из газостойкой резины. Клапан при помощи штока 2 жестко связан с мембраной 3, зажатой по краям между фланцами нижней части корпуса авто-
Рис. 126. Автомат блокировки газа |
с |
воздухом: |
||
1 — тарелки клапана; |
2 — шток; |
з — мембрана; |
i |
— втулки; в — ма |
сленка; 6 — отвод в продувочный |
газопровод; 7 — штуцер подвода воз |
|||
духа; |
8 — груз; |
9 — аварийный |
впнт. |
|
мата, а в средней части между стальными пластинами. Шток уплот няется при помощи втулок 4 и заполнением пространства между втулками тавотом или солидолом при помощи масленки-5. Сверху нй клапан через верхнюю крышку, укладывается груз 8 в виде разновеса, из металлических шайб разной величины, которым устанавливается необходимая наименьшая величина давления воздуха.
Надмембранное пространство автомата через штуцер 6 со единяется с продувочным газопроводом (свечей), чем обеспечивается свободное дыхание мембраны и отвод газа в атмосферу, в случае
Автоматические и предохранительные устройства |
259 |
его просачивания по штоку в падыембраиное пространство. Им пульсная трубка от воздухопровода вентилятора присоединяется к штуцеру 7. При давлении газа более 300 мм вод. ст. подъем клапа нов автоматов больших типоразмеров, после срабатывания авто мата, производится при помощи аварийного винта 9, так как давление газа на клапан будет значительным. После пуска венти лятора воздух из воздуховода горелки поступает по импульсной трубке в подмембранное пространство автомата и своим давле нием под мембрану выжимает ее вверх вместе с клапаном и удер живает в этом положении, давая проход газу в горелку.
В случае остановки вентилятора или недостаточного давления воздуха давление его под мембраной упадет, и она под действием веса груза, а также собственного веса, веса штока и клапана
опустится вниз, и клапан сядет |
на |
седло |
и |
прекратит про |
ход газа. |
|
|
|
|
Автоматы блокировки газа с воздухом типа КБ выпускаются |
||||
для газопроводов с диаметром 50, |
80, |
100, |
150 |
и 200 мм и рас |
считаны на допустимое давление газа в 0,5 ати и давление воз духа в 500 мм вод. ст. Закрытие клапана и прекращение подачи газа происходит при понижении давления воздуха под мембраной
.до |
40 мм вод. ст. |
при |
нормальном весе груза, поставляемого с |
||||
автоматом. |
Движение |
газа |
через |
блок-автомат должно проис |
|||
ходить «на клапан», |
по направлению, указываемому стрелкой |
||||||
на |
его корпусе. |
Блок-автомат в |
установке — см. на рис. |
93. |
|||
|
Кроме |
указанной |
выше |
конструкции блок-автомата |
име |
||
ются и другие, работающие по тому же принципу, как, например, блок-автомат па схеме, приведенной на рис. 87.
В блок-автомате этого типа груз укладывается на мембрану через верхнюю крышку, а клапан находится в нижней части кор пуса; после пуска вентилятора необходимо, поднимая крышку, проверять, поднялась ли мембрана и как легко она ходит. Это можно определить нажатием на груз пальцем; при этом мембрана должна опуститься, а при отнятии пальца сразу подняться на прежнее место. При остановке вентилятора она должна быстро опуститься.
Сигнализаторы падения давления газа
Сигнализаторы падения давления газа применяются в газо потребляющих установках для подачи сигнала (светового или зву кового) в случае падения давления в системе газоснабжения ниже допустимой величины. Они же могут применяться и как датчики исполнительных механизмов, прекращающих подачу газа, к горелкам, при падении его давления до определенной величины. Сигнализаторы падения давления выпускаются заводами «Энергочермет», для газа низкого давления — СПДМ и газа сред него давления — СПДС (рис. 127).
17*
