Файл: Литвиненко, П. А. Слесарь по обслуживанию газового оборудования промышленных предприятий учеб. пособие.pdf

так, чтобы их устье было направлено в топку. Для крепления го­ релки на фронте котла монтируют металлический лист с отверстиями для огневого насадка горелки, запальника и смотрового окна. Для

горелки с большим вылетом от котла дополнительно укрепляют под­ ставку. Инжекционные горелки среднего давления монтируют по две на каждом котле, а горелки с принудительной подачей воздуха — по одной на котел.

203

Оборудование котла «Универсал» инжекционными горелками показано на рис. 100. Поскольку установленные на котле две инжекционные горелки инжектируют все количество воздуха, требующееся для сжигания газа, при нормальной работе котла отверстия на фронтовом листе, через которые поступает вторичный воздух, закры­ вают. Фронтовой лист защищают от прямого излучения из топки отражательным листом или футеровкой.

При использовании газа низкого давления на чугунных секцион­ ных котлах монтируют горелки низкого давления с принудительной подачей воздуха (рис. 101). Для этого демонтируют гарнитуру

Рис. 102. Оборудование котла «Универсал-4» форкамерной горелкой.

1— газовый коллектор; 2 — смеситель; 3 — форкамера; 4 — запальное отверстие.

ив образовавшемся отверстии укрепляют горелку. Колосниковую решетку перекрывают двумя слоями листового асбеста толщиной 5—10 мм, а сверху — огнеупорным кирпичом плашмя насухо. Нижнюю часть секции, обращенную к топке, защищают от излуче­ ния стенкой из огнеупорного кирпича. В облицовке горелки на фрон­ товой стенке котла со стороны топки предусматривают круглую амбразуру, обеспечивающую стабилизацию факела, а у задней стенки топки делают горку из битого огнеупорного кирпича.

Наиболее широко используются горизонтальные (подовые) щеле­ вые горелки низкого давления без принудительной подачи воздуха. Однако их работа зависит от разрежения в топке. Чтобы нейтра­ лизовать этот недостаток и повысить к. п. д. чугунных секционных котлов, сохраняют подовое расположение горелок, заменив диффу­ зионные горелки инжекционными. На рис. 102 представлено обору­ дование чугунного секционного котла «Универсал-4» форкамерной горелкой.

204

§ 100. Сжигание газа в промышленных печах

Чтобы решить, какую горелку доставить при переводе печи на газообразное топливо, следует учитывать следующие одновременно действующие факторы: характер работы печи (периодическая или непрерывно действующая); размер ее (длина, ширина, высота); технологический и тепловой режим работы печи, определяемые тем­ пературой, равномерностью и временем нагрева и характер факела пламени; пределы регулирования производительности горелок; сте­ пень подогрева воздуха, подаваемого в горелку, конструкцию и раз­ меры печной камеры и места установки горелочных устройств (в от­ дельных топочных устройствах или в рабочей камере); давление газа в газопроводе и др.

С ж и г а н и е г а з а н а м е т а л л у р г и ч е с к и х и м а ш и н о с т р о и т е л ь н ы х з а в о д а х

В сдвоенной камерной печи (рис. 103) для нагрева мелких сталь­ ных изделий продукты сгорания отводятся из рабочей камеры вверх через установленный над печью рекуператор под вытяжной зонт. Подковообразное движение рекуператора помогает равномерно на­ греть металл. Но для обеспечения нужного эффекта при переводе однотипных камерных нагревательных печей на газовое топливо отпадает необходимость в выносных топках, устраивается понурый свод и соответственно располагаются вытяжные каналы в печной камере с сокращением избыточных объемов топки и рабочего про­ странства печей. Это позволяет сократить площадь печей на 20%, а объем печной кладки до 35%. На всех печах устанавливают комби­ нированные горелки ЭЧМ и радиационные трубчатые рекуператоры, изготовленные из стали 1Х18Н9Т, что обеспечивает равномерный нагрев металла и снижает расход топлива более чем на 20%.

На рис. 104 показана печь с выдвижным подом для нагрева слит­ ков и заготовок перед обработкой под прессом. В ней металл раскла­ дывают на подставках и для более равномерного нагрева применяют принудительную циркуляцию продуктов сгорания за счет энергии движения, вносимой газовыми горелочными устройствами. Газовоз­ душные струи из горелок направляются не в рабочий объем, а в ннжекционные устройства, находящиеся в кладке рабочей камеры. В инжекторе остывшие газы из рабочего объема смешиваются со стру­ ями, вытекающими из горелок, и эта смесь выбрасывается в рабочий объем, что помогает избежать местного перегрева изделий.

На рис. 105 показана методическая рекуперативная печь односто­ роннего нагрева до 900—950° С небольших заготовок в листопрокат­ ном производстве. В ней горелки установлены в торцовой и боковых стенках сварочной зоны. Изделия перемещаются в печи толкателем.

205

перемещается по металлическим водоохлаждаемым трубам. Если по­ следние не изолированы, потери тепла с водой достигают до 25% от тепла, вводимого в печь. При изолированных трубах потери тепла снижаются до 7—8%.

В кольцевых (или карусельных) нагревательных печах (рис. 106) нагреваемые заготовки передвигаются при вращении кольцевого пода. Горелки установлены в томильной и сварочной зонах танген­ циально к кладке, что способствует лучшему движению продуктов сгорания навстречу движущимся заготовкам. В этих печах возможно двух- и трехступенчатое использование тепла продуктов сгорания:

Рис. 105. Методическая рекуперативная двухзонная печь.

1 — горелка; 2 — окно выдачи заготовок; з — сварочная зона; 4 — методическая зона; 5 — дымоход; в — окно загрузки заготовок; 7 — игольчатый рекуператор.

первая ступень — подогрев металла в методической зоне, вторая — подогрев воздуха для горелок, третья — в теплоутилизационной установке (котле-утилизаторе), смонтированной за печью. Причем в зависимости от температуры продуктов сгорания и теплового ба­ ланса печи рекуператор можно устанавливать до и после котла-ути­ лизатора.

Скоростной нагрев прутков и труб производят в секционных проходных печах (рис. 107). В трехсекционной печи горелки смон­ тированы тангенциально с одной стороны сверху, а с другой стороны снизу нагревательной камеры печи. Круговой поток продуктов сго­ рания помогает нагревать металл равномерно. На небольших печах с шириной пролета до 2—3 м используют инжекционные горелки, а на больших печах — горелки внешнего смешения с принудительной подачей воздуха. На печах устанавливают воздушные рекуператоры. За большими печами, кроме того, помещают и котлы-утилизаторы для использования тепла уходящих продуктов сгорания.

207

А- А

Рис. 107. Печь для скоростного нагрева прутков и труб.

S — секция печи; 2 — направляющие ролики; з — нагреваемое изделие; 4 — горелка; 5 — рекуператор.

Термические печи подразделяются на камерные (со стационарным или выдвижным подом), в которых изделия находятся в неподвижном состоянии, и проходные, в которых изделия передвигаются в рабочем

чах, в которых требуется наи­ более равномерный нагрев поверхности изделий, используют панель­

ные радиационные горелки (рис. 109), не создающие факела, напра­ вленного непосредственно на изделия. Такие печи образуют излуча­ ющие поверхности с равномерным распределением температур.

5' V

Рис. 109. Термическая печь с беспламенными панельными горелками.

1 — горелка; 2 — каркас; 3 — рабочие дверки; 4 — дымоход; 5 — нагреваемые детали; в — газопровод.

Термическая обработка металла совершается в печах с выдвиж­ ным подом и рециркуляцией продуктов сгорания в камере, происхо­ дящей за счет энергии струй и факела горелок или при помощи внешних побудителей.

Длинные заготовки (роторы, валы, трубы) обрабатывают в полумуфельных вертикальных дечах. В них изделия нагревают главным

210