Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Нагревательные печи и устройства. Литейные печи и сушила

.pdf
Скачиваний:
3
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
1.65 Mб
Скачать

 

 

- Г!

 

 

По w s o o r y согласно МОШ.ОЙГИ

подоирав*. Электромотор с ч*№-

лом

оборотов

 

 

 

/* ~/

4-1' <J£j/tfhti 2it {/бffa *

 

Принятая скорость

воздуха л

м/иек оез учета потерь должка

быть равна линейной скорости на окружности крыльчатки пру.

24

об/сек. Поэтому можно написать равенство:

 

yj^Jidn

или

30-3J4<J 24*,

отсюда диаметр крыльчатки

 

d ° - M r m0‘59r -

 

Учитывая трение воздуха

j лопатки, принимаем d

400 мм.

Обозначив ширину лопасти крыльчатки

через

g („ )} мо*но

я ы ш ^ - ь

равенство

 

 

 

 

 

*

 

 

 

 

 

jL-d-6-V* = О

 

 

 

ИЛИ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 Л -О .Ш

6-50*1,

 

 

СТКУДЬ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/

 

 

 

 

 

 

 

6= 3,1ио,Ш-30 г 0,026м

26 мм.

 

Принимаем

и

зи мм.

 

 

 

 

 

Итак, по длине печи на

 

 

 

 

расстоянии 2 м друг от дру­

 

 

 

 

га устанавливаются

осевые

 

 

 

 

вентиляторы с диаметром

 

 

 

 

крыльчатки 400 мм, с шири-_

 

 

 

 

ной лопастей 30 мм. Ско­

 

 

 

 

рость вращения крыльчатки

 

 

 

 

1440

об/мин.

 

 

 

 

 

 

 

Чтобы

избежать беспо­

 

 

 

 

рядочного

перемешивания

 

 

 

 

воздуха и придать ему нап­

Рис.

Крыльчатке осевого вен­

равленное движение,

очень

тилятора с направляющими дисками

часто

устанавливают

экраны чем. рис.

6.) или крыльчатки снаб­

жают

направляющими горизонтальными

дисками чрис. 7).

 

- 12 -

Мощность электромотора, необходимая для вращения самой

крыльчатки, вычисляется по формуле:

4

-J -. --- кВт, *Р !02-Ъкр

где 9 - вес крыльчатки и других вращающихся частей, кг;

w- линейная скорость на' наружной образующей крыльчатки, равная 30 м/сек;

I

- КПД крыльчатки, составляющее 0,8 с учетом трения в

сальнике.

 

 

Допустим, что для данного случая вес

1фыльчатки и других

вращающихся частей составляет

д = 8,4

кг.

Считая, что при вращении кблеса вес всех вращающихся час­ тей как бы сосредоточен на полурадиусе, получим условную скороеть:

-Щ - = 4 г - 15 м/сек

Отсюда необходимая мощность электромоторе для вращения всех движущихся частей

 

о . Ж .

 

_ _ ,

N

. i

2

. 8Л-15

---

1

- — гтт—

~ 1,5кБт.

КР

102* I

102 0,8

 

 

 

'

 

«Р

С учетом, перемещения воздуха общая мощность электромоторе

* 8т'

Принимаем электромотор мощностью' 2 квт с числом оборотов П - 1440 об/мин.

Как видно,, основной расход мощности электромотора идет не вращение крыльчатки, а не на циркуляцию (перемещение) воздуха.

ВЫБОР ТШЛИВ0СЖИГАЮ11Щ УСТРОЙСТВ

Топливосжигающие устройства, классифицируемые по роду сжи­ гаемого топлива - твердого, пылевидного, жидкого, газообразного, выбираются с учетом часового расходе топлива, установленного после составления теплового баланса печи.

- 13 - Топки

Для сжигания твердых топлив применяются простые и полугазовые топки (рис. 8).

Рис. 8. Схемы простой (а) и полугазовой (б) топок

Основными параметрами топок, подлежащими определению, яв­ ляются: площадь колосниковой решетки и объем топочного прост­ ранства .

Площадь колосниковой решетки находится из выражения:

 

 

В щах

м

z

 

 

Г~

бр

7

где Вта^

 

 

 

 

расход топлива с учетом неравномерности, кг/час;

пах

 

 

 

 

QH

- теплотворность топлива,

ккал/кг;

$

- тепловое напряжение решетки, т.е. количество тепла,

 

 

подучаемое

I м2 в час. Величина его берется из

 

 

табл. I.

 

 

 

Линейные размеры решетки устанавливаются конструктивно.

Для ручных топок

на

одну

загрузочную

дверцу длина решетки не

должна превышать

2,4 м, ширине - 1,2

м.

Объем топки

я

 

•О

3

 

г

°т ах

н

 

Т = —

- —

*

 

>

где бт - тепловое, напряжение топочного объема, берется из Тобл.1.

 

 

 

 

Т а б л и ц а

I

 

Тепловые напряжения решетки и топочного объема

 

 

для котельных топок, ккал/м?час

 

Вид топлива

Тепловые

напряжения •I03

Коэффии.

 

 

 

избытка

 

 

 

 

<°т

воздуха

 

 

 

 

в тонне

Каменные угли

700-800

250-300

1.4

Антрациты

 

 

 

 

сортированные

 

900

250-300

1,3

несортированные

 

800

250-300

1.5

Бурые угли

700-900

250-300

1,3-1,4

Высота

топки

 

 

 

 

 

 

 

(Гт

 

 

 

нтякт*'—

м >

 

где hT~ высота слоя топлива

Р

 

 

на решетке,

 

здесь

В - расход топливе,

кг/час;

 

 

 

Кт- объемный вес

топлива, кг/м3;

 

F- площадь решетки, м .

Пр и м е ч а н и е . Размеры полугазовых топок определяют­ ся аналогично, однако слой топлива цринимается больше - в пре­ делах 250-400 мм. Обязательным является двойной подвод воздуха.

Под колосниковую решетку подается 60-70J& действительного расход воздуха, остальное количество поступает в коллектор полугаза, выбираемый конструктивно.

Фо р с у н к и

Для сжигания жидкого топлива - мазутаприменяются форсун­ ки низкого и высокого давления.

В форсунквх низкого давления используется вентиляторный воздух давлением от 300 до 900 мм вод.ст. Факел пламени получа­ ется широкий и сравнительно короткий (максимум до 2,5 м),что и

обуславливает их применение в нагревательных печах и сушилах.

В форсунках высокого

 

 

 

 

 

 

давления используется ком-

 

 

t

 

 

 

прессорный воздух давлени­

 

 

 

 

 

 

ем 6-8 атм или водяной пар

 

 

 

 

 

 

давлением 6-13 атм. Факел

 

 

 

 

 

 

пламени получается

острый,

 

 

 

 

 

 

длинный - от 2,5 до 9,0 м,

 

 

 

 

 

 

что и требуется для пла­

 

 

 

 

 

 

вильных печей.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Существует несколько

 

 

 

 

 

 

конструкций форсунок низ­

 

 

 

 

 

 

кого давления,

из

которых

 

 

.

 

 

 

*

 

 

являются

 

 

\Ма* ш

 

 

 

наиболее простыми

 

 

т

 

 

 

форсунки института

"Сталь-

Рис. 9.

Форсунка низкого давле-

 

„ .

*

_

 

ния конструкции Сталъпроекта

 

проект" (рис. 9). Выпускают-

 

 

"

 

 

 

ся шесть номеров этих форсунок. Номер соответствует диаметру

воздухопровода

в дюймах

(табл. 2 ).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б д и ц а 2

 

 

Основные размеры и производительность форсунок

 

 

низкого давления конструкции

 

„Стальцроекта*

 

 

ОбозВнутренний диа­

Производитель­ Диаметр сопла,

Ход

Вес,

начеметр воздухо­

ность

(кг/час)

мм

 

ма­

кг

П А

провода

 

при давлении

 

 

 

зут­

 

U O

 

 

 

 

 

фор-

ДИЙ11Ц

мм

 

воздуха (мм

 

мазут­ воздуш­ ного

 

сунок

 

вод.ст.)

 

ного

ного

соп­

 

 

 

 

 

300

| 700

 

 

 

ла,

 

 

 

 

 

 

 

 

мм

 

1,5

1.5

38

3,5

8

 

2.5

21

6

4,9

2,5

2.5

65

II

24

 

3

40

13

6,9

4

4

100

32

57

 

4

60

21,6

14,8

5

5

125

54

82

 

5

75

25

25,4

6

6

150

80

120

 

5

95

32

40,1

8

8

200

135

205

 

6

135

42

56,0

Требуемое давление вентиляторного воздуха 300-700 мм вод.ст. Воздух может применяться подогретым до 300°С. Давление мазута от 0,5 до 1,5 атм.

В зависимости от размера и давления воздуха форсунки имеют производительность от <г'2 до 205 кг мазута в час, причем произ­ водительность может регулироваться в пределах до 50# от макси­ мальной, что осуществляется передвижением мазутной трубки или уменьшением расхода мазута иглой.

Форсунка низкого давления конструкции "Стальпроакта" приме­ няется преимущественно в среднетемпературных нагревательных пе­ чах.

Широко используются и форсунки конструкции инженера А.И.Карабина. которые также просты по конструкции (рис. 10 ).

Рис. 10. Форсунка низкого давления конст­ рукции А.И. Карабина

Форсунки выпускаются двенадцати номеров. Требуемое давление вентиляторного воздуха от 300 до 800 мм вод.ст. Допускается по­ догрев воздухе до 400 С. Давление мазута от 0,5 до 1,5 атм. Распиливание мазута производится за счет винтообразного движе­ ния воздушной струи.

В зависимости от раамера ж давления воздуха форсунки (табл.З) имеют цроиэводительность от 6,2 до 310 кг мазута в час, причем она может регулироваться в 2,5 - 3 раза.

Форсунки конструкции А.И. Карабина применяются в нагре­ вательных печах.

Более сложными по конструкции являются аюрпуни^ низкого лявлеиж» института "Таилопроект". Они изготовлиютоя двух

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 3

 

Основные размеры и производительность форсунок

 

 

низкого давления конструкции А.И.Карабина

 

Размер

Диаметр

Номер

Производительность форсунок,

воздуш­

форсун­

___________кг/час________•

 

ного пат­

ки

при давлении

при температуре

 

рубка ,

 

 

 

холоди.воздуха

подогрева,

 

дюйм

 

 

 

(мм вод.ст.)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

300

900

 

400

 

 

I

6,2

10

8

5

А

2,5

2

II,7

19

15

9,5

 

 

3

19

30

24

15

 

 

4

20

32

25

16

Б

4

5

28

45

36

23

 

 

6

39

63

50

32

 

 

7

47

75

60

38

В

6

8

62

100

80

50

 

 

9

93

150

120

75

 

 

10

117

190

150

95

Г

8

II

156

250

200

126

* Давление 300 мы.

12

196

310

250

160

 

 

 

 

 

разновидностей:.ФДМ и ФДБ, т.е. форсунки двухступенчатые малой и большой цроизводительности. Форсунки института "Теплопро-

актп

обеспечивают тонкое рас­

 

пиливание мазута,

производи­

 

тельность их можно изменять.

 

ФДМ (рис. II) имеет двухступен­

 

чатый подвод воздуха и специаль­

 

ное смесительное сопло. Требуе­

 

мое давление воздуха 300-

 

500 мм вод.ст. Выпускаются фор-

Рис.II. Форсунка низкого

C V H K H

71р у т номеD O B

( табл* 4).

давления , двухступенчатая,

сунки двух номеров

^таол. * ).

малой производительности

Форсунка ФДБ показана на рис. 12. ФДБ имеют двухступенчатое распиливание мазута, более

повышенное давление воздуха, выпускаются нескольких номеров (табл. 5).

 

 

 

---У?УЛJтэ

Двухступенчатые форсунки

щ щ

 

низкого давления ФДМ и ФДБ

\ н

1

применяются в больших , вы­

 

 

 

 

1

сокотемпературных нагрева­

 

 

тельных печах.

 

 

 

 

 

Форсунки высокого дав­

 

 

 

ления дают острый и длинный

 

 

 

факел. Типичной является

 

 

 

 

Форсунка конптрук^ии

 

 

 

 

 

В.Г. Шухова'(рис. 13). В ка­

 

 

 

 

честве распылителя в ней

 

 

 

 

используется пар или ком­

 

 

 

 

прессорный воздух. Расход

 

 

 

 

пара составляет 0,4 -

 

 

 

 

0,6

кг/кг

мазута. Расход

Рис. 12.

Форсунка низких1о давления

сжатого воздуха 0,5 -

0,8 нм /кг мазута. Форсун­

двухступенчатая, большой производи­

ки

конструкции В.Г. Шухова

тельности (ФДЛ)

(табл. 6) изготовляются нескольких номеров, цроизводительность

их от 3-до

450 кг/час, авление распылителя от

3 до 6 атм. Эти

 

 

 

 

форсунки используются в ос­

 

 

 

 

новном в плавильных печах,

 

 

 

 

где требуются длинный фа­

 

 

 

 

кел и высокая производи­

 

 

 

 

тельность,

В нагреватель­

 

 

 

 

ных печах они не применя­

 

 

 

 

ются, так как до 80% воз­

 

 

 

 

дух приходится подавать

 

 

 

 

помимо форсунки, что

при

 

 

 

 

низких температурах сильно

 

 

 

 

ухудшает горение топлива.

 

 

 

 

 

Выбор Фо р с у н о к той

^°ния3В Г^^^Шухова^0011010 д а м в ~

m

ш о й к^нструрцяр

про­

 

 

 

 

изводится следующим образом:

I.

 

Устанавливается количество форсунок исходя is конструк­

ции печи, причем в рабочем пространстве они могут располагаться в один или несколько рядов. Расстояние мезду форсунками в ряду от 800 до 1200 мм.

Т а б л и ц а 4

Основные размеры и производительность ФДМ

Номер Диаметр форсунок воздухо­

провода,

дттймн

ФЛМ- 1

ФДО-2 2

Давление

Расход

Расход

Вес фор­

воздуха,

воздуха, мазута,

сунки,

 

мм вод.ст.

м8/чес

кг/час

кг

 

 

 

300-500

18-50

1,5-4

30

 

300-500

36-100

3-8

33

 

 

 

Т а б л и ц а

5

Основные размерг и производительность ФДБ

Номер Маним, Расход форсунок расход воздуха,

мазута, м3/час кг/час

Расход

Расход

Расход

Вес

 

мазута,

воздуха,

мазута,

форсун­

кг/час

м 3/час

кг/час

ки,

кг

при давлении воздуха, мм вод.ст.

 

 

/ .450

 

600

 

 

ФДБ-1

5

180

20

220

24

39

ФДБ-2

9

280

30

340

37

40

ФДБ-3

14

430

48

520

56

47

ФДБ—4

20

730

76

810

89

60

П р и м е ч а н и е . Давление мазута 1 -2 атм.

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

6

 

Основные размеры и производительность форсунок

 

 

высокого давления конструкции В.Г. Шухова

 

Номер Выходные диа­

Диаметр

Производительность ,кг/час

Вес

 

метры ,мм

мазуто-

 

 

 

 

 

 

 

провода, при давлении мазута, мм вод.

 

 

мазут

пар

 

 

ст.

 

 

 

 

 

 

до 0,5

6-10

20-25

 

1

2

4,5

3/8

3

7

10

0,7

2

3

5,5

3/8

6

20

30

0.7

Номер Выходные диа­

Диаметр

Производительность,кг/час

Вес

фор-

метры,

мм

мазуто-

при давлении мазута, мм

 

сунки

пар

провода,

ки,

 

мазут

дюймы

вод.ст.

 

 

 

 

 

 

ДО 0,5

6-10* j20-25**

кг

 

 

 

 

 

3

4

7

1/2

12

40

60

0,8

4

5

8

1/2

19

60

90

0,8

5

6

9

1/2

27

80

120

0,8

6

7

10

1/2

38

100

150

0,8

7

8

II

1/2

50

130

180

0,8

6

10

13

3/4

70

180

240

1.5

S

13

16

3/4

125

250

320

1,5

10

16

20

3/4

200

350

400

1,6

Давление пера или воздуха у форсунки равно 3-5 атм.

 

Давление пара или воздухе свыше 5 атм.

 

 

 

 

2 . Определяется расход мазута на форсунку:

 

 

 

 

Вф = :А-'max

кг/час >

 

 

 

где Вт а - расход топлива - мазута, величина его берется

из теп-

 

лового балансе;

 

 

 

 

п- число форсунок, шт.

3.Находится общий расход воздуха:

 

<2

/час,

где 3L,

- расход воздуха при скитании единицы топлива берет­

Ctf

*

 

ся из расчета горения топлива.

4.Определяется расход воздуха на форсунку низкого дав­

ления: *

Соседние файлы в папке книги