88889.ru

Отделка плиткой и ремонт
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Печи для обжига известняка – шахтные или вращающиеся

Печи для обжига известняка – шахтные или вращающиеся?

Процесс обжига известняка осуществляется в шахтных или вращающихся печах. В шахтных следует обжигать только твердые породы (например, можно обжигать куски доломитов и дунитов), а во вращающихся допустим обжиг как твердых пород, так и шламов мягких пород, например, мела. При повышении температуры обжига реакция разложения карбоната кальция ускоряется, в результате которого образуется негашёная известь. Но при излишне высокой температуре возможен так называемый пережог, оказывающий негативное воздействие на качество продукта.

Так какой же тип печей для обжига известняка наиболее правильно применить в том или ином случае?

Для того чтобы это понять, стоит разобрать детали технологического процесса с каждой из печей: шахтной и вращающейся. Поэтому, давайте рассмотрим обжиг (прокаливание) извести и особенности теплообмена во вращающихся агрегатах по сравнению с шахтными печьми и их устройство, достоинства и недостатки работы.

Вращающиеся печи

Вращающиеся печи длиной 30—100 м, диаметром 2—4 м, с углом наклона 3—4° и частотой вращения 0,5—1,2 об/мин. Удельная суточная производительность их достигает 500—700 кг/м3 в расчете на прямой объем обжигательного барабана. Производительность оборудования для обжига возрастает с увеличением их длины, и при этом расход топлива снижается.

Существуют различные способы для уменьшения расхода топлива на обжиг кусков извести во вращающихся печах. Эти же меры пригодны для утилизации теплоты газов, выходящих из печей с температурой 750—800 °С. В частности, за устройством ставят нагреватели, в которые направляют предназначенный для обжига кусковой материал. Отсюда с температурой 500—8000 °С он поступает во вращающиеся устройство, а от туда в холодильник. При таком способе работы, расход теплоты снижается до 4600—5030 кДж/кг извести.

В качестве топлива сжигаемого непосредственно в барабане факелом, применяют мазут или газ. Для обжига карбоната кальция не рекомендуется применять твердое пылевидное топливо с повышенным содержанием золы, поскольку зола осаживается на известняке и при высоких температурах образует легкоплавкие соединения, которые образуют настыли, нарушающие нормальную работу печи.

Известняк при движении по барабану проходит последовательно зоны сушки, подогрева до температуры 1123—1153 К (850— 880 °С), обжига и предварительного охлаждения. При обжиге плотных известняков зона сушки в печи отсутствует из-за малой влажности материала. Зона подогрева для обжига известняка составляет обычно 50—70% длины, зона обжига равна 25—30%. Длина может регулироваться изменением длины факела горящего топлива. Далее из зоны обжига негашёная известь поступает в зону предварительного охлаждения, занимающую как правило около 5% длины печи. Окончательно охлаждение происходит в специальном холодильнике. Воздух, нагретый в холодильнике до 573—673 К (300—400 °С) с остывшей известью, поступает в печь для горения топлива в качестве вторичного воздуха. Первичный воздух в количестве 15—20% от общего его расхода на горение подают через горелку. Для ускорения теплообмена в зоне подогрева устанавливают цепные и металлические ячейковые теплообменники. Можно также применять запечные теплообменники циклонного типа и в виде конвейерной решетки.

Теплообмен во вращающихся устройствах происходит по методу излучения, а в шахтных – методом конвекции. Во вращающихся — это связано с большей поверхностью теплообмена и с тем, что 3-х атомные газы (V2=VCO2+VH2O+VSO2>3-х атомные газы) способны достаточно хорошо передавать теплообмен излучением.

Наша разработка

Преимущества вращающихся печей для прокаливания извести таковы: при длине 30-100 м и диаметре 1,8-3 м, производительность достигает 400 — 500 т/сут., что в 2-4 раза выше, чем у шахтных. Второе важнейшее технологическое преимущество обжига извести во вращающихся устройствах — малое время прохождения материала от места загрузки до выхода из печи, что обеспечивает оперативность управления процессом. Кроме того, вращающиеся агрегаты обеспечивают компактность технологической схемы, позволяют автоматизировать процесс обжига известняка и снизить капитальные затраты на строительство цехов. Во вращающихся печах для обжига известняка может быть получена известь высокого качества обжигом при средних и достаточно высоких температурах. Из-за малого времени пребывания материала барабане опасность пережога в них минимальна. При этом известь значительно более однородна по составу и содержит меньше примесей.

Достоинства вращающихся печей:
1) известь высокого качества;
2) использование любого сырья;
3) применение любого вида топлива;
4) получение любого вида извести (строительной, металлургической)

Недостатки:
1) большая металлоемкость;
2) большие капиталовложения;
3) значительный расход топлива (по сравнению с шахтными);
4) высокий расход электроэнергии (по сравнению с шахтными).

Резюме. Вращающиеся печи позволяют получать мягкообожженную известь высокого качества из мелкокускового известняка и из мягких карбонатных пород (мела, туфа, известняка-ракушечника), которые нельзя обжигать в шахтных устройствах из-за склонности этих материалов к “зависанию” в шахте, приводящему к нарушению технологии обжига. Также, печи отлично подходят для дунита, доломита и других неорганических веществ.

Обжиг извести в шахтных печах, работающих на газе. Требования к фракционному составу сырья. Топливные горелки и их расположение. Устройство печей, достоинства и недостатки их работы.

Шахтные печи

Рассмотрим теперь шахтные печи для обжига извести. Типологически они подразделяются на пересыпные, полугазовые и газовые. Пересыпные и полугазовые печи в настоящий момент строятся на небольших предприятиях и с небольшой производительностью. Можно сказать, что конструкции данных устройств устарели и производимая известь не удовлетворяет современным критериям. Данные типы уходят в прошлое, и поэтому нет смысла уделять время анализу их конструкции.

Несколько слов о газовых печах для обжига извести. При обжиге в шахтных конструкциях на природном газе качество извести заметно улучшается. Также увеличивается производительность и улучшаются условия труда. Рационализация производства часто прибегает к переводу действующих пересыпных и полугазовых шахтных печей на газовое топливо. При переводе важно создать условия для равномерного распределения газа по поперечному сечению шахты. В печах диаметром менее 1,8 м газ подается в печь с помощью горелок, введенных в специальные проемы в стенках печи. При большем диаметре осуществляется периферийная и центральная подача газа, а при щелевидном сечении — только периферийная подача на двух уровнях и более. Центральную подачу газа производят с помощью вертикального керна или диаметрально расположенных металлических балок, охлаждаемых водой, с подбалочными горелками. Это позволяет ввести дополнительное газообразное топливо в центр шахты. Водоохлаждаемые балки затрудняют эксплуатацию печи и вызывают потери теплоты с охлаждающей водой. Для замены испортившейся балки необходимо останавливать и разгружать печь. Поэтому вместо этих балок устанавливают воздухоохлаждаемые консольные фурменные горелки, которые можно заменять без остановки.

Рабочее пространство шахтной печи подразделяют на три зоны — зону подогрева, обжига и охлаждения материала (оксида кальция). Зона подогрева составляет 35% полезной высоты шахты, что позволяет снизить температуру отходящих газов до 300—3500С (без учета подсосов холодного воздуха) и подогреть кусковой материал в конце зоны до температуры 9000С. Выходящие из зоны подогрева печные газы при рациональном режиме обжига содержат 24—26% углекислого газа (СО2) и 3—4% кислорода (О2). Зона обжига известняка занимает 40% полезной высоты шахты. В зоне обжига происходит сжигание природного газа и диссоциация известняка. Среднюю температуру газов в зоне обжига поддерживают 1100—1200° С. При такой температуре происходит обжиг доломита. Печь шахтная подходит не только для прокаливание извести, но и для обжига неорганических вещест и дунита, например.

Читайте так же:
Гост соотношение марок цемента

Равномерность температуры газового потока по поперечному сечению шахты в зоне обжига зависит от равномерности распределения газа и воздуха по сечению шахты и условий их перемешивания. Поскольку условия смешения газа и воздуха неидеальны, приходится подавать в печь дополнительный объем воздуха (расход на 20-30% выше стехиометрического), то есть коэффициент избытка воздуха поддерживается в пределах 1,2-1,3.

Зона охлаждения занимает четверть полезной высоты шахты и служит для охлаждения оксида кальция, до 80—1200С, после материал поступает на выгрузочный механизм. В нижней части печи под выгрузочным устройством устанавливают бункер охлаждения извести объемом 2-3 м3, что позволяет дополнительно охладить материал до 50-800С и подогреть воздух, поступающий снизу в шахтную печь.

При эксплуатации печи чрезвычайно важна равномерная подача газообразного топлива и предотвращение местного перегрева материала. В противном случае нарушение процесса приводит к возникновению спёков (“козлов”,сваров), которые резко ухудшают газодинамику и могут привести к ее остановке.

Достоинства шахтных печей:
1) низкая металлоемкость;
2) умеренные капиталовложения;
3) меньший расход топлива (по сравнению с вращающимися);
3) низкий расход электроэнергии(по сравнению с вращающимися).

Недостатки:
1) недостаточно высокая степень декарбонизации сырья (как правило, не более 93-97%);
2)неравномерность обжига, которая возрастает с увеличением диаметра и уменьшением высоты печей;
3) достаточно высокие требования к однородности сырья по качеству и гранулометрии, а также степени загрязнения его глинистыми примесями;
4) ограниченная производительность (производительность 100 т/сут является критической для шахтных печей из-за риска получить непрожженную центральную зону).

Резюме.Применение шахтных печей будет оправдано при стабильно высоком качестве исходного сырья. Это позвоволяет экономить электроэнергию и топливо на прокаливание извести. Однако, при получении извести во вращающихся печах данные расходы могут быть скомпенсированы более высоким качеством извести и её конечной ценой. Конечно, последний момент может применяться на предприятиях, где маркетинговые планы и мероприятия точно отслеживаются и четко выполняются.

Узнайте цены на шахтовые и вращающиеся печи!

Прямо сейчас заполните форму обратной связи чтобы получить предложение выгодной цены на нашу продукцию.Заполнить

Комплекс помола извести на ММТ
Технологические комплексы помола извести.

Газовые и мазутные горелки различного назначения

ООО «Институт Стальпроект» разрабатывает рабочую документацию, осуществляет поставк газовых и мазутных горелок различного назначения, запорную, регулирующую и измерительную арматуру, осуществляет авторский надзор за монтажом оборудования, пуско-наладочные работы, обучение персонала.

Инжекционные горелки типа В и ВП. Инжекционные горелки типа В и ВП имеют широкое применение. Они предназначены для сжигания природного, коксового, смесей природного к коксового, а также других газов с высокой теплотой сгорания. Горелки работают на холодном воздухе и холодном газе. Горелки типа ВП отличаются от горелок типа В только поворотом смесителя.

Разработано 20 типоразмеров горелок с диаметром носика dнг от 15 до235 мм.

Инжекционные горелки типа В и ВП показаны на рис. 1.

Горелки типов В и ВП с dнг < 75 мм (рис. 1, а, б) выполняют с неохлаждаемым носиком. Их крепят на фланце к облицовке печи. Газовое сопло присоединяют к горелке на резьбе.

Горелки типов В и ВП с dнг > 75 мм (рис. 1, в, г) выполняют с разъемным корпусом, водоохлаждаемым носиком и специальным кронштейном для крепления к каркасу печи. Газовое сопло присоединяют к горелке на фланце.

Газопровод ко всем горелкам присоединяют на резьбе.

Инжекционные горелки типа ИУ. Инжекционные горелки типа ИУ являются развитием горелок В и ВП. Они предназначены для сжигания газов с высокой теплотой сгорания (сжиженный, природный, коксовый газ).

Разработано четырнадцать типоразмеров горелок с диаметром носика dнг от 15 до 100 мм.

Каждая горелка разработана в четырех исполнениях: прямая без стабилизатора, с поворотом смесителя без стабилизатора, прямая со стабилизатором, с поворотом смесителя и со стабилизатором.

Инжекционные горелки типа ИУ прямые без стабилизатора и с поворотом смесителя без стабилизатора являются модернизированными горелками соответственно типов В и ВП с расширенным диапазоном применяемых газов. Они предназначены для работы в высокотемпературных печах с использованием огнеупорного горелочного туннеля в качестве стабилизатора.

Инжекционные горелки типа ИУ прямые со стабилизатором и с поворотом смесителя и со стабилизатором предназначены для работы в низкотемпературных камерах сгорания при температуре в рабочем пространстве ниже температуры воспламенения топлива, а также для работы на открытом воздухе.

Инжекционные горелки типа ИУ с диаметром носика с dнг от 15 до 75 мм показаны на рис. 2, а, б.

Инжекционные горелки типа ИУ с диаметром носика dнг 86 и 100 мм (рис. 2, в, г) выполняют с разъемным корпусом.

Газопровод ко всем горелкам присоединяют на резьбе.

Дутьевые горелки типа «труба в трубе». Горелки типа «труба в трубе» являются универсальными горелками внешнего смешения. В нагревательных печах применяются в основном крупные и средние горелки. Стальпроектом разработаны горелки типа «труба в трубе» трех серий: малой тепловой мощности – серия М, средней тепловой мощности – серия С и большой тепловой мощности – серия Б. Каждая серия имеет два исполнения: для газов с высокой теплотой сгорания (Q н р =10-35 МДж/м 3 ) – исполнение В; для газов с низкой теплотой сгорания (Q н р = 3,5-10 МДж/м 3 ) – исполнение Н.

Конструкция горелок позволяет применять газ и (или) воздух, подогретые до 400°С.

Горелки типа «труба в трубе» малой, средней и большой тепловой мощности различаются размерами и конструктивным исполнением, а горелки для газов с высокой и низкой теплотой сгорания – соотношением проходных сечений для воздуха и газа.

Горелки типа «труба в трубе» малой тепловой мощности разработаны в двух исполнениях (ДВМ и ДНМ) пяти типоразмеров с диаметром носиков горелок от 20 до 50 мм. Горелки малой тепловой мощности показаны на рис. 3.

Горелки типа «труба в трубе» средней тепловой мощности разработаны в двух исполнениях (ДВС и ДНС) шести типоразмеров с диаметром носиков горелок от 60 до 150 мм. Горелки средней тепловой мощности показаны на рис. 4.

При диаметре газопровода до 2½» его присоединяют к горелке на резьбе; при большем диаметре – при помощи колена, снабженного гляделкой.

Горелки типа «труба в трубе» большой тепловой мощности разработаны в двух исполнениях (ДВБ и ДНБ) десяти типоразмеров с диаметром носиков горелок от 200 до 425 мм. Горелки большой тепловой мощности показаны на рис. 5.

Газ ко всем горелкам большой тепловой мощности подводят с помощью колена, снабженного гляделкой. Горелка с диаметром носика 300 мм выполнена в двух вариантах, различающихся диаметрами подводов воздуха и газа. В связи с тем, что горелки большой тепловой мощности предназначены в основном для установки на торцах методических печей, оси подводов воздуха и газа отклонены от вертикали на 15° для удобства их монтажа на печи.

Читайте так же:
Гипсокартон с цементом внутри

Горелки радиационные типа ГР. В радиационных плоскопламенных горелках типа ГР, разработанных ВНИИМТ и Стальпроектом, плоский разомкнутый факел создается благодаря закручиванию газа и воздуха. Закручивание воздуха происходит вследствие тангенциальной его подачи в корпус горелки через прямоугольный патрубок, а закручивание газа – выдачей его через сопло с косыми прорезями. Горелка предназначена преимущественно для установки в подвесном своде при организации сводового отопления.

Радиационные плоскопламенные горелки типа ГР предназначены для сжигания холодных природного, коксового и смешанных газов. Воздух может быть нагрет до 400°С. Разработано 10 типоразмеров горелок номинальной теплопроизводительностью от 70 до 1750 кВт. Номинальная теплопроизводительность определена при α = 1,05, давлении холодного воздуха перед горелкой 2,5 кПа и давлении газа перед горелкой 3 кПа для газов с Q н р < 19 МДж/м 3 и 5 кПа для природного газа.

Радиационные плоскопламенные горелки типа ГР показаны на рис. 6.

При установке в своде печи горелка с помощью верхнего фланца опирается на металлоконструкции на своде печи, а горелочный камень подвешивается к горелке.

Мазутные форсунки

Форсунки высокого давления с двойным распыливанием типа ФВД. Форсунки высокого давления с двойным распыливанием типа ФВД разработаны для печей я мазутным отоплением или с мазутным резервом. Они предназначены для сжигания мазута с холодным или подогретым воздухом. В качестве распылителя применяют компрессор­ный воздух под давлением 600 кПа с удельным расходом 1,3 кг/кг мазута или сухой насыщенный пар под давлением 700-750 кПа с удельным расходом 1,0 кг/кг мазута.

Разработано семь типоразмеров форсунок номинальной пропускной способностью по мазуту от 100 до 600 кг/ч (для давления мазута перед форсункой Рм = 200кПа).

Форсунки высокого давления с двойным распыливанием типа ФВД показаны на рис. 7.

Форсунки высокого давления устанавливаются в форсуночных коробках, через которые подается воздух для горения. Схема установки форсунки высокого давление типа ФВД в форсуночной коробке показана на рис. 8.

Форсунки с номинальной пропускной способностью по мазуту 300 и 400 кг/ч выполнены в двух вариантах, различающихся только длиной. Выбор той или иной длины форсунки зависит от размеров примененной форсуночной коробки.

Форсуночные коробки (рис. 9) для установки форсунок высокого давления могут использоваться для подачи воздуха, подогретого до 400 °С. Разработаны коробки двух типов: А – с патрубком для подвода воздуха, расположенным под углом 90° к оси коробки, и Б – с патрубком, расположенным под углом 75° к оси коробки. Каждый из этих типов включает коробки двенадцати типоразмеров.

Радиационные трубы

U-образные радиационные трубы. На основании опыта эксплуатации Стальпроектом создана унифицированная серия труб с горелками ВНИИМТ-Стальпроект: диаметр труб 121, 152, 180 и 219 мм для печей с шириной рабочего пространства 1508, 1740, 1972, 2320 и 2900 мм и для футеровок толщиной 348 и 464 мм. На рис. 10, а показана U-образная радиационная труба с горелкой ВНИИМТ-Стальпроект диаметром 152 мм для рабочего пространства шириной 1508 мм и футеровки толщиной 464 мм. Особенностью этих труб является возможность заказывать изготовителю отдельно корпус трубы, горелку и рекуператор. Это облегчает и удешевляет текущий ремонт труб.

Работа горелки ВНИИМТ-Стальпроект с частичным предварительным смешением газа и воздуха (рис. 10, б), осуществляется следующим образом. Газ поступает в трубу через газовое сопло, расположенное по оси корпуса внутри смесительной трубы. В смесительной трубе на участке, близком к выходному сечению сопла, выполнены отверстия, через которые истекающий из сопла газ инжектирует воздух в количестве, соответствующем коэффициенту расхода воздуха 0,4-0,5. Смесь газа и первичного воздуха, пройдя смесительную трубу, поступает в горелочную ветвь радиационной трубы. Сгорание газа начинается по выходе из смесительной трубы. Вторичный воздух проходит в зазоре между корпусом и смесительной трубой и входит в рабочее пространство трубы через полуциркульные отверстия по наружной поверхности наконечника – стабилизатора. Кроме того, часть воздуха поступает через кольцевую щель между наружной образующей стабилизатора и внутренней поверхностью корпуса. Двухступенчатая подача воздуха обеспечивает устойчивое горение газа с суммарным коэффициентом расхода воздуха 1,05-1,1 без выделения сажи во всем диапазоне изменения расхода газа, т.е. 1:6.

Воздух, идущий на сгорание газа, подогревается в рекуператоре, вставленном в отводящую ветвь радиационной трубы (рис. 10, в). Дымовые газы проходят в зазор между воздушной трубой рекуператора и корпусом радиационной трубы, а воздух подается по центральной трубе, доходит до торцевой стенки рекуператора и поступает в зазор между его внутренней и наружной трубками. Центральная подача холодного воздуха обеспечивает охлаждение самого теплонапряженного участка рекуператора – торцевой стенки. Рекуператор выполняется или из гладкостенных стальных труб (для радиационной трубы диаметром 121 мм), или из жаростойкого чугуна литым. При температуре поверхности трубы 800-850 °С температура дымовых газов перед рекуператором составляет 1070-1100 °С, после рекуператора – 650 °С, а воздух нагревается в рекуператоре до 320 °С. Дымовые газы отсасывают в печной дымопровод, а воздух поступает к горелке.

Тупиковые радиационные трубы. Тупиковые радиационные трубы имеют более равномерное распределение температур по длине трубы и при установке требуют только одного отверстия в кладке, что обеспечивает лучшую плотность рабочего пространства. Однако излучающая поверхность тупиковых труб на единицу длины печи меньше, чем при установке U-образных труб, поэтому тупиковые трубы применяют тогда, когда не требуется введения максимальной тепловой мощности.

Стальпроектом разработан ряд типоразмеров тупиковых радиационных труб ТРТ с наружным диаметром трубы 190 мм для печей с шириной рабочего пространства 1508, 1740, 1972, 2320 мм и для футеровок толщиной 464 мм. Каждый типоразмер может иметь газовое сопло диаметром dг равным 4 или 5 мм, что определяет диапазон пропускной способности трубы по газу. На рис. 11, а показана тупиковая радиационная труба для рабочего пространства шириной 1508 мм. Излучающая 1 и жаровая 2 трубы сделаны из центробежнолитых труб 20Х18Н20С2Л.

Качественное и безопасное отопление: выбор газовой горелки для печи

фото 1

Газовые горелки, также называемые форсунками — ключевые элементы конструкции любой газовой печи.

Задача такого устройства заключается в создании смеси из топлива, в этом случае природного газа, и воздуха с целью поддержания процесса горения в отопительном устройстве.

Газовые форсунки для печей: типы и выбор

Многие пользователи путают два устройства — горелку и форсунку, на самом деле — это не одно и то же. Форсунка входит в конструкцию горелки, то есть они работают в паре. Она ответственна за процесс смешивания топлива с воздухом в нужном соотношении. Если воздуха подается мало, то такая смесь будет коптить, а если много, то процесс горения проистекать не сможет.

Существует 2 вида форсунок, в зависимости от технологии подачи воздуха:

  1. Атмосферные — осуществляют забор дутьевого воздуха из помещения, где находится печь. Для работы такого устройства не нужна установка сложного функционального блока автоматики и регулирования. Основным недостатком является повышенные требования к организации приточно-вытяжной вентиляции. В связи, с чем они устанавливаются в хорошо проветриваемых комнатах. В современных модификациях предусмотрена установка специализированных детекторов, контролирующих уровень кислорода в помещении, и при предельно низких показателях, происходит отсечка газа.
  2. Надувные форсунки работают с принудительной подачей воздуха дутьевым вентилятором. Они комплектуются сложным блоком автоматического регулирования процессами горения. Поэтому горелка в целом имеет более сложную конструкцию, а форсуночное устройство, расположенное в ней, должно обеспечить правильное смешение газа с воздухом. В таких конструкциях забор воздуха осуществляется с улицы.

Газовая форсунка для отопления частного дома

Достоинства газовых форсунок

Форсунки жидкого и газообразного топлива — обязательный элемент горелочного устройства, они обладают многими достоинствами:

  1. Устойчивость, прочность и износостойкость. Эти качества позволяют работать устройствам даже больше срока службы, заявленного производителями оборудования, более 12 лет.
  2. Экологичность, благодаря грамотно организованному процессу горения, выбросы вредных веществ в атмосферу от них минимальны.
  3. Обеспечивают предельные показатели КПД газовых котлов – 90- 92 %.
  4. Легкая эксплуатация и техобслуживание.
  5. Безопасность, устройство снабжается датчиками загазованности, которые в случае создания аварийной ситуации мгновенно перекрывают подачу газового топлива в печь.
  6. Высокая степень ремонтопригодности, наличие в торговой сети достаточного объема запасных частей.

Важные моменты при выборе форсунки

Печь на газовом топливе — это модификация твердотопливных отопительных устройств. Обычно печь переводят на газообразное топливо, когда она и система дымоотвода находится в удовлетворительном состоянии. Если в доме впервые устанавливается отопительное оборудование, то в форсунку рекомендуется устанавливать не в печи, а специальном отопительном котле.

Поэтому перед выбором форсунки для печи, необходимо тщательно изучить все технологические нюансы такой установки:

  1. Габариты помещения — топочной, где будет размещена печь. Если ее площадь меньше 14 м2, то потребуется установка распылительного устройства с принудительной подачей воздуха в составе наддувной газовой горелки.
  2. Тип печи. Если она функционирует только на магистральном газе — достаточно установить атмосферную конструкцию. Если на сжиженном и жидком печном топливе, то потребуется горелка с наддувом.
  3. Тепловая мощность. Нужно очень осторожно подойти к выбору мощности горелки, сильно мощную горелку устанавливать в печи не рекомендуется. Так как в этом случае материал ее может не выдержать высокие температурные режимы. Для предварительного расчета можно воспользоваться простым соотношением «отапливаемая площадь — мощность» из расчета на 10 м2 площади потребуется 1 кВт тепловой мощности.
  4. Страна-производитель. Выбирая бренд горелки, важно учитывать, что западные варианты более долговечны и имеют лучшее оснащение системами безопасности. Тем не менее у них есть свои недостатки, так как они не всегда способны работать в условиях низкокачественных технологических параметров газовой сети, а кроме того на российском рынке они не имеют достаточного объема запасных частей, для выполнения ремонтно-восстановительных работ. Среди западных модификаций наиболее популярными являются немецкие и итальянские распылители.

агрегаты с газовыми горелками вентиляторные горелки атмосферная газовая форсунка газовая горелка

Требования к установке

К монтажу газового оборудования в бане или доме предъявляются специальные требования. Допуск выдается газоснабжающей организацией. Для получения документов на установку, необходимо обеспечить:

  1. Качественную вентиляцию помещения.
  2. Хорошую регулируемую тягу.
  3. Выделить помещение под установку габаритами не менее 12 куб. м.
  4. Выполнить все требования пожарной безопасности.
  5. Выполнить изоляцию дымовой трубы.

Предлагаем ознакомиться Соединение бруса или бревна — различные способы и виды угловых креплений

Эти требования обязательны к выполнению, при несоблюдении, вы не сможете получить необходимые разрешения на использование газовых горелок для банных печей.

Как работает газовая форсунка для печи

Газовая форсунка для отопления частного дома

Форсунки используются для формирования горючей смеси из газообразного топлива и воздуха. Далее обогащенная смесь под давлением поступает через специальные отверстия, тем самым обеспечивая полное сгорание топлива в форме огненного факела. Атмосферная форсунка функционирует, как обычный эжектор. Газ, проходя через сопла особой конфигурации, создает зону разряжения, в которую затягивает воздух и таким образом, создается режим постоянной тяги.

Газовая форсунка для отопления частного дома

Управление форсунками и их регулирование

Регулировка работы такого устройства зависит от ее конструкции. В последнее время особую популярность у потребителей завоевали низкотемпературные распылители. Они наиболее применимы для установки в печах, поскольку создают режим достаточный для нормальной эксплуатации конструкций из кирпича.

Принцип регулирования форсункой может быть организован, как:

  1. Одноступенчатый, при котором она работает только в одном режиме. В этом случае устанавливается автоматика безопасности, по принципу «включено/выключено». При достижении предельных показателей по температуре в печи и давлении газа в магистрали, котел — выключается, при снижении показателей — включается. Такая система уменьшает срок эксплуатации устройства, из-за частых отключений.
  2. Двухступенчатый — устройство работает в двух режимах, создавая различную тепловую мощность факела. Это более экономичный вариант, позволяющий экономить топливо. Особенно в осенне-весенний переходной период, когда температуры наружного воздуха не опускаются ниже 0С. Форсунки при такой конструкции легче регулируются. Кроме того они комплектуются не только блоком безопасности, но и регулированием через термодатчики по температуре внутри помещений.
  3. Модулируемый — является современным и экономичным принципом работы форсунки. Он позволяет обеспечить очень точную и плавную регулировку работы горелочного устройства. Такие распылители выпускаются в комплекте с горелкой. Они обладают тремя видами регулирования: электронной, пневматической и механической.

Монтаж

Монтаж газового оборудования – достаточно скрупулезное мероприятие, требующее специальных навыков и соблюдения специальных условий. При монтаже необходимо:

  1. Подготовить помещение, выполнить отделку стен несгораемыми материалами.
  2. Сделать качественное огнеупорное основание, выступающее за края оборудования более чем на 10 см.
  3. Соблюсти расстояние от стен, установленное нормами строительства и пожарной безопасности.

Вы можете вызвать наших специалистов для монтажа оборудования. Это актуально, если вы хотите получить: качественную установку, длительный срок службы для оборудования и высокий уровень противопожарной безопасности.

Фотографии по тексту для наглядности о сказанном

Атмосферная газовая горелка

Атмосферная газовая горелка для печи

Атмосферная форсунка с рассекателями факела

Атмосферная форсунка с рассекателями факела

Газовая горелка с форсункой и с регулировкой мощности

Газовая горелка с форсункой и с регулировкой мощности

Дутьевые газовые горелки с форсун

Дутьевые газовые горелки с форсункой

Турбированные дутьевые форсунки

Турбированные дутьевые форсунки

Правила безопасности при эксплуатации горелок на газе

В ходе работы газовая горелка накапливает на своей поверхности много сажи. Чтобы агрегат не поломался и эффективно работал, сажу регулярно удаляют. Иногда при значительном скоплении сажи может произойти ее воспламенение.
Газовые котлы с камерами сгорания закрытого типа должны регулярно осматриваться и обслуживаться специалистами. При наличии опыта можно выполнять очистку конструкции своими силами. При установке агрегата обязательно соблюдаются нормируемые расстояния. Приборы атмосферного типа оборудуются качественным дымоходом, а устройства вентиляторного типа – системой дымоудаления коаксиального типа.

Чем вызван запрет газовиков использовать печь с газовой форсункой

Запрет представителей газовых служб в отношении использования печей с газовыми форсунками может быть связан с плохим техническим состоянием отопительного устройства. Или с применением форсунки, изготовленной кустарным способом.

Это связано с тем, что имелись многочисленные аварии в печах с самодельными газовыми распылителями. В данном случае действия представителей горгаза отвечают директивным материалам по безопасной эксплуатации газового оборудования.

Если же собственник для реконструкции использует форсунку заводского изготовления со всем пакетом необходимой документации. А сама реконструкция по переводу печи на газовое топливо была согласовано с горгазом, то в таком случае запрета на эксплуатацию такого оборудования не должно быть.

Самостоятельное изготовление газовых горелок: делать или нет

Сделать что-либо своими руками — это приятно, да еще часто дает солидную экономию. Но в случае с газовыми горелками лучше не рисковать: вы не можете быть уверены в том, что сделали все правильно, а цена ошибки — слишком велика. При этом стоимость атмосферной горелки — всего около 20$. Не стоит оно того. Единственное, на что можно пойти — на изменение параметров распределительных трубок. Эту часть можно переделывать без особого риска.

Еще один момент: на использование самодельной горелки вы никогда не получите разрешение. Можно, конечно, поставить оборудование самовольно, но слишком уж велики штрафы.

Какую лучше выбрать?

Любой покупатель, думающий над переоборудованием своей дровяной печи под газовое топливо, должен тщательно сопоставить множество параметров и факторов, которые в конечном итоге повлияют на выбор конкретного решения. Атмосферные горелки более дешевые – их можно купить за небольшую сумму от 100 долларов США, они не зависят от электричества, но при этом вам, скорее всего, необходимы будут некоторые доработки топливной камеры.

Однако в любом случае – если вы только планируете постройку собственной бани и думаете о приобретении печки-каменки – лучше покупать уже готовую газовую печь с вмонтированной горелкой. Конструкция такой печки и конфигурация ее топливной камеры будет адаптирована под выбранный вами тип горелки, она будет оборудована всей необходимой автоматикой и системами безопасности. И поверьте – после того, как вы попробуете газовую печь, вы не пожалеете о своем выборе.

Нюансы обслуживания

Обслуживание газовой горелки

Обслуживание газовой горелки
Обслуживание газовых горелок любой самодельной версии подразумевается только в её чистке. Этот процесс должен быть ежегодным. Выполнять его самостоятельно не рекомендуется. Ведь придётся разбирать и собирать котёл. Как правило, за обслуживанием обращаются в сервисные центры. Скопившиеся загрязнения ликвидируются воздушной продувкой. Воздух здесь сжатый.

Настраивать давление к горелкам необходимо осторожно. Например, для некоторых нынешних версий горелок параметры 8-10 Атм могут быть пагубными.

Необходимость в чистке горелки может сократится в разы, если на трубу газовой подачи поставить фильтр. Эту работу выполняет работник газовой службы, куда следует обратиться со специальной заявкой.

Открытие вентиля

Вентиль на газовой горелке

Вентиль на газовой горелке
Мощностью такого прибора можно управлять, закрывая или приоткрывая вентиль. Наибольшая температура концентрируется в зелёно-голубой части огня. Чтобы настроить сопло, нужно поставить в его середину факел. Для этого немного подгибаются проволочные держатели.

Для создания рабочей версии горелки к её соплу приваривается наконечник. Угол его изогнутости – 45⸰.

Базисом для изготовления может оказаться и стальной вентиль (также от баллона). На его выходящий отрезок нанизывается заглушка с дырочкой под жиклер. Он берётся из паяльной лампы. Диаметр её сопла – 0,8 мм. Нужный диаметр горелочного сопла – 3 см. Длину сопла можно варьировать насадками. Так контролируется и параметры факела. Регулятором здесь становится вентиль.

Типы горелок и способы нагрева ванны цинкования

Типы горелок и способы нагрева ванны цинкования

Наиболее приемлемым топливом для нагрева ванн цинкования является в настоящее время природный газ, поскольку он наиболее доступен. Ранее, когда доставка природного газа не была широко распространена, использовались другие виды горючих газов и различные сорта нефти или продуктов ее переработки. Электричество также может быть использовано для нагрева оцинковочных ванн, особенно в тех странах, где электричество является достаточно дешевым. Электричество является почти идеальным нагревательным средством для оцинковочных ванн из-за возможности создания почти равномерного нагрева всей ванны, что значительно продлевает их срок службы.

В случае использования газового нагрева применяются четыре типа горелок, а именно:

  • плоскопламенные горелки;
  • горелки с принудительной циркуляцией;
  • высокоскоростные горелки;
  • многогорелочные устройства.

Плоскопламенные горелки

Плоскопламенные горелки сейчас являются наиболее широко используемыми из-за простоты конструкции. Они располагаются вдоль длинных стенок ванн, при этом пламя направляется не непосредственно на стенку, а на специальный металлический экран, который этим пламенем и нагревается. В соответствии с законом Кирхгофа, который гласит, что энергия излучения нагретого тела пропорциональна четвертой степени абсолютной температуры, этот экран излучает тепло уже на поверхность ванны. Обычно такие горелки производят пламя диаметром до 1,2-1,5 м. На рис. 8.13 изображена схема потоков в ванне с использованием плоскопламенных горелок. Очень простое расположение горелок обладает рядом положительных моментов. Количество горелок, используемых в схеме нагрева, определяется исходя из условий безопасного теплопереноса через стенку ванны. Поэтому предпочтительно использование большего числа мелких горелок вместо нескольких больших горелок, поскольку, чем меньше горелок (и, соответственно, чем больше их мощность), тем больше вероятность локального перегрева и увеличения скорости коррозии ванны.

Для относительно мелких ванн горелки располагают в один ряд, для глубоких ванн – в два ряда.

Схематическое изображение нагрева с использованием плоскопламенных горелок

Рис. 8.13. Схематическое изображение нагрева с использованием плоскопламенных горелок.

Многоорелочные устройства

Почти идеальный случай воплощения этого принципа в жизнь (чем меньше мощность горелки и чем больше их число, тем равномернее нагрев поверхности ванны) соблюдается при использовании многогорелочных устройств (рис. 8.14).

Согласно этой схемы, вдоль каждой длинной стенки обогреваемой ванны размещается по несколько тысяч микрогорелок (на расстоянии в 30 см между рядами и 8 см в каждом ряду). Микрогорелки имеют простейшую структуру, не забиваются золой, которая обычно, даже при максимальной очистке газообразного топлива, все же оказывается в природном газе; их ревизия (и частичная замена) возможны при плановой замене ванны. Эта схема обогрева ванн имеет ограниченное использование (запатентована фирмой Бизол), но ареал ее применения (начинавшийся в Италии и в нескольких прилегающих странах) постепенно расширяется на другие страны, в том числе и на Россию, ввиду высокой эффективности используемого топлива.

Многогорелочная система нагрева

Рис. 8.14. Фотография блока для многогорелочной системы нагрева.

Недостатком использования плоскопламенных горелок является ограниченность пути горячего воздуха вдоль стенок ванны, в результате чего горячий воздух не успевает полностью отдать свое тепло металлу. Поэтому были разработаны горелки с принудительной циркуляцией воздуха, которые в значительной степени лишены вышеупомянутых недостатков.

Горелки с принудительной циркуляцией состоят из камеры сгорания и туннеля циркуляции воздуха, который окружает ванну оцинкования. Газ сжигается в камере сгорания и циркулирует вокруг стенок ванны, причем специальный вентилятор гонит эти продукты сгорания вдоль стенок нагреваемой ванны. На выходе из ванны газы сгорания направляются в теплообменник, нагревая воздух, подаваемый в камеру сгорания.

Высокоскоростные горелки

Высокоскоростные горелки. Высокоскоростные горелки являются новейшим типом горелок, которые применяются для больших ванн оцинкования, хотя эта схема нагрева используется более 25 лет. Эта система обычно состоит из двух или большего числа горелок (иногда четырех, шести или даже восьми), расположенных диагонально на противоположных углах ванны, как показано на рис. 8.15. Система спроектирована так, что направляет газы сгорания с чрезвычайно высокой скоростью (до 150 м/мин) вдоль стенок ванны. Поэтому для нагрева ванны требуется меньшее число горелок (по сравнению с плоскопламенными).

Схема расположения горелок и движения газовых потоков при использовании высокоскоростных горелок

Рис. 8.15. Схема расположения горелок и движения газовых потоков при использовании высокоскоростных горелок.

Томасом Куком на примере ванны длиной 45 футов (15 м) произведен расчет её удельной производительности при использовании как горелок с плоским пламенем, так и высокоскоростных горелок. Им было показано (на основании анализа работы 35 ванн в Северной Америке), что усредненная эффективность плоскопламенных горелок при расчетной производительности ванны цинкования равна 50% (то есть половина произведенного при горении тепла уносится с отходящими газами). В то же время эффективность высокоскоростных горелок (оцененная автором на основании нескольких недавно вступивших в строй ванн) оценивается в 67%.

Причина различий в эффективности очевидна. Контакт горячих газов, получаемых из плоскопламенной горелки, с поверхностью стенки ванн слишком короток. Кроме того, горячие газы из горелок, расположенных вблизи выхода последних из ванны, обходят не всю поверхность ванны, а одну из торцовых стенок ванны он вообще не обогревают.

В отличие от них, высокоскоростные горелки имеют не только удлиненный контакт со стенками ванны, но они обогревают и торцовые стенки ванны, что и повышает общее количество перенесенного тепла. При одинаковом переносе тепла в ванну энергонапряженность переноса во втором случае меньше примерно на 15-20%, что продлевает жизнь ванны.

Соответственно, время жизни ванны при замене плоскопламенных горелок на высокоскоростные увеличивается с 5 до 6 лет.

В тех местах, куда еще не поступает газ, используются системы электрического нагрева. Вдоль стенок ванны располагаются нагревательные модули, через которые пропускается электрический ток. Нагревательные модули могут быть линейными или зигзагообразными. За счет дифференциальной группировки модулей по вертикали достигается оптимальное распределение температуры. Точность регулирования ±1 С. Выделение гартцинка снижается примерно на 50%, изгари на 10%. Коэффициент полезного действия такого нагрева за счет использования высокоэффективной теплоизоляции может достигать 95%.

Сравнение потребляемой мощности на холостом ходу двух ванн с газовым и электрическим обогревом видно из расчета: при газовом нагреве 51,6 кВт/час; при электрическом – 29,6 кВт/час; при проектной эксплуатации печи, соответственно, 567,8 кВт/час и 380,6 кВт/час для печи размером 7000х400х2400 3 т/час и годовой производительности 10800 тонн.

Кроме продукции общего цинкования, промышленностью востребована также оцинкованная проволока, сетка, полоса различной ширины, получение которых не требует глубоких ванн. Однако нагрев таких ванн (менее 5 футов глубины) становится проблематичным, поскольку интенсивность переноса тепла для ванн ограничена 10000 BTU/кв.фут из-за сильного увеличения риска прожога, и при таком варианте высокая производительность неглубоких ванн недостижима. Кроме того, уже говорилось выше, что в ваннах с металлическими стенками невозможно организовать цинкование во втором температурном интервале. Для этих случаев были разработаны специальные методы нагрева ванн, причем сами ванны делались керамическими.

Один из способов – так называемый «индукционный» нагрев. Снаружи ванны или внутри в специальных каналах размещаются электрические катушки, по которым подается ток высокой частоты. Приемником энергии является расположенный в ванне металл.

Индукционный обогрев ванн имеет следующие преимущества:

  • оптимальное использование энергии, подводимой для получения необходимой температуры ванны;
  • равномерный, без местных перегревов, нагрев ванны;
  • пониженное образование гартцинка;
  • низкий износ стенок ванны.

Расход энергии при этом составляет 180 квт-час на тонну продукции или чуть больше.

Наиболее рационален боковой индукционный нагрев, исключающий нежелательную циркуляцию и являющийся менее дорогостоящим по сравнению с канальным обогревом.

Погружные горелки

Другой вариант нагрева мелких ванн цинкования – использование так называемых погружных горелок (рис. 8.16). Технология с погружными горелками представляет интерес для ряда отраслей металлургии, но и в оцинковочной промышленности может с успехом использоваться. Для этой цели были разработаны газовые горелки, очень устойчивые по отношению к расплавленному цинку. Эти горелки погружаются непосредственно в жидкий металл внутри керамической ванны. Преимущества погружных горелок – хорошие термические характеристики, однородная температура расплава, меньшая скорость образования гартцинка и более долгая жизнь ванны.

Погружная горелка

Рис. 8.16. Схематическое изображение погружной горелки.

Система состоит из керамической погружной трубки, высокоскоростной рекуперативной горелки и внутренней циркуляционной трубки. Внешняя трубка сделана из керамики на основе карбида кремния, она устойчива к процессам эрозии со стороны жидкого металла и обладает высоким уровнем теплопроводности и механического сопротивления при погружении. Более того, керамика не подвергается заметным воздействиям со стороны горячих газов, устойчива как к ползучести, так и окислению.

Рекуперативная горелка включает предварительный нагрев газов, подаваемых в зону сгорания, что играет важную роль в достижении высокой тепловой эффективности. Внутренняя трубка создает условия для рециркуляции продуктов сгорания и для достижения однородного распределения тепла и достижения необходимых скоростей теплопередачи.

Погружные горелки могут быть установлены под крышкой ванны, как это показано на рис. 8.17. Тепловая эффективность погружных горелок может достигать 80%.

Схема установки погружной горелки в керамическую ванну

Рис. 8.17. Схема установки погружной горелки в керамическую ванну.

Пылеугольные горелки

Имея большой опыт конструирования энергетического оборудования, компания «Пауэрз» проектирует и производит все виды пылеугольных горелок любой тепловой мощности.

Пылеугольные горелки “Пауэрз” соответствуют всем экологическим нормам, а также современным требованиям экономичности и безопасности. Пылеугольные горелки комплектуется запальными устройствами и датчиками селективного контроля факела горелки.

В настоящее время для закрутки вторичного воздуха применяют лопаточные завихрители: аксиальные и тангенциальные. В канале первичного воздуха применяются как аксиальные лопаточные аппараты, так и улиточные завихрители, в зависимости от таких показателей качества угля, как зольность, абразивность, реактивность.

пылеугольная горелка

Все три типа горелок имеют подачу угольной пыли высокой концентрации трубой Ø76 или Ø89 с рассекателем на выходе. Центральный и периферийные воздушные каналы имеют аксиальные завихрители. Природный или коксовый газы подаются в горелки по газовым трубкам, расположенным в рассечку между соседними воздушными каналами.

Выступающие части горелок, подверженные влиянию высокотемпературных топочных газов и радиационному излучению, выполняют из жаростойких материалов (Х23Н13, 12Х18Н10Т).

Технические характеристики Горелки ГПГК-26
Наименование параметраКаменный уголь
Qрн°=5088кк/кг
Природный газМазут
Производительность горелки, кг/ч (нм3/ч)(ном/мах)439420341542
Тепловая мощность горелки МВт, мax26,018,016,0
Коэффициент рабочего регулирования221,2
Аэродинамическое сопротивление горелки по воздуху (мах), кПа2,01,0
Давление природного газа перед горелкой (мах), кПа15,0
Коэфф. избытка воздуха в горелке0,951,051,5
Температура газа, °С1515
Температура горячего воздуха (мах), °С428
Давление мазута перед растопочной форсункой (мах), МПа0,6
Геометрические характеристики
Диаметр амбразуры, мм816
Габаритный размер (Д*В*Ш), мм
(не более)
2050х1500х1350
Присоединительные размеры, мм76х6/89х6
По углю:
ПВКД
диаметр рассекателя пыли
816
120
По воздуху:
центральный канал
периферийный канал
250х500
500х1000
По природному газу:
Масса горелки, кг (не более)
159х4,5
850
Требования надежности
Назначенный срок до списания:
Корпусных деталей200 000 ч.
Быстроизнашивающихся
(насадок пылевых и газовых каналов)
15 000 ч.
Время восстановления определяется
длительностью проведения ремонта котла
Вероятность безотказной работы
0,98
Средний срок службы до первого кап. ремонта4 года

Ввиду большого разнообразия топлива, мощностей и мест применения, компания «Пауэрз» проектирует и поставляет пылеугольные горелки, адаптированные под индивидуальные условия эксплуатации.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector