Файл: Ахмедов, Р. Б. Газ в народном хозяйстве Узбекистана.pdf

Теоретическими и экспериментальными работами, выполненными в центральных научно-исследовательских и проектно-конструкторских институтах (ИГ АН УССР, ЦНИИТМаш, ВНИИМТ и др.), показана возможность защиты металла от окисления при высокотемператур­ ном нагреве в среде продуктов неполного горения с ко­ эффициентом расхода воздуха а =0,5. Разработаны и внедрены опытные образцы пламенных печей безокислительного и малоокислительного нагрева металла. Та­ кие печи имеют особенности по технологии сжигания газа: продукты неполного горения газа (а =0,5) служат защитной средой для безокислительного нагрева, а про­ дукты дожигания (а = 1,0), для получения высокой тем­ пературы.

Для облегчения расчета процесса горения газа в пламенных печах безокислительного и малоокислитель­

метрической температуры горения газа 4 ал =1900° в пе­ чах безокислительного нагрева металла (а = 0,5), необхо­ димо:

подогреть атмосферный воздух на 910° при дутье, не обогащенном техническим кислородом, то есть я = 0,21;

дутья при обогащении техническим кислородом до содер­ жания я = 0,38.

Приведенные расчетные данные в виде 1— t ди­ аграммы и номограммы комплексно характеризуют тог или иной вид топлива с точки зрения технологических и энергетических возможностей использования в печах безокислительного и малоокислительного нагрева. Они облегчают теплотехнический расчет пламенных печей безокислительного нагрева и упрощают наладку и ре­ гулировку агрегата в целом.

В СредазНИИГазе разработана газовая печь безокис­ лительного нагрева без промежуточного свода.

184

Г а з о п л а м е н н а я п е ч ь б е з о к ц е л и т е л ь н о ­ го н а г р е в а имеет металлический каркас, обшитый листовой сталью, кроме верхней части. Она зафутерована полностью шамотным кирпичом (рис. 17). Между

Рис. 17. Схема пламенной печи безокислительного нагрева металла.

горелок. Для сжигания газа установлены двухпровод­ ные дутьевые горелки. Для дожигания вторичный воз­ дух подается при помощи ряда патрубков, установлен­ ных под сводом с противоположной стороны газовых го­

гретого первичного воздуха с необходимым коэффициен­ том расхода а =0,5 сжигается в тоннеле. Продукты не­ полного горения газа выходят из тоннеля и частично движутся по нижней зоне рабочей камеры печи. Затем дымовые газы неполного горения по плавному поворо­ ту задней стенки рабочей камеры поднимаются вдоль свода, где дожигаются вторичным воздухом, и, созда­

186

вая высокую температуру дымовых газов по сводам, движутся по верхней зоне рабочей камеры и через ре­ куператор уходят в атмосферу.

Высокая температура дымовых газов дожигания в верхней зоне рабочей камеры создает условия для на­ грева излучением внутренних стенок печи, а также на­ греваемых заготовок, находящихся на поду в защитной среде продуктов неполного горения газа. Таким обра­ зом, технологический и температурный режим в печи осуществляется двухстадийным и двухслойным сжига­ нием природного газа в одном объеме рабочей камеры печи.

Управление и контроль за технологией сжигания газа в печи осуществляются по специально разработан­ ным режимным картам. Пуск печи производится как в обычных нагревательных печах: сначала газ сжигает­ ся полностью (а>1,0) в тоннеле, а после разогрева печь переводится в безокислительный режим работы.

Рекомендуется следующий режим подготовки печи к работе: печь необходимо разогревать с полным сжига­

вается горелочный тоннель. В рабочем режиме печь должна работать до загрузки заготовок до необходи­ мого значения температуры и повышения температуры дымовых газов неполного горения при выходе из тоннеля,

187

Температура подогрева воздуха —400—450°, темпе­ ратура нагрева металла—1050—1300°, к. п. д. печи —

22%.

Первый опытно-промышленный образец печи внед­ рен и работает на производстве с 1967 г. В настоящее время печь внедрена на Ташкентском машиностроитель­ ном заводе «Союзхлопкомаш», комбинате игл. II 1-го интернационала (г. Карабаново, Владимирской обл.), Пензенском компрессорном заводе ТОРМЗ № 1 и др. Экономический эффект от внедрения печи составляет 16 руб. на 1 тпоковок.

Разработана нормаль к рабочему проекту камерных печей безокислительного нагрева в двухкамерном и од­ нокамерном исполнении производительностью от 200 кг до 1500 кг.

С целью повышения технологических и технико-эко­ номических показателей нагревательных печей разра­ ботан радиационный рекуператор для подогрева воз­ духа за счет утилизации тепла уходящих дымовых га­ зов.

ляющими перегородками между цилиндрами, увеличи­ вают поверхность теплопередачи, повышают теплоустой­ чивость рекуператора в целом.

шения разницы температурного расширения цилиндров. Для подвода холодного воздуха в рекуператор и отво­ да горячего от него тангенциально установлены патрубки

188

Рас. 18. Схема радиационного рекуператора

1 — наружный цилиндр; 2 — внутренний цилиндр; 3 — стальные полосы; 4 — кольцевые коробки; $ — верхний (нижний) фланец; 6 — патрубок; 7 — защитная футеровка; 8 — каналы для разбав­ ления воздуха; 9 — кольцевой шибер.

(6) к кольцевой коробке, что уменьшает неравномерность распределения воздуха по всему воздушному каналу.

Огневая сторона внутреннего цилиндра со стороны печи зафутерована (7) на высоте, равной длине одного кирпича, толщиной 65 мм, которая предотвращает воз­ можность прогорания нижнего участка (юбки) реку­ ператора от прямой радиации со стороны высокотемпе­ ратурных газов и накаленных стен печи.

189

Цилиндрический участок в зоне перехода дымовых газов из печи в рекуператор оборудован специальным кольцевым шибером (9), при помощи которого регули­ руется количество разбавляемого воздуха. Радиацион­ ный рекуператор прост в изготовлении. Удельный расход металла на единицу полученного тепла наименьший сре­ ди известных рекуператоров и составляет 0,01 кг/ккал.

Рекуператор внедрен в производство в 1967 г. В настоящее время все печи безокислительного нагрева конструкции СредазНИИГаза оборудованы этими ре­ куператорами. Срок окупаемости менее 0,5 года.

ГАЗ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

материалов переведены на сжигание природного газа. Объем потребления природного газа в промышлен­ ности строительных материалов УзССР на уровне 1969 г. составил более 840 млн. м3 в год. Удельный вес пот­ ребления газа по отраслям производства строительных

цементная промышленность (70%) и производство строительного кирпича (17%).

По СССР объем производства цемента на уровне 1972 г. составил более 100 млн. т, соответственно выра­ ботка клинкера — порядка 80 млн. т.

Для обжига клинкера расходуется 8 млрд, м3 в год только газового топлива. Один процент экономии газа соответствует 1,12 млн. руб. в год. Поэтому научно-ис­

190