Файл: Волгина, Ю. М. Теплотехническое оборудование стекольных заводов учебник.pdf

коэффициент загрузки, зависящий от формы изделий, плотности укладки и размеров рабочей камеры (принимается равным 0,5—0,75).

Число печей, требуемое для отжига стеклянных из­ делий, определяют по формуле

где V — суммарный объем выпускаемых изделий в м3/сутки; z — про­ должительность одного цикла работы печи в ч.

Отжигательные печи периодического действия могут работать без циркуляции газов в рабочей камере и с циркуляцией. При отсутствии в рабочей камере прину­ дительной циркуляции газов ее полный объем обычно не превышает 12 м3 (глубина 3,5 м, ширина 3, высота до пят свода 1 м, стрела подъема свода 1/7—Vs длины пролета, высота укладки изделий не более 1,25 м).

Размеры рабочих камер печей с циркуляцией зави­ сят от направления движения газов и конструкции при­ способления для укладки изделий. Общий объем рабо­ чих камер этих печей и их линейные размеры обычно больше соответствующих размеров печей без цирку­ ляции.

Наружные стены камер отжига выкладывают тол­ щиной 375—500 мм, из которых 125—250 мм приходит­ ся на долю легковесного шамота, остальные 250 мм — на долю строительного глиняного кирпича. Внутренние стены между двумя соседними камерами выполняют из легковесного шамота толщиной 375 мм. Свод печи вы­ кладывают из легковесного шамотного кирпича толщи­

расстоянии 1 м от уровня пола цеха. Под выкладывают из шамотных плит толщиной 65—100 мм. Топочные уст­ ройства располагаются ниже уровня пода.

Лучшим типом периодической печи с точки зрения удовлетворения технологических требований отжига стеклянных изделий является электрическая отжига­ тельная печь сопротивления.

Электрообогрев обеспечивает точное соблюдение за­ данного режима отжига и возможность его автоматичес­ кого регулирования в широких пределах. Кроме того, по всем сечениям камеры отжига достигается равномер­

262

ность распределения температуры. Соблюдение посто­ янства заданного температурного режима во все перио­ ды работы электрических печей позволяет осуществ­ лять в них тонкий отжиг стеклянных изделий.

Коэффициент полезного действия и коэффициент ис­ пользования электрических отжигательных печей зна­ чительно выше, чем обычных отжигательных печей пе­ риодического действия.

Электрические печи имеют более простую конструк­ цию, так как в них отсутствуют многие конструктивные элементы, присущие пе­ чам, отапливаемым раз­ личными видами топли­ ва. Обычно кладка ка­ мерных электрических печей выполняется в ме­ таллическом кожухе и состоит из внутренней ог­ неупорной футеровки и теплоизоляционной за­ сыпки. Для ускорения ох­ лаждения и лучшего ре­ гулирования температур­ ного режима в период охлаждения внутри кла­ дки некоторых печей уст­ раивают воздушные ка­ налы, по которым может циркулировать воздух.

Печи для тонкого от­ жига имеют специальные устройства для выравни­ вания температур внутри камеры отжига.

Нагреватели, изгото­ вляемые из сплава Х15Н60, размещают обычно на всех

поверхностях печи, что обеспечивает большую равномер­ ность распределения температур в камере отжига.

В электрических печах обычного типа иногда суще­ ствует небольшой перепад температур, объясняемый Малой подвижностью воздуха в камере отжига и пере­ дачей тепла почти исключительно лучеиспусканием как в период нагрева, так и в период охлаждения изделий. Для устранения температурной разности по сечению пе­

чи необходимо усилить теплопередачу конвекцией. Это достигается усиленным движением воздуха в камере отжига благодаря установке вентилятора.

Камерная электрическая печь с принудительной цир­ куляцией воздуха для отжига стеклянных изделий по­ казана на рис. 89. Дл-я кладки печи использованы лег­ ковесный шамот (стены, под) и диатомитовая засыпка. Нагреватели расположены на стенах печи и отделены от изделий металлическим экраном. Печь представляет собой вертикальную шахту, в которой отжигаемые из­ делия укладывают на полки-этажерки.

§ 58. Печи непрерывного действия

Для осуществления процесса отжига стеклянных из­ делий в печах непрерывного действия по их длине соз­ дают определенные температурные зоны, соответствую­ щие стадиям режима отжига. Тепловой режим в этих зонах поддерживают постоянным в течение всего време­ ни отжига изделий данного вида. При отжиге изделий другого вида тепловой режим по длине печи в случае необходимости можно изменять.

Стеклянные изделия, перемещаясь при помощи транспортных устройств, проходят последовательно че­ тыре зоны — нагрева, выдержки, медленного охлажде­ ния и быстрого охлаждения.

Печи с периодическим передвижением изделий (тягуны) являются переходными от периодически действу­ ющих печей к печам непрерывного действия и в настоя­ щее время имеют ограниченное применение. Периодиче­ ское передвижение отжигаемых изделий ухудшает про­ цесс отжига, так как при каждой передвижке изделие попадает в новые температурные условия и охлажда­ ется скачкообразно. Температурная кривая по длине этих печей в большой степени зависит от размеров изде­ лия. Как правило, печи этого типа требуют значитель­ но большего удельного расхода топлива, чем печи с не­ прерывным движением изделий. Конструкция печей с периодическим движением изделий очень проста.

Печи с непрерывным передвижением отжигаемых изделий разнообразны по конструктивному выполнению и наиболее экономичны для механизированного произ­ водства любых видов стеклянных изделий. В этих печах изделия могут двигаться горизонтально или вертикаль­

264

но. Наибольшее распространение имеют печи с горизон­ тальным передвижением изделий, хотя отжигательные печи с вертикальным движением также имеют некото­ рые преимущества. Такая печь занимает небольшую площадь, сокращено расстояние (по горизонтали) меж­ ду загрузочным и выгрузочным концами, возможна пе­ редача изделий в другие этажи цеха, а также уменьше­ на опасность подсоса холодного воздуха в туннель от­ жига.

Для создания необходимого теплового режима в пе­ чах непрерывного действия можно сжигать любой вид топлива, дающий факел пламени с температурой не ни­ же 700—1000° С.

По способу обогрева печи непрерывного действия подразделяют на печи с прямым обогревом и муфельно­ го типа.

В печах с прямым обогревом в местах вылета факе­ ла пламени создаются участки с более высокой темпера­ турой, обусловленные расположением горелок и их мощностью. Такое распределение температуры ухудша­ ет отжиг, а иногда приводит и к браку — оплавлению изделий.

В печах муфельного типа при правильной организа­ ции движения продуктов горения за стенками муфеля

В этих печах можно подавать тепло в любом месте пе­ чи, в том числе и через под, что очень затруднительно при прямом обогреве. Поэтому заданную температур­ ную кривую отжига при максимальной равномерности температур по сечению туннеля отжига легче поддержи­ вать в печах муфельного типа, чем в печах с прямым обогревом.

Удельный расход тепла в муфельных печах ввиду более совершенной их конструкции меньше, чем в пе- чах-прямого обогрева.

Современные печи муфельного типа с непрерывным передвижением отжигаемых изделий отапливают жид­ ким или газообразным топливом. В муфельных отжига­

изделий (вагонеточные — тягуны).

265

Общими элементами конструкции для всех типов от­ жигательных печей непрерывного действия являются канал-—туннель для отжига, расположенный горизон­ тально или вертикально, отопительные устройства и ка­ налы для прохождения воздуха, топлива и продуктов горения. Изделия загружают с одного конца туннеля и выгружают уже отожженные с другого конца.

Размеры отжигательных печей непрерывного дейст­ вия колеблются в больших пределах и зависят от про­ изводительности, вида отжигаемых изделий, конструк­ ции печи и типа топлива.

При ручном или полумеханизированном производст­ ве сортового, тарного стекла и других штучных изделий применяют печи различного типа, в которых отжигае­ мые изделия укладывают на вагонетки.

Печи непрерывного действия для отжига стекла ва­ гонеточного типа (тягуны) имеют туннель для отжига, топки и систему газовых, воздушных н дымовых кана­ лов. Печи вагонеточного типа принадлежат к отжига­ тельным печам с прямым обогревом. Обычно туннель для отжига находится над уровнем пола, топочное уст­

каналы, соединенные с дымовой трубой, расположенной непосредственно над печью или вблизи нее.

зон нагрева, выдержки и медленного охлаждения. Ши­ рина камеры горения 600—900 мм, высота 900—950 мм. Объем камеры горения должен обеспечивать только частичное сгорание топлива для возможности его дого­ рания в каналах и туннеле отжига. Смесь продуктов го­ рения (воздуха и несгоревших частиц топлива) по вер­ тикальным каналам 2 поступает в туннель отжига 3. На вертикальных участках каналов устанавливают ши­

266

преждает подсос холодного воздуха в туннель отжига. Туннель отжига 3 представляет собой канал, вдоль ко­

вой посуды используют вагонетки размером 1000Х900Х Х300 мм, общим объемом 0,27 м3, для бутылок — 1300Х X I000X350 мм, объемом 0,45 м3, а для других видов изделий объем вагонетки колеблется от 0,1 до 0,9 м3. Обычно в печи находится 10—15 вагонеток.

Длина вагонеточных печей колеблется от 20 до 40 м.

и в неотапливаемой — 0,4—0,6 м. Высота подъема свода lh —У&длины пролета.

Внутреннюю часть кладки туннеля отжига в зоне нагрева и медленного охлаждения выкладывают из ша­ мотного кирпича толщиной в один кирпич (230—250 мм), а наружную — из красного или изоляционного кирпича толщиной 1 —1,5 кирпича (250—375 мм). В зоне быст­ рого охлаждения кладка состоит из обычного красного кирпича толщиной 250 мм.

делий 50000 кДж/кг.

267