нагрівання.
Трубчасті рекуператори відрізняються великою щільністю і тому можуть застосовуватися також для підігріву газоподібного палива. Коефіцієнт теплопередачі може досягати 25 - 40 вт/(м 2? Град). Пластинчасті рекуператори складніше у виготовленні, менш щільні і довговічні і застосовуються рідко. Рекуператори, встановлені окремо від печі, займають деяке додаткове місце в приміщенні цеху, у багатьох випадках це перешкоджає їх застосування, однак часто вдається вдало розташувати рекуператори на печі або під піччю. [2,3]
Рис. 4. Сталевий трубчастий рекуператор з подвійною циркуляцією.
3. Котли-утилізатори
Тепло димових газів, що йдуть з печей, крім підігріву повітря і газоподібного палива, може бути використане в котлах-утилізаторах для вироблення водяної пари. У той час як підігріті газ і повітря використовуються в самому пічному агрегаті, пара направляється зовнішнім споживачам (для виробничих та енергетичних потреб).
У всіх випадках слід прагнути до найбільшої регенерації тепла, т. е. до повернення його в робочий простір печі у вигляді тепла нагрітих компонентів горіння (газоподібного палива і повітря). Справді, збільшення регенерації тепла веде до скорочення витрати палива і до інтенсифікації і поліпшенню технологічного процесу. Однак наявність рекуператорів або регенераторів не завжди виключає можливість установки котлів-утилізаторів. У першу ж чергу котли-утилізатори знайшли застосування у великих печах з відносно високою температурою відхідних димових газів: в мартенівських сталеплавильних печах, в мідеплавильних відбивних печах, в обертових печах для випалу цементного клінкеру, при сухому способі виробництва цементу і т. Д.
Рис. 5. Газотрубна котел-утилізатор ТКЗ типу КУ - 40.
- пароперегрівач; 2 - трубна поверхню; 3 - димосос.
Тепло димових газів, що відходять від регенераторів мартенівських печей з температурою 500 - 650 ° С, використовується в газотрубних котлів-утилізаторів з природною циркуляцією робочого тіла. Поверхня нагріву газотрубних котлів складається з димогарних труб, усередині яких проходять димові гази зі швидкістю приблизно 20 м/сек. Тепло від газів до поверхні нагрівання передається шляхом конвекції, а тому збільшення швидкості підвищує теплопередачу. Газотрубні котли прості в експлуатації, при монтажі не вимагають обмурівки і каркасів і володіють високою газоплотном.
На рис. 5 показаний газотрубний котел Таганрозького заводу середньої продуктивності D ср=5,2 т/год з розрахунком на пропуск димових газів до 40000 м 3/ч. Тиск пари, що виробляється котлом, одно 0,8 Мн/м 2; температура 250 ° С. Температура газів до котла 600 ° С, за котлом 200 - 250 ° С.
У котлах з примусовою циркуляцією поверхню нагріву складається з змійовиків, розташування яких не обмежується умовами природної циркуляції, і тому такі котли компактні. Змієвикові поверхні виготовляються з труб малого діаметру, наприклад d=32? 3 мм, що полегшує вагу котла. При багаторазової циркуляції, коли кратність циркуляції становить 5 - 18, швидкість води в трубках значна, не менше 1 м/сек, внаслідок чого в змійовиках зменшується випадання з води розчинених солей, а кристалічна накип змивається. Проте котли повинні харчуватися водою, хімічно очищеної за допомогою катіонітових фільтрів та інших способів водопідготовки, відповідної нормам живильної води для звичайних парових котлів.
Рис. 6. Схема котла-утилізатора з багаторазової примусової циркуляцією.
- економайзерная поверхню; 2 - випарна поверхню; 3 - пароперегрівач; 4 - барабан-колектор; 5 - циркуляційний насос; 6 - шламоуловітель; 7 - димосос.
На рис. 6 дана схема розміщення змійовикових поверхонь нагріву у вертикальних димоходах. Рух пароводяної суміші здійснюється циркуляційним насосом. Конструкції котлів подібного типу розроблені Центроенергочерметом і Гипромеза і виготовляються на витрати димових газів до 50 - 125 тис. М 3/год з середньою паропродуктивністю від 5 до 18 т/ч.
Вартість пари становить 0,4 - 0,5 руб/т замість 1,2 - 2 руб/т у пари, відібраного з парових турбін ТЕЦ і 2 - 3 руб/т у пара від промислових котелень. Вартість пара складається з витрат на енергію для приводу димососів, витрат на приготування води, амортизацію, ремонт та обслуговування. Швидкість газів в котлі складає від 5 до 10 м/сек, що забезпечує хорошу теплопередачу. Аеродинамічний опір газового тракту становить 0,5 - 1,5 кн/м 2, тому агрегат повинен мати штучну тягу від димососа. Посилення тяги, яким супроводжується встановлення котлів-утилізаторів, як правило, покращує роботу мартенівських печей. Подібні котли набули поширення ...
