ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПРОМЫШЛЕННЫХ ПЕЧАХ - 3

Аппаратами, в которых производится подогрев воздуха и газообразного топлива, являются регенераторы и рекуператоры. В обжигательных печах силикатной промышленности тепло, аккумулированное в обожженных изделиях, после завершения обжига (кирпича, цементного клинкера и т. д.) регенерируется при помощи воздуха, поступающего на горение.

Теплоиспользующее устройство служит для использования тепла отходящих газов. Очень часто в этих газах при выходе из рабочего пространства содержится тепла значительно больше, чем требуется для нагрева воздуха и газообразного топлива. В таких случаях устанавливают котлы-утилизаторы для получения пара или нагрева воды, используемых для технологических целей, для отопления и вентиляции производственных цехов и т. д. За счет работы котлов-утилизаторов общая тепловая экономичность установки может быть значительно повышена. На рис. 1-1 котел-утилизатор расположен за рекуператором, но в некоторых случаях выгоднее, наоборот, рекуператор устанавливать за котлом.

Тяговое устройство служит для отвода в атмосферу дымовых газов, а также газообразных продуктов, выделяющихся при обработке материала в печи. Функции тяговых устройств промышленных печей и котельных агрегатов имеют существенное различие. В подавляющем большинстве случаев дымовые газы в рабочем пространстве печи находятся под некоторым небольшим избыточным давлением и «х движение в рабочем пространстве печи осуществляется отнюдь не за счет действия тягового устройства (как в котельных установках). Движение дымовых газов за счет разрежения, создаваемого тяговой установкой, как правило, осуществляется только после того, как газы покинут рабочее пространство печи. Тяга может быть естественной (дымовая труба) или осуществляется при помощи дымососов прямого или косвенного действия.

Дутьевое устройство состоит из дутьевых вентиляторов, подающих необходимый для горения воздух к горелкам, форсункам, под колосники и т. д.

Механическое оборудование служит для механизации загрузки шихты (например, завалочные машины мартеновских печей), для перемещения нагреваемых деталей в рабочем пространстве печи (конвейеры, толкатели, выталкиватели) и т. д. Механизация печей позволяет сократить до минимума затраты труда на обслуживание печей, увеличить их производительность и создать наиболее благоприятные условия для обслуживающего персонала. В настоящее время печи, как правило, строят механизированные.

Процессы, протекающие в печах, очень сложны « поэтому для правильного их осуществления печи снабжаются приборами теплового контроля. Кроме того, печи часто оборудуются приборами для автоматического регулирования отдельных операций (например, для регулирования горения топлива) или всего процесса в целом.

Описанная выше тепловая схема промышленной печи является общей, но не единственной. В некоторых случаях тепло уходящих газов используется для предварительного подогрева -материала, нагреваемого в печи, вследствие чего из-за низкой температуры уходящих дымовых газов отпадает необходимость в использовании их тепла. Иногда отсутствует надобность в рекуператорах, так как подогрев воздуха осуществляется внутри печи за счет использования тепла остывающих изделий, и т. д.

Классификация промышленных печей

В промышленности работает множество печей, имеющих самое различное назначение: выплавка чугуна из руд и обжиг цементного клинкера, выплавка стали из шихты и выпечка хлеба и т. д. Классифицировать печи в силу их большого разнообразия трудно, и хотя был ряд предложений, но еще нет общепринятой системы классификации. Несмотря на различие печей в них есть общие черты, которые и могут быть положены в основу классификации: например, они могут быть классифицированы следующим образом.

По роду производства и их технологическому назначению различают: металлургические печи — доменные для выплавки чугуна из руд, сталеплавильные, нагревательные прокатные, термические; печи машиностроительных заводов — литейные вагранки, нагревательные, кузнечные, термические; цементообжигательные печи; печи для обжига керамических изделий и т. д.

По конструктивным и тепловым схемам и режимно-организационным признакам различают печи: по форме рабочего пространства — камерные, многокамерные, кольцевые, карусельные, туннельные, шахтные, вращающиеся барабанные и др.; по режимно-организационным признакам — печи непрерывного действия, периодического действия; по степени механизации — печи немеханизированные, механизированные.

По теплоэнергетическим и аэродинамическим признакам различают: по способу теплообмена — печи высокотемпературные с радиационным теплообменом, низкотемпературные с конвективным теплообменом; печи с теплообменом в неподвижном слое, в кипящем слое, во взвешенном слое; печи с теплообменом в циклонной камере (циклонные печи); по способу регенерации тепла — регенеративные и рекуперативные печи; по способу отопления — пламенные (топливные) и электрические печи; по виду топлива и способу его сжигания — мазутные печи, газовые и т. п.; по способу нагрева — печи с прямым нагревом (дымовые газы соприкасаются с изделиями) и печи с косвенным нагревом (дымовые газы отделены от изделий стенками).

В печах одновременно протекают различные процессы горения, теплообмена, диффузии и газодинамики, но ведущими являются теплообменные процессы, поэтому классификация печей по теплообмену—одна из важнейших.