7-1. Способы нагрева компонентов горения (воздуха и газообразного топлива) 1



Рис. 7-2. Диаграмма теплового баланса печи с регенерацией тепла отходящих газов.

Рис. 7-2. Диаграмма теплового баланса печи с регенерацией тепла отходящих газов.



Рассмотрим наиболее часто встречающийся случай регенерации тепла дымовых газов, выходящих из рабочей камеры печи с высокой температурой tо.г, когда осуществляется только подогрев воздуха до температуры tв (рис. 7-2).

Энтальпия отходящих газов:

Энтальпия нагретого воздуха:

Эффективность регенерации тепла характеризуется коэффициентом регенерации r:

Из уравнения (7-3) видно, что коэффициент регенерации тем больше, чем больше отношение температур tв/tо.г, чем меньше параметр vг0/v0 и чем больше коэффициент избытка воздуха в топочном устройстве a. Мы видели, что отношение vг0/v0 меняется от 1,1 до 2,2 и, следовательно, при одном и том же соотношении температур tв/tо.г коэффициент регенерации у высококалорийных горючих газов больше, чем у низкокалорийных. Что касается отношения cв/cо.г, то при отношении tв/tо.г в пределах 0,4 - 1,0 оно изменяется в пределах 0,85 - 0,94.

На рис. 7-3 показан способ регенерации тепла за счет нагрева воздуха раскаленным материалом, прошедшим нагрев во время тепловой обработки его в рабочей части печи. Такой нагрев возможен только в том случае, если материал инертен и не меняет своих свойств при продувке его воздухом (керамика, вяжущие материалы и т. д.), например в туннельной печи для обжига керамических изделий, изображенной на рис. 1-3. Регенерация тепла в такой печи осуществляется следующим образом. Обожженные изделия, уложенные на вагонетках, из зоны высоких температур перемещаются в зону остывания, где обдуваются воздухом. Воздух нагревается до 900 - 1200 °С (в зависимости от температуры обжига) и поступает на горение в зону высоких температур. Коэффициент регенерации в этом случае:

здесь b - удельный расход натурального топлива, кг/кг 3/кг); cм - средняя теплоемкость материала; tм - температура нагрева материала, °С.



Рис. 7-3. Схема регенерации тепла остывающего материала в шахтной печи для обжига кускового материала.

Рис. 7-3. Схема регенерации тепла остывающего материала в шахтной печи для обжига кускового материала.

1 - газопровод; 2 - горелки; 3 - отвод продуктов горения; 4 - вентилятор; 5 - транспортер готового материала;

А - зона нагрева; В - зона охлаждения.