5-12. Рециркуляция газов как средство регулирования температуры и повышения тепловой эффективности печей

При использовании мазута и природного газа в печах с рабочими температурами менее 1000 °С, а иногда и в печах с температурами менее 1300 °С часто прибегают к сжиганию газа с повышенными избытками воздуха.

Такой способ понижения температуры газов невыгоден, так как увеличение избытка воздуха неизбежно вызывает увеличение потерь тепла с уходящими газами и, следовательно, возрастание расхода топлива и снижение к. п. д.

При работе с повышенными избытками воздуха подогревать воздух не имеет смысла, так как при этом будет повышаться температура горения и возникать необходимость еще большего увеличения и без того большого избытка воздуха.

Правильным выходом из положения является устройство рециркуляции дымовых, газов. В плавильных печах чаще всего нет ограничений для температуры факела, так как производительность определяется внешним теплообменом (если расплавленный металл стекает с кусков шихты). Поэтому в плавильных печах рециркуляция газов не применяется, но в нагревательных печах нагрев лимитируется внутренним теплообменом, т. е. теплопроводностью слитков или массивных заготовок. Перегрев металла на поверхности недопустим из-за пережога или появления трещин в результате наличия чрезмерного температурного градиента. В печной технике применяются внутренняя и внешняя рециркуляция газов.

При внутренней рециркуляции газов отдельные струи факелов захватывают продукты горения более или менее остывшие (в результате отдачи тепла обрабатываемым изделиям в самом рабочем пространстве печи). Температура каждого факела при этом понижается. Количество газов, вовлеченных в движение горящей струи, оказывает влияние не только на величину и характер распределения температур в рабочей камере, но и на процесс горения газа, так как при смешивании обедняется горючая смесь и от этого удлиняется факел.

Рис. 5-14. Схемы внешней рециркуляции газов.

Рис. 5-14. Схемы внешней рециркуляции газов.

а - при помощи осевого вентилятора; б - при помощи инжекционной горелки.