Rūpnieciskā krāsns ir termiska iekārta, kas izmanto degvielas sadegšanas vai elektroenerģijas pārveidošanas siltumu, lai siltumizolētu materiālus vai sagataves rūpnieciskajā ražošanā. Rūpniecisko krāsniņu galvenās sastāvdaļas ir: rūpnieciskā krāsns mūra, rūpnieciskā krāsns izplūdes sistēma, rūpnieciskā krāsns priekšsildītājs un rūpnieciskā krāsns sadedzināšanas iekārta.
Rūpnieciskā krāsns mūra
Mūra funkcija ir panākt, lai rūpnieciskā krāsns apkures vai kausēšanas procesā izturētu augstas temperatūras slodzi, samazinātu siltuma zudumus, izturētu ķīmisko koroziju un noteiktu konstrukcijas izturību, lai nodrošinātu siltuma apmaiņas procesu krāsnī.
Mūra sastāv no ugunsizturīga slāņa un siltumizolācijas slāņa. Lai nodrošinātu mūra izturību un hermētiskumu, mūra nostiprināšanai uz mūra perifērijas tiek izmantota tērauda konstrukcija (saukta par krāsns rāmi). Ugunsizturīgais slānis tieši nes augstas temperatūras slodzi un mehānisku triecienu, un tajā pašā laikā ir krāsns gāzes vai izkausēta šķidruma ķīmiskā erozija, un tas galvenokārt ir izgatavots no standarta ugunsizturīgiem ķieģeļiem ar noteiktiem izmēriem.
Mūra ķieģeļu savienojumi parasti ir sadalīti viens otram, atstājot atbilstoša izmēra izplešanās šuvi noteiktā attālumā. Ugunsizturīgo dūņu ķīmiskajam sastāvam un termiskajām īpašībām mūrēšanai jābūt saderīgām ar ugunsizturīgiem ķieģeļiem, un tām jābūt ar atbilstošu konsistenci un plastiskumu, lai tās atbilstu būvniecības prasībām.
Ugunsizturīgā slāņa ārpuse ir izolācijas slānis, ko izmanto, lai saglabātu ugunsizturīgo slāni, lai samazinātu krāsns sienas siltuma zudumus un pazeminātu krāsns sienas ārējās virsmas temperatūru. Bieži tiek izmantoti standarta izolācijas ķieģeļi ar zemu blīvumu un zemu siltumvadītspēju vai šķiedru materiāli, piemēram, kokvilna un filcs. sastāvs.
Rūpnieciskā krāsns izplūdes sistēma
Rūpnieciskās krāsns dūmu izplūdes sistēma ir sistēma, kas izmanto skursteņus vai mehāniskas ierīces, lai izvadītu dūmgāzes rūpniecisko krāsniņu krāsns kamerā no krāsns. Gludas dūmgāzu izplūdes nodrošināšana ir svarīgs nosacījums rūpniecisko krāsniņu normālai lietošanai. Kad dūmgāzu izplūde nav gluda, krāsns spiediens palielināsies, un no spraugām ap krāsni izplūst liels daudzums dūmgāzu, kas palielinās krāsns siltuma zudumus un ietekmēs vienmērīgu gaisa plūsmas sadalījumu krāsnī. Samaziniet krāsns temperatūras vienveidību un pasliktiniet darba vidi.
Dūmu izplūdes sistēma sastāv no dūmu izvadīšanas ierīces, kas ģenerē sūkšanu, un dūmvadu, kas izvada dūmgāzes. Parasti izmantotās dūmu izvadīšanas ierīces ir skursteņi, izraisīti vilkmes ventilatori vai strūklas caurules.
Dūmvada izplūdes gāzu pamatā ir peldspēja, ko rada dūmvadā ieplūstošo karsto dūmu blīvums, kas ir mazāks par gaisa blīvumu ārpus skursteņa, lai pārvarētu dūmvada pretestību. Dūmgāzes var izvadīt arī izraisītais vilkmes ventilators, vai arī noteiktā dūmu izplūdes sistēmas daļā ir uzstādīta strūklas caurule, lai izvadītu dūmgāzes ar negatīvo spiedienu, ko rada ātrgaitas strūklas gāze. Skursteņa izplūdes gāze neizmanto enerģiju, un izplūdes temperatūra nav ierobežota. Ja dūmu izplūdes pretestība ir ļoti liela un rūpnieciskā krāsns darbojas ar pārtraukumiem, izraisīto vilkmes ventilatoru vai strūklas cauruli var izmantot dūmu izvadīšanai. Reaktīvā caurule ir piemērota augstas temperatūras dūmgāzu noņemšanai; izraisītais vilkmes ventilators ir piemērots zemas temperatūras dūmgāzu noņemšanai.
Dūmeņi ir sadalīti ķieģeļu skursteņos, betona skursteņos un tērauda plākšņu skursteņos. Ir divu veidu dūmvadi: pazemes dūmvads un dūmvads. Pazemes dūmvadi lielākoties ir izgatavoti no ķieģeļiem, un dūmvadiem jābūt izgatavotiem no tērauda plāksnes, kas izklāta ar ugunsizturīgiem materiāliem.
Lai samazinātu dūmgāzu piesārņojumu apkārtējā vidē vai dūmvadā uzstādītu priekšsildītāju enerģijas taupīšanai, ir nepieciešams palielināt skursteņa augstumu un palielināt dūmgāzu plūsmas ātrumu pie skursteņa izejas, lai lielāks par vietējo maksimālo vēja ātrumu vai vismaz ne mazāk kā 3 metri sekundē, lai novērstu kaitīgo gāzu un dūmu izplūšanu izplūdes gāzēs.
Rūpnieciskais krāsns priekšsildītājs
Ierīce, kas izmanto dūmgāzu izplūdes siltumu, kas tiek izvadīts no rūpnieciskās krāsns, lai sildītu degšanas gaisu un gāzes degvielu. Pēc priekšsildītāja uzstādīšanas rūpnieciskajā krāsnī siltuma atgūšanas dēļ var ietaupīt degvielu un viegli paaugstināt krāsns temperatūru, lai paātrinātu apkures ātrumu. Rūpnieciskās krāsns priekšsildītāji ir sadalīti divos veidos: siltumapmaiņas veids un siltuma uzglabāšanas veids.
1. Siltuma apmaiņas priekšsildītājs
Siltuma apmaiņas priekšsildītāji ir sadalīti divos veidos: metāla priekšsildītāji un keramikas priekšsildītāji. Viņi visi izmanto no krāsns izvadīto dūmgāzu atlikušo siltumu, lai sildītu priekšsildītāja sienu, izmantojot starojuma siltuma apmaiņu un konvekcijas siltummaiņu, un pēc tam tādā pašā veidā silda gaisu vai gāzi, kas plūst caur sienas otru pusi, tas ir, , uzkarsē.
Metāla priekšsildītāja sienai ir liela siltumvadītspēja, siena var būt ļoti plāna, un gaisa necaurlaidība ir laba. Tas var uzsildīt gaisu līdz aptuveni 600 ° C. Tas ir plaši izmantots priekšsildītājs. Keramikas priekšsildītāja sienas siltumvadītspēja ir maza, taču tā var izturēt augstāku dūmgāzu temperatūru un var arī uzsildīt gaisu līdz aptuveni 600 ° C.
20. gadu sākumā rūpnieciskās krāsnīs pārsvarā tika izmantoti čuguna cauruļveida vai adatas priekšsildītāji. Pēc četrdesmitajiem gadiem galvenokārt tika izmantoti cauruļveida priekšsildītāji, cilindriski izstarojoši priekšsildītāji, strūklas priekšsildītāji un tērauda čuguna bloki. Ir blokveida priekšsildītāji tērauda caurulēm un tā tālāk.
Dūmgāzu un gaisa plūsmas režīmi priekšsildītājā ir sadalīti trīs veidos: plūsma uz priekšu, pretplūsma un šķērsplūsma. No siltuma pārneses darbības uzlabošanas viedokļa labāk ir izmantot pretplūsmas metodi, lai iegūtu augstāku priekšsildīšanas temperatūru; no sienas temperatūras samazināšanas un priekšsildītāja kalpošanas laika palielināšanas viedokļa labāk ir izmantot pakārtoto metodi; Starp lejteci un augšteci. Reaktīvajam priekšsildītājam ir unikāls plūsmas režīms. Iepriekš uzkarsētā gāze lielā ātrumā tiek izvadīta no mazajiem caurumiem, kas blīvi izvietoti uz iekšējās caurules, lai izskalotu ārējās caurules siltuma apmaiņas virsmu un padarītu šķidruma robežslāni ar turbulentām īpašībām, tādējādi radot spēcīgu siltuma apmaiņu. .
Reģeneratīvais priekšsildītājs
Atjaunojošais priekšsildītājs ir reģeneratīvā kamera, kas ir šaha ķieģeļu korpuss, kas izgatavots no ugunsizturīgiem ķieģeļiem. Lai nodrošinātu nepārtrauktu gaisa priekšsildīšanu, krāsnim jābūt aprīkotam ar diviem reģeneratoriem, kas attiecīgi atrodas siltuma uzglabāšanas vai priekšsildīšanas darba stāvoklī.
Siltuma pārneses process ir šāds: dūmgāzes tiek ievadītas reģeneratorā, daļa dūmgāzu siltuma tiek absorbēta ar pārbaudītāja ķieģeļiem (siltuma uzglabāšana), pēc 10–30 minūtēm dūmgāzes tiek automātiski izslēgtas ar atpakaļgaitu. ierīce, un tā vietā tiek ievadīts gaiss. Ķieģeļu korpusa siltuma uzglabāšana silda gaisu (priekšsildīšana); arī pēc 10 līdz 30 minūtēm gaiss tiek nogriezts, un pēc tam tiek ievadīta dūmgāze. Šis ir apgriešanās cikls. Apkures krāsnī izmantotais reģenerators var iepriekš uzsildīt gaisu līdz 600-700 ° C, un tam ir ilgs kalpošanas laiks.
Rūpnieciskās krāsns sadedzināšanas ierīce
Ierīce, ko izmanto, lai realizētu degvielas sadegšanas procesu rūpnieciskā krāsnī, kurā degviela tiek izmantota kā siltuma avots. Saskaņā ar liesmas krāsns sildīšanas prasībām dažādām sadegšanas ierīcēm jānodrošina:
① Nodrošināt pilnīgu degvielas sadegšanu noteiktos termiskās slodzes apstākļos;
Sadegšanas process ir stabils un var nepārtraukti piegādāt siltumu krāsnij;
FlaLiesmas virziens, forma, stingrība un izkliedējamība atbilst krāsns tipa un sildīšanas procesa prasībām;
④ Vienkārša struktūra, viegli lietojama un kopjama.
Dažādu degvielu sadegšanas process ir atšķirīgs, tāpēc arī sadegšanas ierīces struktūra ir atšķirīga. Sadegšanas ierīces var iedalīt vairākos gāzes, šķidrā un cietā kurināmā veidos.
1. Gāzes degvielas sadegšanas ierīce
Parasti to sauc par degli, tā galvenā funkcija ir nosūtīt gāzi un gaisu uz krāsni sadedzināšanai (arī sadedzina degļa iekšpusē) saskaņā ar noteiktu proporciju un noteiktiem sajaukšanas apstākļiem, kā arī atbilst krāsns sildīšanas procesa liesmas prasībām. Atkarībā no gāzes un gaisa sajaukšanās deglī deglis ir sadalīts liesmā un bez liesmas.
Liesmas degļa īpatnība ir tāda, ka gāze un gaiss degli nesajauc vai tikai daļēji sajauc, bet pēc sadedzināšanas sadedzina pēc izsmidzināšanas krāsnī, tāpēc liesma ir garāka un tai ir skaidra kontūra. Izmantojot liesmas degli, galvenais degšanas pastiprināšanas un liesmu organizēšanas līdzeklis ir mainīt gāzes un gaisa sajaukšanās apstākļus, piemēram, sadalot gāzi un gaisu daudzās mazās plūsmās, liekot gāzes plūsmai un gaisa plūsmai krustoties noteiktā leņķī , vai izmantojot virpuļojošu ierīci Veicināt gaisa plūsmu, lai paātrinātu sajaukšanos utt. 1. attēlā parādīts gāzes deglis ar vienu cauruli.
Vienas caurules gāzes deglis
Bez liesmas degļa raksturojums ir tāds, ka gāze un gaiss degļa iekšpusē ir vienmērīgi sajaukti, un tos var sadedzināt tūlīt pēc izsmidzināšanas no degļa. Liesma ir ļoti īsa, un tai nav acīmredzamas liesmas kontūras. Rūpnieciskajās krāsnīs parasti izmantotais bez liesmas deglis ir reaktīvais deglis, kas ar gāzes strūklas iedarbību iesūc vajadzīgo sadegšanas gaisu tieši no atmosfēras, vienmērīgi sajauc to sajaukšanas caurulē un pēc tam nonāk no ugunsizturīgiem materiāliem izgatavotā sadegšanas kanālā. Pabeigt degšanas reakciju.
Sākot ar 1960. gadiem, lai apmierinātu jaunu apkures procesu vajadzības, parādījās ātrgaitas degļi ar gāzes izplūdes ātrumu vairāk nekā 100 m/s, plakanas liesmas degļi ar diska formas liesmām, degļi un priekšsildītāji, kā arī izplūdes gāzu izplūdes atveres secīgi. Dūmu ierīce ir neatņemams pašsildīšanas deglis. Lai samazinātu videi kaitīgo gāzu NOX piesārņojumu, ir izstrādāti arī dažādi jauna veida sadegšanas ierīces, piemēram, degļi ar zemu slāpekļa oksīda līmeni.
2. Šķidrās degvielas sadegšanas ierīce
Parasti sauc par smērvielu nipeli vai sprauslu. Mazuts jāsmidzina un pēc tam jāsadedzina. Tāpēc papildus vispārējas sadedzināšanas ierīces pamatdarbībai degvielas sprauslai vajadzētu būt arī labai izsmidzināšanas spējai, lai nodrošinātu pilnīgu degvielas sadegšanu. Saskaņā ar izsmidzināšanas metodi sprauslas var iedalīt zema spiediena sprauslās, augstspiediena sprauslās, mehāniskās sprauslās un rotējošās krūzes sprauslās. Starp tiem plaši tiek izmantotas zema spiediena sprauslas un augstspiediena sprauslas.
Zema spiediena sprausla izmanto visu degšanu atbalstošo gaisu kā pulverizatoru un eļļu izsmidzina ar gaisa plūsmas impulsu. Smidzināšanas daļiņu izmērs ir 80-100 mikroni, gaisa spiediens parasti ir 2940-7840 Pa, un liesma degšanas laikā parasti ir 600-1400 mm.
Augstspiediena sprauslā kā pulverizējošā vide tiek izmantots tvaiks vai saspiests gaiss, un spiediens parasti ir (3 × 12) × 105 Pa. Tā kā pulverizējošās vides spiediens ir augsts, izmešanas ātrums var sasniegt vai pārsniegt skaņas ātrumu, tāpēc augstspiediena sprauslas izsmidzināšanas jauda ir zemāka nekā zema spiediena. Eļļas sprausla ir spēcīga, un izsmidzināto daļiņu izmērs var sasniegt 20–30 mikronus, bet tai jāpievieno kanāls degšanas gaisa transportēšanai un atbilstošās gaisa plūsmas vadīšanas iekārtas.
3. Cietā kurināmā sadedzināšanas ierīce
Rūpnieciskajām krāsnīm, kurās izmanto cieto kurināmo, parasti izmanto vienreizēju ogļu slāņa sadedzināšanas metodi un pulverveida ogļu strūklas sadedzināšanas metodi. Sadegšanas ierīci, kurā izmanto vienreizēju ogļu slāņveida sadedzināšanas metodi, sauc par sadegšanas kameru, kas ir sadalīta mākslīgās ogļu sadegšanas kamerā un mehāniskajā ogļu sadedzināšanas kamerā. Vienreizējās ogles tiek sakrautas uz režģa ar manuālām vai mehāniskām ierīcēm, un sadegšanu atbalstošais gaiss iet caur ogļu šuvi no režģa apakšas no apakšas uz augšu, lai pabeigtu sadegšanas reakciju. Virzuļa režģa mehāniskā ogļu sadegšanas kamera.