ративного і регенеративного типу в котлах-утилізаторах тепло димових газів використовують не на нагрівання повітря або низькокалорійного газоподібного палива, а на підігрів води вище температури кипіння для отримання пари високої температури і високого тиску.
Найбільш широко котли-утилізатори застосовують у сталеплавильному виробництві, де всі конвертера, і електродугові печі обладнані ними. Котли-утилізатори встановлюють в безпосередній близькості від джерела відхідних газів. p align="justify"> Тиск виробляється пара становить 180-450 Н/см2 або 18 і 45 ат температура якого відповідно 340 і 3700 С. Пар таких параметрів може бути використаний для приводу турбін ексгаустерів, турбокомпресорів і турбоповітродувок, турбогенераторів невеликої потужності і т. д. Питома вироблення пари складає 0,30-0,35 т. пари на 1 т. сталі при температурі газів, що йдуть з казана 250-3000 С.
.3.4 Випарне охолодження печей
У промислових печах ряд вузлів і деталей, виконаних з різних матеріалів і сплавів і працюють при високих температурах, можна довгостроково експлуатувати лише за умови інтенсивного їх охолодження. При цьому охолоджувані елементи віднімають значну кількість теплоти, що виділяється при горінні палива або електричними нагрівачами. У теплових балансах печей ця стаття може досягати 30%. Тому зайва кількість охолоджуваних елементів і надмірна подача тепловідводної середовища призводять до значних перевитрат палива та електроенергії. На охолодження печей витрачають більше половини всієї води, споживаної металургійним заводом. p align="justify"> Для постачання цехів водою на заводах будують спеціальні водяні насосні станції, а одним з критеріїв вибору майданчика їх будівництва є наявність близько розташованих джерел води.
Всі системи охолодження металургійних печей можна розділити на п'ять груп:
охолодження холодною технічною водою;
охолодження гарячої хімічно очищеною водою;
випарне охолодження;
випарне охолодження в комплексі з використанням тепла відхідних газів;
замкнутий охолодження з паротворенням поза охолоджуваної деталі.
Основним охолоджуючим елементом (теплоносієм) у зазначених системах є вода або пароводяна суміш. Фізичні властивості води досить добре задовольняють вимогам, що пред'являються до теплоносія. Питома теплоємність води більше питомої теплоємності більшості інших рідин і зростає з підвищенням температури. Для водяного охолодження застосовують технічну воду, що містить розчинені солі та технічні суспензії. При нагріванні води до температур вище 500 С відбувається випадання розчинених у ній солей і утворення накипу, погіршує відведення теплоти, що в підсумку призводить до прогару охолоджуваних елементів. Для запобігання відкладення накипу температура нагріву води залежно від вмісту солей не повинна перевищувати 50-400с. Пройшла через охолоджувані елементи вода не володіє достатнім запасом теплоти і не може бути використана навіть на побутові потреби. p align="justify"> Холодна неочищена вода надходить у охолоджуваний елемент, відбирає від її стінок тепло, нагріваючись при цьому до 30-40 С. Таке система вимагає великих витрат води, крім того, внаслідок низької температури минає води виключається можливість використання її тепла.
Суть методу охолодження гарячої хімічно очищеної водою. Хімічно очищена вода початковою температурою 70 С надходить у охолоджуваний елемент і, відбираючи тепло від її стінок, нагрівається до 95 С.
Перевагами такої системи є можливість використання тепла минає води (наприклад, для теплофікації житлових і виробничих приміщень), відсутність накипу на стінках охолоджуваних деталей, а також менша витрата охолоджуючої води.
При випарному охолодженні хімічно очищена вода, що надходить в елемент, доводиться до кипіння і перетворюється на пару. Заміна холодної води на киплячу дозволяє значно підвищити коефіцієнт тепловіддачі від охолоджуваної поверхні. Для звичайної води він становить 2-5 кВт/(м2 град), а при паротворенні його значення виростає до 20-50 кВт (м2 град), т.е збільшується на порядок. При випарному охолодженні з кожним кіллограмм води відводиться приблизно 2500 кДж тепла замість 40-45 КДж при водяному охолодженні, що дозволяє скоротити витрату води приблизно в 60 разів і більше. p align="justify"> Безперервна циркуляція води в системі з природною циркуляцією забезпечується за рахунок різниці питомих ваг води (у опускний трубі) і пароводяної суміші (в підйомній трубі). Настає у охолоджуваному елементі пароводяна суміш за питомою вагою легше води; вона піднімається вгору і потрапляє в барабан-сепаратор, де розділяється (сепаруєть...
