Файл: Жуков Д.В. Основы теории и техника сушки теплоизоляционных изделий.pdf

Рис. 104. Схема автоклава для совмещенного процесса тепловой обработки ИКИ

трубу с последовательным движением теплоносителя по другим трубам и отводам конденсата через нижнюю тру­ бу. Испытания автоклава показали, что данная конструк­ ция панелей является неработоспособной. По принятой схеме движения теплоносителя верхние трубы расширя-

д-л

Рис. 105. Нагревательная панель до реконструкции

/ — распределительные коллекторы; 2 — перегородки; 3 — опоры; 4 отвод конденсата; 5 — ввод теплоносителя

ются больше, чем нижние, что ведет к короблению всего теплообменника, деформации его нижних направляющих и раскрытию фланцев на подводящих трубопроводах. В связи с этим панели были реконструированы (рис. 106).

Рис. 106. Нагревательная панель после реконструкции

/ — внешние распределительные коллекторы;

Между каждой парой труб разрезаны по всей длине по-, перечные перегородки и левые коллекторы, каждая пара труб поставлена на скользящие опоры, а в месте ввода пара ВОТ теплообменники закреплены на мерт­ вых опорах. После этой реконструкции деформаций в

189

теплообменниках не наблюдается. Однако установка мертвой опоры автоклава в левом его конце вызвала ряд трудностей по устройству компенсаторов на трубопрово­ дах, подводящих ВОТ к автоклаву.

Для определения количества пара, циркулирующего через садку изделий, были проведены замеры скорости как в сегментах, образованных нагревательными пане­ лями и стенкой автоклава, так и в каналах садки. Все опыты были проведены в закрытом автоклаве на холод­ ном воздухе при полной загрузке автоклава изделиями. Скорость потока по каналам садки определяли при по­ мощи струнного анемометра, устанавливаемого в центре равновеликих площадей, на которые разбито поперечное сечение канала. В результате замеров установлено сле­ дующее.

При подборе оптимальных параметров режима сов­ мещенного процесса запаривания и сушки изделий опро­ бовали несколько вариантов с изменением давления и температуры пара по времени. В результате для из­ вестково-диатомовых плит объемным весом 200— 225 кг/м3, размером 1000X500X80 мм установлены сле­ дующие параметры режима по периодам в ч:

В течение всех периодов нагревательные панели бы­ ли включены полностью. Параметры такого режима при­ водятся на рис. 107.

Таким образом, при сушке изделий новым методом за 22—23 ч можно получить высокопрочные и полностью высушенные изделия, тогда как при обычно применяе­ мом методе на тепловую обработку плит толщиной 50 мм требуется около 40 ч, а при изготовлении крупно^ размерных изделий — до 60 ч.

190

ИнтенспсрПкацпя процесса структурообразования при совместном запаривании п сушке объясняется ускорени­ ем кристаллизации и перекристаллизации новообразова­ ний, благодаря поддерживанию раствора в перенасы-

Рнс. 107. Производственным режим совмещенного процесса тепловой обработки известково-диатомовых материалов

/ — давление; 2 — температура пара на выходе из теплообменника; 3 — температура па входе в теплообменник; 4 — температура конден­ сата

щенном состоянии вследствие непрерывного удаления воды и интенсивному молярному перемешиванию раствора в изделии. Повреждения структуры, вызванные интенсивной сушкой, устраняются (залечиваются) од­ новременно идущим процессом структурообразования. Интенсивную сушку изделий, однако, можно начинать только после получения прочной первичной структуры. В известково-диатомовых смесях такая структура обра­ зуется в период подъема давления, и, следовательно, сушку изделий можно начинать сразу пЬсле достижения заданного давления. При изготовлении известково-пес­ чаных изделий после достижения заданного давления необходимо сделать 2—4-ч изотермическую выдержку, а затем производить сушку. Свойства получаемых изде­ лий, а также оптимальные составы смесей при этом ме­ тоде тепловой обработки такие же, как и при тепловой обработке методом пропаривания и последующей сушке.

191

Г Л А В А IV..............................................................

ОБОРУДОВАНИЕ СУШИЛЬНЫХ УСТАНОВОК

1.Топочные устройства

Вкачестве теплоносителя в сушилках для теплоизо­ ляционных изделий в основном используют смесь ды­ мовых газов от сжигания топлива с наружным возду­ хом или с рециркулируемыми газами. Подогрев тепло­ носителя (воздуха) в огневых пли паровых калорифе­

рах применяют редко.

Сушка топочными газами имеет ряд преимуществ по сравнению с воздухом, подогретым в калориферах, так как есть возможность получать неограниченно вы­ сокие температуры теплоносителя, отсутствует необхо­ димость строительства громоздких огневых калорифе­ ров, подчас ненадежных в работе, пли парокотельиых и, следовательно, уменьшаются начальные и эксплуата­ ционные затраты. При сушке дымовыми газами расход топлива сокращается в 1,5—2 раза.

Основными недостатками сушки дымовыми газами считаются коррозия транспортных устройств в сушил­ ках, загазованность цехов и загрязнение продукции зо­ лой (при сжигании твердого топлива) и сажей. Однако транспортные устройства корродируют в неправильно работающих туннельных сушилках, на загрузочных кон­ цах которых теплоноситель переувлажняется из-за не­ достаточного его количества, а на металлических дета­ лях вагонеток конденсируются водяные пары. При пра­ вильном гидравлическом режиме работы туннелей кор­ розия транспортных устройств не наблюдается.

Загазованность цехов и загрязнение продукции са­ жей или золой (при сжигании твердого топлива) являют­ ся следствием недостаточного разрежения в сушилках и неудовлетворительной конструкции топок: излишняя их форсировка, отсутствие пылеосадителей или, например, достаточного подогрева мазута.

Очень часто система топка — смесительная каме­ ра не обеспечивает регулирования тяги в топке. Топка превращается в смесительную камеру с повышенным

•разрежением и, следовательно, с пониженной темпера­ турой и плохими условиями для горения топлива. Ос­ новное требование к топочным устройствам сушилок за­ ключается в том, чтобы в топочном объеме происходило

192

полное сгорание топлива без образования окиси углеро­ да и сажи, а продукты горения не содержали бы частиц золы. Это требование выполняется в том случае, если в топку поступает достаточное для горения топлива ко­ личество воздуха, правильно выбран топочный объем и процесс горения организован в соответствии с сжига­ емым топливом. При сушке смесью дымовых газов и воздуха влагосодержание смеси выше, чем влагосодержание воздуха, и является расчетной величиной. Ниже приводится методика расчета количества воздуха для горения, продуктов горения и влагосодержания смеси.

При расчете процесса горения топлива и параметров смеси топочных газов и воздуха необходимо знать эле­ ментарный состав сжигаемого топлива. Элементарный состав топлива выражают в процентах его горючей или рабочей массы. Теплотворную способность твердого и жидкого топлива, можно определить калориметрированием или рассчитать по формулам Д. И. Менделеева:

Теплотворная способность сухого газообразного топ­ лива

Теоретическое количество сухого воздуха, необходи­ мое для сжигания 1 кг твердого или жидкого топлива,

L0 = 0,115СР + 0,345НР - 0,043 (Ор - Sp) кг/кг; (112)

для сжигания 1 кг сухого газообразного топлива

ат =

в топках сушильных установок этот коэффициент принимают в пре­ делах 1,3—1,8.

Количество водяного пара, поступающего со смесыо топочных газов и воздуха при сжигании твердого и жид­ кого топлива, можно подсчитать по соотношению:

Ln = 9НР + WP _]_ aL0d0 + Wr кг/кг топлива, (116)

где а — общий коэффициент избытка воздуха; d0— влагосодержаиие дутьевого или добавляемого к топочным газам воздуха в кг/кг; №т— количество водяного пара, применяемого для дутья или распыления топлива, в кг/кг;

при сжигании сухого газообразного топлива

Зная количество водяного пара и сухих продуктов го­ рения, нетрудно определить влагосодержаиие топочных газов:

Для приближенных расчетов dT можно пользоваться приведенным на рис. 108 графиком зависимости влагосодержания топочных газов от температуры в топке. Если же известна температура теплоносителя, подавае­ мого в сушилку, то его влагосодержаиие находят по I — d-диаграмме на прямой, соединяющей d0 и dT (см. примеры расчета сушилок).

Топки сушилок отличаются от топок паровых котлов тем, что стенки первых не экранированы и во избежание

194