7-3. Автономный высокотемпературный нагрев воздуха

Далеко не всегда удается использовать тепло газов, отходящих от печей для нагрева воздуха. Главная причина этого состоит в том, что газы от печей выносят много пыли, технологического уноса, шлака и других включений, взвешенных в потоке, а также содержат много ядовитых газов, вредных для здоровья. Много пыли содержится в газах от отражательных печей для выплавки из концентратов медной руды промежуточного продукта (штейна), в которых пылесодержание доходит до 100 - 200 г/м3. Дело усложняется тем, что из-за высокой температуры газов (1200 - 1300 °С) часть пыли находится в размягченном состоянии и может шлаковать поверхность нагрева теплоиспользующих установок. Рекуператоры и регенераторы быстро загрязняются и выходят из строя, и попытка применять их каждый раз заканчивалась неудачей.

Шахтные печи заводов цветной металлургии (ватер-жакетные печи) выносят рудную пыль, пары и окислы металла от 3 до 8% от всей массы шихты и содержат 14 - 16% окиси углерода CO и до 4 - 5% сернистого ангидрида SO2. Также много пыли выносят газы от чугунолитейных вагранок, в составе которых содержится окись углерода в количестве 8 - 12%. Окись углерода необходимо обезвредить дожиганием в специальных устройствах.

Большая запыленность отходящих газов имеет место и в циклонных печах для тепловой обработки мелкозернистых материалов, а также в печах с «кипящим» и взвешенным слоем для обжига и плавления сыпучих материалов.

Кроме того, часто отходящие газы имеют невысокую температуру (например, за шахтными печами 300 - 400 °С), в то время как для них желательно нагревать воздух до 500 - 700 °С. Во всех перечисленных выше случаях рекомендуется использовать автономные воздухоподогреватели, снабженные топками для сжигания газа. Чистота продуктов горения, обтекающих поверхности нагрева воздухоподогревателей, исключает возможность их загрязнения и обеспечивает нормальную эксплуатацию. Возможна также работа топок автономных воздухоподогревателей на мазуте при обеспечении его бездымного сжигания применением ротационных форсунок или циклонных камер. Ниже описываются возможные конструкции автономных воздухоподогревателей.