Туннельные печи

При технологических процессах обжига строительных материалов: вяжущих материалов, (цемента, извести), глиняного кирпича, огнеупоров (шамотных, магнезитовых, динасовых), фаянсовых, фарфоровых и др. изделий — материал нагревается до высоких температур, обеспечивающих процессы обжига, а затем охлаждается воздухом, так как эта материалы не подвержены окислению. Нагрев и охлаждение ведутся по определенному режиму в зависимости от рода изделий.

В данном случае можно осуществить полную регенерацию тепла как газов, отходящих из зоны горения (путем нагрева изделий, движущихся навстречу потоку газов), так и обожженных изделий (путем нагревания воздуха, идущего на сгорание и отбираемого на сторону). Температура уходящих из печи газов невысокая (150—250°С). Туннельная печь представляет непрерывно действующий агрегат, не требующий особого регенеративного устройства в виде рекуператора или регенератора. Схема туннельной печи показана на рис. 1-3. Печь представляет собой длинный (до 80—120 м) туннель, по которому движется поезд из вагонеток, нагруженных обрабатываемыми изделиями. Металлические остовы вагонеток футеруются огнеупорным и изоляционным кирпичом. Состав вагонеток периодически проталкивается посредством толкателя. Рабочее пространство печи отсоединяется от атмосферы при помощи песочных затворов. Печь по длине разбивается на зону подогрева, зону высоких температур и зону охлаждения.

Рис. 1-3. Схематический план туннельной печи прямого действия с распределенным отбором продуктов горения

Рис. 1-3. Схематический план туннельной печи прямого действия с распределенным отбором продуктов горения.

1 — продукты горения; 2 — загрузка; 3 — топливо; 4 — избыток охлаждающего воздуха; 5 — воздух для охлаждения.

Топливо сжигается в топках, причем необходимый для горения воздух поступает из зоны охлаждения, где он подогревается за счет тепла остывающих изделий.

Продукты горения из топок поступают в рабочее пространство туннеля и движутся навстречу медленно перемещающимся изделиям, отдавая им тепло. Степень использования тепла дымовых газов зависит от длины зоны подогрева и интенсивности теплоотдачи от газов к изделиям.

Физическое тепло нагретых изделий используется для нагрева воздуха, причем чаще всего передача тепла от изделий к воздуху осуществляется путем непосредственного контакта. Горячий воздух из зоны охлаждения идет в топки и для горения топлива, некоторая часть воздуха проходит непосредственно по туннелю в зону горения и служит для дожигания еще не сгоревших дымовых газов.

Принципиальная схема туннельной печи удовлетворяет большинству требований, предъявляемых к лучшей тепловой схеме (высокая степень регенерации тепла обожженных изделий, достаточно глубокое охлаждение дымовых газов), и печь имеет расход топлива в 1,5—2 раза меньший, чем периодически действующая камерная печь того же назначения. По такому же принципу, что и туннельная печь, работают кольцевые и многокамерные печи, применяемые в силикатной промышленности.