Файл: Михелев, А. А. Печи хлебопекарного и кондитерского производств. (Устройство и эксплуатация).pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 21.10.2024
Просмотров: 107
Скачиваний: 3
хлебопекарного и кондитерского производств с газовым обогревом являются печи с рециркуляцией продуктов сгорания. В печах этого' типа устанавливают специальной конструкции цилиндрические металлические топки и камеры смешения. Условия работы этих устройств имеют ряд особенностей, которые необходимо учитывать при их эксплуатации.
Таблица 4
Параметры работы топочных устройств печей с рециркуляцией продуктов сгорания
|
Тип печи |
|
|
Показатель |
БН |
пхе |
«Термоэлектрон |
Жидкое топ |
|
|
|
Газ |
|
Газ |
|
ливо |
|
Внутренний диаметр топки, м Длина топки, м
Топливо
Диапазон изменения рас хода топлива, м3{кг)/ч Коэффициент расхода воздуха на выходе из топки Теоретическая температу ра горения, °К Максимальная видимая тепловая нагрузка объема топки, (ккал/м3 ■ч) ■10—3
|
0,34 |
0,24 |
0,614 |
||||
|
0,8 |
|
0,6 |
2,0 |
|
||
Природный |
Моторное |
Природный |
Московский |
||||
газ |
(Q|| = |
Т О П Л И В О |
газ |
(Q= = |
городской |
||
= |
8500 |
марки ДТ-1 |
= |
8250 |
смешанный |
||
(QP = 9900 |
газ (состав |
||||||
ккал/м3). |
ккал/м3). |
||||||
близкий по |
ккал/кг) |
близкий по |
в %): |
89,38; |
|||
составу про- |
|
составу про- |
СН4 = |
||||
дуктов его- |
|
дуктов его- |
С2Н2 = |
2,92; |
|||
рання к Да- |
|
рания к Me- |
Н2 = |
1,78; |
|||
шавскому |
|
Л И Т О П О Л Ь С К О - |
СО — 0,66; |
||||
|
С02 — О-17; |
||||||
природному |
|
му природ- |
|||||
|
газу |
|
ному |
газу |
N,‘ = 4 .6 ; ' |
||
|
|
0 2 = |
0,49; |
||||
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
Q= = |
8150 |
|
|
|
|
|
|
ккал/м3 |
||
13,2—23,4 |
14—16,2 |
11— 13 |
28,8—43,6 |
||||
|
1,25 |
1,25 |
1,15 |
1,3 |
|||
|
1973 |
2048 |
2058 |
1948 |
|||
|
2500 |
2230 |
3500 |
625 |
Параметры работы топочных устройств наиболее распростра ненных типов современных печей, эксплуатируемых в СССР [26], приведены в табл. 4. Здесь приведены геометрические и теплотехни ческие параметры топочных устройств, а также виды топлива, на ко торых они работают.
50
Параметры, характеризующие работу топочных устройств, до статочно близки для трех характерных типов печей, данные по ко торым приведены в таблице. Исключение составляет топка печи «Термоэлектро», в которой размеры (и соответственно объем) топки значительно больше, чем в печи БН и ПХС, а видимые тепловые на грузки на порядок ниже, чем в последних двух типах печей.
Рис. 7. Теплообмен в топках и в камерах смешения: I ~ длина камеры смешения.
Данные по теплообмену в топках и камерах смешения печей с ре циркуляцией продуктов сгорания приведены на рис. 7. В левом поле рисунка показано изменение безразмерной температуры на вы
ходе из топки -=f- (где теоретическая температура горения топлива
Тт приведена в табл. 4) в зависимости от числа jti — первого ре жимного параметра, определяющего влияние пирометрического эф фекта горения и общей теплоемкости продуктов сгорания:
я, - * * '* ’ |
(52) |
BcVc,•у—Т |
|
где Нл — лучевоспринимающая поверхность топочного цилиндра, м2; ст0 = 4,9 • 10-8 ккал/м2- ч°-К4 — постоянная Стефана — Больц мана; В0— количество сгоревшего топлива, м3(кг)/ч; Fcy_T — средняя суммарная теплоемкость продуктов сгорания 1 м3{кг) топлива при ат (см. табл. 4) в интервале температур /т— ty,
ккал/м3 (кг) • град.
В правом поле рис. 7 показано изменение безразмерной темпера-
туры |
т |
вдоль оси камеры смешения (Т — текущее значение |
|
I X |
|
4* |
61 |
температуры в различных точках вдоль оси камеры смешения), где имеет место наибольшая длина пути охлаждения продуктов сгорания. Таким образом, левое поле рис. 7 характеризует теплообмен в топ ках печей различных конструкций, правое — в камерах смешения..
Как видно из рис. 7, величина iti может принимать различные значения в зависимости от конструкции топочного устройства: от 2,57 (камера сгорания, топка, печей БН) до 8,67 (камера сгорания
печи «Термоэлектро»). Безразмерная температура газов ~т~ на вы-
1т
ходе из камеры сгорания печи «Термоэлектро» при всех режимах ниже, чем в печах БН и ПХС. При этом диапазон охлаждения про дуктов сгорания в камере смешения печи «Термоэлектро» соответ ственно ниже, чем в камерах смешения печей БН и ПХС, и для дан ных, приведенных на рисунке, составляет
|
Ту~ Тр |
= 0,5 — 0,384 = |
0,116. |
|||
|
|
Iх |
|
|
|
|
Для печей БН |
|
|
|
•р _т |
|
|
величина — — 2- выше. Для среднего режима |
||||||
|
|
|
|
|
1т |
|
^rti = 3,18; |
= |
0,631 — |
см. рис. 7j |
|
||
|
Гу^ |
Гр |
= |
0,631 — 0,384 |
- 0,247. |
|
|
|
1т |
|
|
|
|
Все это обусловливает использование в печах БН и ПХС более громоздких смесительных камер, чем в печи «Термоэлектро».
Результаты измерений температуры поверхностей топочного устройства печи БН приведены ниже. Измерения проводились при работе печи на газообразном топливе (природный газ) при сред ней производительности горелки. Температура рециркулирующих газов, омывающих камеру смешения, составляла примерно 300° С.
Температура поверхностей топочного устройства печи БН
|
Место измерения |
Температура, °С |
|
Стенка в конце цилиндра топки ................................. |
|
700—750 |
|
» |
цилиндра камеры смешения: |
. . . . |
550 |
|
на уровне выходного отверстия топки |
||
|
в конце пути перемешивания................................. |
|
450 |
Поверхность огнеупорной м а с с ы * ................................. |
|
900— 1000 |
Как показали измерения (средние результаты), произведенные при работе печи на жидком топливе, температура стенки в конце
* В печах БН, как и во многих других печах аналогичной конструкции, вход ная часть топочного цилиндра и закрытый торец топки футерованы огнеупорной массой.
52
цилиндра топки увеличивается при этом примерно на 50° С. Темпе ратура стенок цилиндра камеры смешения практически не зависит от вида сжигаемого топлива. Результаты, полученные при измере нии температуры поверхностей топочных устройств других печей аналогичных конструкций, близки к приведенным.
Данные, приведенные в этом разделе, представляют интерес для работников промышленности, связанных с эксплуатацией и об служиванием современных печных агрегатов хлебопекарного и кон дитерского производств. В частности, сведения о,температурных режимах топочных устройств могут быть использованы при рекон струкциях, ремонтах и других работах, связанных с обслуживанием печных агрегатов.
7. Аэродинамические |
режимы |
работы |
|
современных |
печных |
агрегатов |
|
Аэродинамическая работа |
современных печей |
хлебопекарного |
|
и кондитерского производств |
с рециркуляцией продуктов сгора |
ния имеет ряд особенностей, которые необходимо учитывать при их эксплуатации.
Аэродинамическая работа печей с рециркуляцией продуктов сгорания значительно сложнее, чем печей с полным удалением дымо вых газов, в которых в большинстве случаев достаточной оказыва ется естественная тяга, обеспечивающая необходимое разрежение на выходе из топки. Для устойчивой работы рециркуляционного контура необходимо не только поддержание постоянного разреже ния на выходе из топки, но и избыточного давления перед дымовой трубой.
Разрежение в конце топки при любых режимах работы обеспечи
вается за счет большого сопротивления |
участка |
газового тракта |
от дымовой трубы до выхода из топки, |
которое |
гасит избыточное |
давление, создаваемое вентилятором перед дымовой трубой.
Ниже приведены результаты определения характера полей дав лений в газовом тракте при различных режимах работы и харак теристики отдельных участков газового тракта печей с рециркуля цией продуктов сгорания. Данные получены на установке, показан ной на рис. 8, представляющей собой модель печи с рециркуляцией продуктов сгорания.
Установка состоит из следующих основных частей: цилиндри ческой металлической топки 1, вокруг которой расположены внут ренний 2 и внешний 3 кольцевые каналы топочного устройства, по которым движутся рециркулирующие газы. Покидающие топку
.53
продукты сгорания попадают з цилиндрическую камеру смешения 4. Для распределения греющего газа между верхним и нижним ка налами предусмотрен шибер 5. (Аналогичным шибером оснащаются промышленные печи хлебопекарного и кондитерского производств с рециркуляцией продуктов сгорания). В рабочей камере на метал
|
лических подиках 6 по- |
||
|
мешаются тестовые заго |
||
|
товки. |
Газовый |
тракт |
|
установки оснащен систе |
||
|
мой шиберов: на всасы |
||
|
вающем газопроводе рас |
||
|
положен |
шибер |
7; на |
|
тракте |
рециркулирую |
|
Рис. 8. Установка для анализа аэродинамической |
щих газов, между венти |
||
работы печи. |
лятором рециркуляции 8 |
и внешним кольцевым каналом 3, помещен шибер 9\ на дымовой трубе расположен шибер 10, с помощью которого регулируется сопротивление дымовой трубы. (Последними двумя шибера
ми также оснащаются промышлен |
|
|
|
|
|
|||
ные печи). |
|
|
|
|
|
|
|
|
Совместная характеристика вен |
|
|
|
|
|
|||
тилятора и газового тракта установ- |
|
|
|
|
|
|||
-ки, полученная при различных ре |
|
|
|
|
|
|||
жимах работы, показана |
на рис. 9. |
|
|
|
|
|
||
Данные о распределении |
давления |
|
|
|
|
|
||
в газовом |
тракте установки при |
|
|
|
|
|
||
этих режимах приведены в табл. 5. |
|
|
|
|
|
|||
Давление за вентилятором, при |
|
|
|
|
|
|||
веденное в |
табл. 5, представляет |
|
|
|
|
|
||
собой сумму статических |
Лст и дн |
|
|
|
|
|
||
|
ей2 |
|
Рис. 9. Характеристика вентилято |
|||||
намических |
2g у давлении |
|||||||
ра и газового |
тракта |
установки, |
||||||
|
»|2 |
(53) |
приведенной на рис. 8 (температура |
|||||
Дсум = ^ |
||||||||
перемещаемой |
среды, |
воздуха, |
||||||
где w — скорость перемещений сре |
25° С): I, 2, 3, |
4 — характеристика |
||||||
вентилятора соответственно при ско |
||||||||
ды, м/сек; |
|
ростях вращения |
п = |
1900; 1500; |
||||
g — ускорение свободного па |
1000 и 500 об/мин\ |
/, |
/ / — характе |
|||||
дения, м/сек2; |
|
ристики установки |
соответственно |
|||||
у — удельный вес перемещае |
при закрытом на 2/ 3 и открытом ши |
|||||||
бере 7 (рис. 8). |
|
|
|
|
мой среды, кГ/м3.
Из рис. 9 и табл. 5 видно, что изменение характеристики газо вого тракта печи резко изменяет расход перемещаемой среды. Регулируя положение шибера, расположенного во всасывающем газо
64