Industrijska peć je toplinska oprema koja koristi toplinu izgaranja goriva ili pretvorbu električne energije za zagrijavanje materijala ili izradaka u industrijskoj proizvodnji. Glavne komponente industrijskih peći su: zidanje industrijskih peći, ispušni sistem industrijskih peći, predgrijač industrijskih peći i uređaj za sagorijevanje industrijskih peći.
Industrijsko zidanje peći
Funkcija zidane konstrukcije je učiniti da industrijska peć podnese visokotemperaturno opterećenje tokom procesa zagrijavanja ili taljenja, smanji gubitak topline, odolijeva kemijskoj koroziji i ima određenu strukturnu čvrstoću koja osigurava proces izmjene topline u peći.
Zidanje se sastoji od vatrostalnog sloja i sloja toplinske izolacije. Kako bi se osigurala čvrstoća i nepropusnost zida, za pričvršćivanje zida na obodu zida koristi se čelična konstrukcija (koja se naziva okvir peći). Vatrostalni sloj izravno podnosi visokotemperaturno opterećenje i mehanički utjecaj, a istovremeno podnosi i kemijsku eroziju plina iz peći ili rastopljene tekućine, a uglavnom je izrađen od standardnih vatrostalnih opeka navedenih dimenzija.
Spojevi opeke na zidovima općenito su međusobno razmaknuti, ostavljajući dilatacijski spoj odgovarajuće veličine na određenoj udaljenosti. Kemijski sastav i toplinska svojstva vatrostalnog mulja za zidanje opeke trebali bi biti kompatibilni s vatrostalnom opekom i imati odgovarajuću konzistenciju i plastičnost kako bi zadovoljili građevinske zahtjeve.
Vanjski dio vatrostalnog sloja je izolacijski sloj, koji se koristi za održavanje vatrostalnog sloja izoliranim kako bi se smanjio gubitak topline zida peći i smanjila temperatura vanjske površine zida peći. Često se koriste standardne izolacijske opeke niske gustoće i niske toplinske vodljivosti ili vlaknasti materijali poput pamuka i filca. kompozicija.
Izduvni sistem industrijske peći
Sistem za odvođenje dima u industrijskim pećima je sistem koji koristi dimnjake ili mehaničke uređaje za ispuštanje dimnih plinova u komori peći industrijskih peći iz peći. Osiguranje glatkog odvoda dimnih plinova važan je uvjet za normalnu upotrebu industrijskih peći. Kad ispušni dimnjak nije gladak, pritisak u peći će se povećati, a velika količina dimnih plinova će izaći iz praznina oko peći, što će povećati gubitak topline u peći i utjecati na ravnomjernu raspodjelu protoka zraka u peći. Smanjite ujednačenost temperature peći i pogoršajte radno okruženje.
Sustav za odvođenje dima sastoji se od uređaja za odvod dima koji stvara usisavanje i dimovoda koji ispušta dimne plinove. Uobičajeno korišteni uređaji za odvod dima uključuju dimnjake, ventilatore s induciranom gazom ili mlazne cijevi.
Ispuh dimnjaka temelji se na uzgonu koji nastaje gustoćom vrućeg dima koji struji u dimnjak, a koja je manja od gustoće zraka izvan dimnjaka kako bi se savladao otpor dimnjaka. Dimni plin se također može ispuštati pomoću ventilatora s induciranom ventilacijom ili je u određenom dijelu ispušnog sustava ugrađena mlazna cijev za ispuštanje dimnih plinova s negativnim tlakom koji stvara mlazni plin velike brzine. Ispuh dimnjaka ne troši energiju, a temperatura ispuha nije ograničena. Kada je otpornost na ispuh dima vrlo velika i industrijska peć radi s prekidima, ventilator ili mlazna cijev s induciranim propuhom mogu se koristiti za ispuštanje dima. Mlazna cijev je pogodna za uklanjanje visokotemperaturnih dimnih plinova; ventilator s induciranim propuhom pogodan je za uklanjanje dimnih plinova na niskim temperaturama.
Dimnjaci se dijele na ciglene, betonske i čelične. Postoje dvije vrste dimovodnih kanala: podzemni i nadzemni. Podzemni dimnjak je uglavnom izrađen od opeke, a gornji dimnjak od čelične ploče obložene vatrostalnim materijalima.
Kako bi se smanjilo zagađenje dimnih plinova u okoliš ili ugradio predgrijač u dimnjak radi uštede energije, potrebno je povećati visinu dimnjaka i povećati protok dimnih plinova na izlazu iz dimnjaka kako bi se postiglo veća od lokalne maksimalne brzine vjetra ili barem ne manja od 3 metra u sekundi kako bi se spriječilo širenje štetnih plinova i dima u dimnim plinovima na tlo.
Predgrijač industrijskih peći
Uređaj koji koristi otpadnu toplinu dimnih plinova ispuštenih iz industrijske peći za zagrijavanje zraka za sagorijevanje i plinskog goriva. Nakon ugradnje predgrijača na industrijsku peć, zbog rekuperacije topline može se uštedjeti gorivo i lako se povećati temperatura peći kako bi se ubrzala brzina zagrijavanja. Predgrijači industrijskih peći podijeljeni su u dvije vrste: izmjenjivač topline i tip skladištenja topline.
1. Predgrijač izmjenjivača topline
Predgrijači za izmjenu topline podijeljeni su u dvije vrste: metalni i keramički. Svi oni koriste otpadnu toplinu dimnih plinova ispuštenih iz peći za zagrijavanje zida predgrijača kroz izmjenu topline zračenja i konvekcijsku izmjenu topline, a zatim zagrijavaju zrak ili plin koji protiče s druge strane zida na isti način, tj. , predgrijavanje.
Zid metalnog predgrijača ima veliku toplinsku provodljivost, zid može biti vrlo tanak, a nepropusnost zraka dobra. Može zagrijati zrak na oko 600 ° C. Predzagrijač je u širokoj upotrebi. Toplotna provodljivost zida keramičkog predgrijača je mala, ali može izdržati veću temperaturu dimnih plinova i može zagrijati zrak na oko 600 ° C.
Početkom 1920-ih, cijevni ili igličasti predgrijači od lijevanog željeza uglavnom su se koristili u industrijskim pećima. Nakon 1940 -ih, uglavnom su se koristili cijevni predgrijači, cilindrični zračni predgrijači, mlazni predgrijači i čelični blokovi od lijevanog željeza. Postoje blokovi predgrijača za čelične cijevi i tako dalje.
Načini protoka dimnih plinova i zraka u predgrijaču podijeljeni su u tri vrste: prednji, suprotni i poprečni protok. Iz perspektive poboljšanja performansi prijenosa topline, bolje je usvojiti protustrujnu metodu za postizanje veće temperature predgrijavanja; iz perspektive smanjenja temperature zida i povećanja vijeka trajanja predgrijača, bolje je usvojiti nizvodnu metodu; Između nizvodno i uzvodno. Predgrijač mlaza ima jedinstven način protoka. Predgrijani plin izlazi iz malih rupica gusto raspoređenih na unutrašnjoj cijevi velikom brzinom kako bi isprao površinu izmjenjivača topline vanjske cijevi i učinio da rubni sloj tekućine ima turbulentna svojstva, stvarajući tako snažnu izmjenu topline. .
Regeneracijski predgrijač
Regeneracijski predgrijač je regenerativna komora, koja je tijelo od šahovske opeke izrađeno od vatrostalne opeke. Kako bi se omogućilo kontinuirano predgrijavanje zraka, peć mora biti opremljena s dva regeneratora, koji su u radnom stanju za skladištenje topline ili predgrijavanje.
Postupak prijenosa topline je: dimni plin se uvodi u regenerator, dio topline dimnih plinova apsorbira kontrolna cigla (skladištenje topline), nakon 10-30 minuta dimni plin se automatski prekida preokretanjem uređaj, a umjesto njega se uvodi zrak. Skladištenje topline kućišta od opeke zagrijava zrak (predgrijavanje); takođe nakon 10 do 30 minuta, vazduh se prekida, a zatim se uvodi dimni gas. Ovo je ciklus unazad. Regenerator koji se koristi u peći za grijanje može zagrijati zrak na 600-700 ° C i ima dug vijek trajanja.
Uređaj za sagorijevanje u industrijskim pećima
Uređaj koji se koristi za realizaciju procesa sagorijevanja goriva u industrijskoj peći koja koristi gorivo kao izvor topline. Prema zahtjevima grijanja plamenske peći, različiti uređaji za sagorijevanje trebaju osigurati:
Osigurati potpuno sagorijevanje goriva pod navedenim uvjetima toplinskog opterećenja;
ProcessProces sagorijevanja je stabilan i može kontinuirano dovoditi toplinu u peć;
DirectionSmjer plamena, oblik, krutost i mazanje ispunjavaju zahtjeve tipa peći i procesa zagrijavanja;
Jednostavna struktura, laka za upotrebu i održavanje.
Proces sagorijevanja različitih goriva je različit, pa je i struktura uređaja za sagorijevanje različita. Uređaji za sagorijevanje mogu se podijeliti na nekoliko vrsta plina, tekućih i krutih goriva.
1. Uređaj za sagorijevanje na plinsko gorivo
Obično se naziva plamenik, a njegova glavna funkcija je slanje plina i zraka u peć za sagorijevanje (također sagorijeva unutar plamenika) u skladu s određenim omjerom i određenim uvjetima miješanja, te kako bi se ispunili zahtjevi plamena u procesu zagrijavanja peći. Prema situaciji miješanja plina i zraka u plameniku, dijeli se na plamen i plamen.
Karakteristika plameničkog plamenika je da se plin i zrak ne miješaju ili se samo djelomično miješaju u plameniku, a zatim sagorijevaju miješajući se nakon prskanja u peć, pa je plamen duži i ima jasne obrise. Prilikom korištenja plamenika, glavni način pojačavanja sagorijevanja i organiziranja plamena je promjena uvjeta miješanja plina i zraka, poput podjele plina i zraka na mnogo malih struja, zbog čega se protok plina i protok zraka sijeku pod određenim kutom , ili pomoću vrtložnog uređaja Potaknite protok zraka kako biste ubrzali miješanje itd. Na slici 1 prikazan je plinski gorionik s jednom cijevi.
Plinski gorionik s jednom cijevi
Karakteristika plamenika bez plamena je da se plin i zrak ravnomjerno miješaju unutar plamenika i mogu se spaliti odmah nakon izbacivanja iz plamenika. Plamen je vrlo kratak i nema očite konture plamena. Plamen bez plamena koji se obično koristi u industrijskim pećima je mlazni gorionik, koji usisava potreban zrak za izgaranje direktno iz atmosfere mlaznim djelovanjem plina, ravnomjerno ga miješa u cijevi za miješanje, a zatim ulazi u kanal za izgaranje od vatrostalnih materijala. Dovršite reakciju sagorijevanja.
Početkom 1960-ih, kako bi se zadovoljile potrebe novih procesa grijanja, pojavili su se brzi gorionici sa izlaznim brzinama plina većim od 100 m/s, ravni plamenici s plamenom u obliku diska, plamenici i predgrijači i ispušni plinovi. uzastopno. Dimni uređaj čini integralni samozagrijavajući gorionik. Kako bi se smanjilo zagađenje štetnog plina NOX u okoliš, razvijene su i različite nove vrste uređaja za sagorijevanje, poput plamenika s niskim dušikovim oksidom.
2. Uređaj za sagorevanje na tečno gorivo
Obično se naziva mlaznica za mast ili mlaznica. Lož ulje treba raspršiti, a zatim spaliti. Stoga bi, osim osnovnih performansi uređaja za opće sagorijevanje, mlaznica za gorivo trebala imati i dobru sposobnost raspršivanja kako bi se osiguralo potpuno sagorijevanje goriva. Prema metodi raspršivanja, mlaznice se mogu podijeliti na mlaznice niskog pritiska, mlaznice visokog pritiska, mehaničke mlaznice i rotirajuće mlaznice. Među njima se široko koriste mlaznice niskog pritiska i mlaznice visokog pritiska.
Mlaznica niskog pritiska koristi sav zrak za sagorijevanje kao medij za raspršivanje i raspršuje ulje momentom protoka zraka. Veličina čestica atomizacije je 80-100 mikrona, tlak zraka je općenito 2940-7840 Pa, a plamen pri sagorijevanju je općenito 600-1400 mm.
Mlaznica pod visokim tlakom koristi paru ili komprimirani zrak kao medij za raspršivanje, a tlak je općenito visok do (3 ～ 12) × 105 Pa. Budući da je tlak raspršivača visok, brzina izbacivanja može doseći ili premašiti brzinu zvuka, pa je kapacitet raspršivanja mlaznice visokog pritiska manji od kapaciteta niskog pritiska. Mlaznica za ulje je jaka, a veličina raspršenih čestica može doseći 20-30 mikrona, ali treba dodati kanal za transport zraka za izgaranje i odgovarajuće uređaje za usmjeravanje protoka zraka.
3. Uređaj za sagorevanje na čvrsto gorivo
Za industrijske peći koje koriste kruta goriva obično se koriste metoda sagorijevanja u komadu ugljena i metoda sagorijevanja u mlazu u prahu. Uređaj za sagorijevanje koji koristi metodu slojevitog sagorijevanja ugljena naziva se komora za sagorijevanje, koja je podijeljena na vještačku komoru za sagorijevanje uglja i mehaničku komoru za sagorijevanje uglja. Grudasti ugalj naslagan je na rešetku ručnim ili mehaničkim uređajima, a zrak koji podržava sagorijevanje prolazi kroz ugljeni sloj od dna rešetke odozdo prema gore kako bi se dovršila reakcija sagorijevanja. Mehanička komora za sagorevanje uglja klipnih rešetki.