Текст
                    ДьТинлбигп ,СН.Алликишкин,
£.И.Хоуоров-, A.(J).*tu3KCKwi
ПЕЧИ И СУШИЛА
СИЛИ КАТНО Й
ПРОМЫШЛЕННОСТИ ,

министерство промышленности строительных mathphaiop РГГП •t ii i 1 1 Доктор то»и кандидат тми пп у и С, И. Е. II ходорои. 21559* тук Д Г. П1НЗГД РГ, ДЕЛПКШПКПН ««нми.,, ,vln. иижгиар А. Ф Ч1ГФ< |,ПП наук ПЕЧИ И СУШИЛА СИЛИКАТНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ Допущено Министерством до-ш/?о обра- зования СССР в катетвв учебника для студентов втузов по специальности ^Техно- логия силикатов* Под редакцией действительного члена АН УССР П. П. БУДНИКОВА ГОСУДАРСТВВННОВ ИЗДАТЕЛЬСТВ^ ЛИТЕРАТУРЫ но I ГРИПП li I- • 1 \М М.кюы — ITW
Кмыла яПемы и eywuwi сы.1ыкатмои л/лмшмм- мосты- Л4ллг»|гя уш-Лмижол длл учащие* *т^м. Р нем рассммт рыв алнпси теории печей, ыетройетво печей, учение о дмжемии езое. вопросы гмсыгамим w еа^ы^ыкацпы топлива, о.вементы печей и осногы иг расчёта Кроме тоео. о хнысс опысиоиются печи, приме- няемое е ptuJUMMur отрос-яял силижвтмоб про.иыи»- лсм^ости. еалоеенераторы и eyiuu«*u и w>wn»/»o.«b ыг рибото, -J такме» прые^ятс.я r>(iJ4NMt, леобг©г)и*»ие с».м •млалнемил курсооого проекта.
ЗАМЕЧЕННЫЕ ОПЕЧАТКИ Стр. Строка Наилчатадо Саедует читать сливу сверху W 24 (*г (£Г 135 4 ГЯ>1ОГИНЯрПТОр<>В гааогелгра торса 226 »Э кад/кг град кал иг 234 17 W 1W 10 см/дек. г. си сек>г 310 Им? 9 V 953 16 кал/м* час град. кал1ы* час зм иодиле ь к рис. 1,35 х 6,0 м х Ю ии 1,35 > 6.0 Мл Ю 12 К 354 и кал м1 час град. кал/к* яде 359 1 вропорционадкла , прооорсаиналымя 360 15 (11) (31 глава 111) ж 16 (32) (35) (32 глам 11!) и (35 глада ИГ» 9 т, т. Рожнова, Козак. т т. Н И. Рожком. TpufaiNoua. Шарабан V П. ноаак, П. В Тро- фимова. A. R. Шарвма ( 9 V' (Q зя1 1 (?) М3 10 9 } , Эя4 213 390 1 *о<4»₽. фис4я> 392 В хат KBIT 393 17 дидобннм Пчхмвеии 434 5 <0.1 <0.1 44$ 21 45 464 4 •ПУЛ'. - нДГД ISIS.
Таблиц а 1 Расход т»хво.ьпгячма»»п» плавав и п* удм.-и- .... - Н|1 мкцнв гнлвввгл*й иромыиюеннивтн Влд продукции Метол производства (основная стадия) Удельным расход тепла* пл техно Яогичесмие нужды Стоим н ть техиолисп четкого топлива 1 стоимости продукции в ивл.'кг о кг ус- ловного ТОПЛИВА кг Листовое стоил.। бутылочное < текло Сортовое стекло Рдртш в bwbim'U печи 6300 4905 0.9 0.7 7 11 К» рил в горек ко ной ппв t TW» 2.% 19 Шамот' 2М) 0.29 0.13ft 12.2 16. *» Маг ыесптиныА кЯр- ПЯч обжиг в lUAiinuii или я газокамер- Ной вечах VBM шо O.ttt 0.1Л 26.6 34 Л Кауствчонлй магме ЯНГ Обжит вл вравыю пойся лечи Металлу ргпчег НИЙ Обжиг В ШАХТНОЙ tew 0.W5 29.2 порошок Делон ит обожми ияыа печи То жо 2W0 О.Э» 21,в Известь строитель- ван • ноо 0.171 1ft Портлацдижмеет ! Обжиг но прайма» пейсII печи 2 WO п.аи 35 Обжит в вахтвой печл 1200 0,171 25 1 По всем операпинм пронтиодства. • На абю.игтевну» тайлу (киииы теории печной техники нпорпые Гнали разработаны в России М. В. Ломоносовым. В своей диссертации *0 вольном дюткенми воздуха и рудниках примеченном* (1742) он объяснил причины е<:т<х твеииого дииясепин газов мы. in пли на пнем теплых га- зов тяжелым холодным воздухом. Это положенно было в дальней- шем положено и осмолу теории движения газов в печах и конструи- ропампн печей. РаСмлта М. В. Лимовкхола били продолжены п рам.птм многими русскими и гппстсклмв учеными, и частности В. Е. Грум-Гржимайло, М. Л. Павловым и И. Н. Доброхотовым, у совершено твопяжпимн теорию печей и газигснс jmiторов. Созданная России и иго ре рыли о разиииасмая советскими учеными теория печей является самой нерадивой в мире.
Гл па а перлах •НИЦЦЕ ПОНЯТИЯ о ПЕЧАХ 1. ПГОЦЫГЫ. ПГОТШЛМИЦт II ПЕЧАХ Печами пааымиитеп тпшяогвчтокв. аппараты, врадпаэна. ...... получения продукта г определенными тетннчпкимн ciiouctiuimh из иедодиы* матораалиа нутом тепло», д обработав Печь представляет еоГжш технологическую устапонку и которой под деи. танин высоко* температуры газовой грады протек, ют сложные физико-химические процессы, В печах силикатной прамынаеииогти протекают слглющие основные прицессы; нагрев, сушка. расплавление. разложение, сплавление, парка. Нагрепапие материала до температуры ниже точки плавления, нс сопровождающееся изменением его химичат- кого состава, производится с целью сушки материала и изменении его физической структуры (отжиг, закалка, ра я мягчение. пере- к ристал л нзация). Ипгреванне оещегтв ди температуры ниже точна плавлении сопри и» «ж дающееся изменением их химического состава. имеет целью удаление углекислоты (обжиг пзиестнньа), гидратной влаги (обжиг гипса) и т. и. Часто этот сложный процесс есорлножлается рядом других, например изменением структуры материалов и частичным плавленном их. Так, при лбжиге сырца п огнеупорно- керамическом проканоцетее последовательно происходят сушка материала, удаление гидратной влаги, образование слоноап силикатов и алв1Мииатон и спекание. Указанные Процессы, сиязанные с разложением материала, обычно обобщают термином •обжиге*. Нагргмнпп материала выше температуры плавлении, не т- нронождающегся изменением его химического сатана рвеплаи- лспнг,—произвл.игггя и целях П"луче1шя изделии определенное формы. Силанление материалов с образованием опрсделгимог• хими- ческого соедиконин проксходпт при многих техммогмчо них Кроцесслх. • В ВПВЧКИОВ « п>ОлИю«р.тм&.п*»тда» »“’ обвитом пгямимают пагргв. <«||®еоищыв1Д1|Л«я пропс*<.1ми «ж - cTOiMmwa,, < ......... а тм«е с икрОГВЫтимки» разложением топлива.
Рис. 1. Схема <»>чиой установки- Весьма сложен процесс варки стекла, под которым следует понимать совокупность процессов сушки, разложении, образова- ния сложных веществ, расплавления и растворения. Свойства образовавшегося продукта при этом совершенно отличны от свинств исходных материалов. В общем случае печная установка состоит из следующих частей: собственно рабочей камеры, топочного или горелочного устрой- стве, приспособлений для использомиия тепла отходящих газов н дутьевого, насосного и тягового устройств. В рабочей камере протекает основной технологический процесс, для Осуществления которого создана печь. В тоцочном или горелочном устройстве подготовляется источник тепла, которое нужно передать матери- алу или изделию для проведения технологического процесса. Это может быть топка или приспособление, распылинающее жидкое топливо или смешивающее вводимые топливо и воздух. В частях печи для использовании тепла отходящих газов подогре- вавится воздух н горючий газ. Кроме того, отходящие газы могут быть использованы для подсушки или подогрева материалов, нагрева виды, получения водяного пара и т, д. а
дуплн. устройств и Ш.ГОСЫ испплмуют дли , дуй и ТОПЛ.М под мымомм в веч,. Тягом.. yet~,«, r!v“„ □ля отвода дымовых газов. г «ужат На рас. I показана схема цечн. Воздух подается ром 1 в воадудоиагреитель 2 .< оттуда (и.гретым» в работа,, камору 3. В последнюю форсункой 4 подается также жидкое топливо, которое нагнетается насосом я распыли ваетс я с помощью сжатого воздуха, подаваемого компрессором.Отходящие пмы от- водятся дымовой трубой 6 пл рабочей каме|>ы через низдухо- нагреиатель. 2. УСТРОЙСТВО I! РАБОТ 4 ПГ.ЧГИ В зависим<стн от метола производства и характера протекающих процессов применяют печь того или иного тиши Большие значение имеет агрегатное состояние (твердое, жидкое, газообразное) ис- ходных материалов и получаемого продукта и вид изделий «.фор- мованные или не формованные). В зависимости от протекающих и печи проц весов различают: сушильные, выпарные, отжигатель- ные, закалочный и обжигательные печи, печи для пирогеиетиче- ской переработки топлива, возгонки, гнлавлпния. плавильные и для варки. Ввиду специфичности устройства и режима работы сушильные печи обычно выделяют в самостоятельную группу, называемую сушилками. Печи, применяемые в отдельных отраслях промышленности, обычно дополнительно подразделяют по частным признакам. Такими признаками являются: режим — тепловой (распределение температур, постоянство отопления! или технологический (периоди- ческая и непрерывная работа), способ использовании теряющегося тепла (регенеративные н рекуперативные печи, печи е рециркуля- цией дымовых газов, с использованием тепла продукта и т. д.), способ обслуживания (ручное, полностью или частично механи- зированной), вид топлива (твердое, жидкое, газообразное), Jtb признаки обычно используют избирательно в общих и частных классификациях в соответствии сп значением их для отдельных производств или отраслей промышленности, применительно к которым составляется классификация. Температурный и тепловой режимы исчгй По тепловому режиму различают следу юрше группы 1 ** а) с постоянными вс» времени температурным и тепловы Р ' мами (непрерывно действующие туннельные иижи1ате.,ьн * ные стекловаренные печи, а также непрерывно де i . сушилки); типовым б) с постоянным температурным и переменным ‘ а. режимами (печи непрерывного действия с периодич ь кой);
в) с переменным температурным и постоянным тепловым ре- жимами (кольцевые прям); г) с переменным температурным и тепловым режимами (печн периодического денетвня). Источники тепла Обычно тепло, необходимое для нагревании материалов и по- крытия затрат на иротеиаиие реакций, нагрев продуктов горения и возмеигмае потерь « окружающую среду, выделяется в резуль- тате сжигания топлива или использования электрической энер- гии. В зависим<ктм »'т вида источника тепла различают слоду- ющне типы печей: а) на твердом топливе; б) ни пылевидном топ- ливе: в) на жидком топливе г) на газовом топливе; д) электриче- ские. Передача тепла По способ) передачи тепла в печах, отапливаемых обычными видами топлива, различают: L Печи, в которых тепло передается обрабатываемому матери- алу зд счет сжигания твердого топлива, смешиваемого с мате- риалом (рис. 2. а). Тепло передается материалу от раскаленного топлива (налу - ченпем и теплопроводностью) и продуктов гл|ьеннн топлива (из- лучением и конвекцией). К числу подобных печен относятся многие шахтные печи (изпестковообжигателыше, доменные, ваг|М1нки » др.). Иногда эти печн (например, пзвестковообжнгательные) называют пере- сыпными. 2. Печи, в которых тепло передается обрабатываемому матери- ал) от газообразных продуктов горения топлива (рис. 2,6). Эти печи называют пламенными. Газы проходят между куска- ми материала или омывают его сверху. Передача тепла материалу происходит, главным образом, излучением от пламени, стен и • иода печи и отчасти конвекцией от газов. К этой группе относится большинство печей. Примером могут служить горшяовые и ванные стекли паренные печи, одно-и много- камерные, а также кольцевые и туннельные печн огнеу порно-кора* мической промышленности, сталеплавильные печи и т. .1. 3. Печн, в которых тепло передаете» обрабатываемому мате- риалу через стенки камер или сосудов, в которых он находится (рис. 2. в). Передача тепла материалу происходит, глаиным образом, налу* ченнем от стенок камер или сосудов, теплопроводностью при соприкосновении со стенками и конвекцией от газов, находящихся и камере и на грека ющихся ит стен. Часто эти печи подразделяют на муфельные, служащие для нагрева млн обжига, и реторт иые, в которых обрабатывается материал (обычно разложение) 8
с ул а вл и нашем гаао- и па- рообразных продуктов иве печи. Такое подразделе- ние не всегда выдержи ма- ня. Иногда муфельными называют также печи с у ла ил и на пи ем пол у чаемы х газообразных продуктов. Примером Муфельной печн может служить печь для обжига живописной кера- мики, а ретортном — печь с ретортами для сухой перегонки угля. 4. Печн. в которых теп- ло кыде.тяетси и обрабаты- ваемом материале в ре- зультате протекания экзи- термичссних ремкций. В этих печах реагиру- ющие частицы материала, температура которых по- пы шм стен, передают свое тепло соседним частицам теплопроводностью и из- лученном. В случае выде- лении газов при реакции, тепло передается матери- алу также излучением и конвекцией от газов. К подобным печам от- носятся некоторые печн химической и металлурги- ческой промышленности, в частности, печи для обжига сульфидных руд. Ес л и выдел яямпе! t «я тепла недостаточно для протекания процесса, не- которое дополнительное количество его подводится за счет сжигания топлива. 5. Электрические печн, в которых тепло пере- дается материалу излуче Риг 2 Схемы обогрев» печей: кием от вольтовой дуги или __..П11Ип.;1шен сопротивлении. теплопроводностью отеопротмвл»i • ||UvM и излучением от газов, нагреваемых сопретивлеи ч
и теплопроводностью от стенок, нагреваемых сопротивлением (как и в муфелях). или, наконец, вследствие прохождении тона непосредственно через материал. Соответствен ни различают иечп дуговые (рис. 2, г), сопротивления (рис. 2, л, е. ж), индукционные (рис. 2, и) и смешанного обогрева (рис. 2, а). Примерами злектри чоских печей могут служить дуговая печь и печь сопротивления для варки стекла, ночь сопротивления для обжига фарфора пли огнеупоров, индукционная сталеплавильная печь и печь смешан ного обогрева (дуговая и сопротивления) для получения карбида кальция. Устройство рабочей камеры Устройство рабочей камеры отражает сущность технологиче- ского процесса и является характерным признаком печи. По устройству рабочей камеры печи можно подразделить на следующие группы. Шахтные печи (рис. 3, а). Основная рабочая камера пред- ставляет собой шахту, высота которой превышает поперечник не мсиее чем я 1,5 раза и обычно значительно более. Материал загружается вверху и опускается под влиянием собственного веса. Камерные печи (рис. 3, б. в). Рабочее пространство пред- ставляет собой камеру, ограниченную постоянными или времен иыми ограждениями. Материал насыпают в камеру или выклады- вают в ной высоким слоем в виде правильных рядов. Камерные печи применяют в ваде отдельных самостоятельных печей (рис. 3, б) ила соединяют а блок, пахучая многокамерные и кольцевые печи (рас. 3. в). Подовые печи (рис. 3, г)'. Рабочая камера снабжена одним или несколькими подами (одно-и мпогоподовые печи), на которых материал располагается тонким слоем. Барабанные аращающнеся печи (рис.3, д). Рабочей камора вращающей,-к печи представляет собой горизонтальный или слегка наклонный барабан. Перемещение и перемешивание материала достигается вращением барабана. При большой длине эти печи называют трубоиечами. Туннельные печи (рас. 3, е). Рабочая камора предста- вляет собой горизонтальный канал большой длины. Материал передвигается в вагонетках или на транспортерах. i Подовые печи являются разновидностью камерных. Ввиду рапного конструктивного отличия, печи пааываеиие в технике «подовыми», иыДе- лгаы в самостоятельную группу О
i:j? -f Риг 3. Схемы рабочих кнмгр печей: тшын иечь. б-олпока*««ха1ян аича, «-мппгохжкг/шаи вечь, i-ihjom* ®»гк Л—ПярвФапвпя *|>иВ1м».|цж*сл кеча. «*»т)'*">*.1ьааи окч», дг-гирикаа^ Brwi-. «—аымаал вечь. Г—зона iinjcrpriui, f—вона «Sutara. /-«one oi-зажя'кям ар»л)м;в. «-каперы ua “<Juki .t hпи, 4 пыгружкя. «-пиш и* як нагреве. р—нааира им иС**т'. л-uoj. 9-бы рыба II. /♦ —Kutru обжига. ft-Явка ux.iUmi зеп им П|кдушм, /.r-даиа Dui»- Г рыв л uarcjiilH.ui, .'Д-П>|||||(1Н. /«-КИППЫ. I—п«Дмчм мыкрив-и. Л-волачы гнкявие. 111—чиаод тодла» raauu. l¥-oi>un п |«»духгы, V-вол вил кмлряы Горшкопыс или тигельные печи (рис. 3, ж). Рабо- чее пространство предстаю лет собой камеру, и которой располо- жены сосуды — Портки. Продукт получается н горшнах м рас- ПЛЛиЛ<*111|ОМ состомыпн. Ванные печи (рис. 3. <). Рабочее прострамс тио предс га- кинет собой камеру с иижвгй частно п виде ванны llxiccwniaj, п которой вродукт находится и |»асплавленном состоянии.
Глава вторая МЕХАП1ПМ ГАЗОВ Во всех печах, за исключением электрических. тепло, необхо- димое для нагрева обрабатываемых материалов н подогрева воздуха для горения и горючего газа, отдается продуктами горе ния. Для успешной работы печной установки необходимо надле- жащее распределение в ней температур, что достигается «меной теплоносителя, обычно печных газов. Поэтому одним из основных элементов теория печей является механика печных газов. В печи должны быть созданы условия, обеспечивающие под- вод. пропуск и отвод необходимого количества газов, т. с. дости- жение необходимой мощности. Расчет величины напора, требуемого для преодоления сопро- тивлений. необходим при проектировании печи. Вместе с тем для выбора оптимальных условии работы нужно знать зависимость теплоотдачи от скорости и направления движения газа. Это лип женим должно быть осуществлено также в соответствии с техноло- гичен Кими требованиями к протеканию процесса. Впервые в истории техники вопросы, связанные г движением газов в печах, начали изучать русские ученые. Еще в XVIЛ веке М. В. Ломоносов вывел основные законы естественного движения подогретых газов. Учение о механике газов, применительно к пе- чам. впервые было развито В. Е. Грум-Гржимайло и в дальнейшем Н. Н. Доброхотовым. В последние годы вопросы движения газов углубленно изучают многие советские ученые. 1. СВОЙСТВО ГАЗООБРАЗНЫХ ТЕЛ Основное рахшчне между газоном п капельно-жидкой средой заключается в том. что капельная жид кость является практически не ежимающепся, тогда как газообразное тело, в зависимости от давления и температуры, значительно меняет свой объем. Однако. в полостях промышленных печей газы находятся под давлением, близким к атмосферному, что позволяет пренебречь влиянием данлеиия и применить для них законы гидравлики капел ьны х жидкостей. Различают идеальные и реальные газы. Идеальные газы обла дают абсолютной подвижностью и нс оказывают сопротивления изменению формы и разрыву. В реальных газах могут возникать 12
«иииющив. растягивающие и, что «^еиво усилия. ' к,г*’«1Ыпи Касательные усилен иомакают вследствие тес»,, аартнмти. н которым <>в движется (внешнее Д'' ° ’,к между частицами гам (внутреннее треиие), т. е 1и1[.,г,Д женин одних частиц по другим и замедаетш пли > "i"r движения в результате увлечения «истиц друг другая Г Коэфициеит вязкости р (или к.>афициеит’ дшымнческой комм) имеет размерность кг сен/н*. В физике админы* для коэфмциеита вязкости является пуаз, равный Пересчет на техническую систему мер производится во флриуДе 1 пуаз=0.0102 |,г^ . Иногда рассматривают также величину киофицаента кпгаап- ческои вязкости »: » = м’/сек. где f плотность гааа в ———. Вязкость газон сильно растет с температурам. 2. Некоторые законы, применяемые в механике газе» Уравнение равновесия газов. Для поьсящегсся :аза с <'ьемныч весом т,, находящегося в открытом снизу сосуд» (рас- * 1 ’ ’ сообщающегося снизу с воздухом при давлении р, на уро кн I. давление р, па уровне точки 2 равняется. лавлепие атмосферного воздуха с обмиимм Снаружи сосуда весом на уровне точки 2 состав- ляет: <2> Р, — р, = Ар = //(Т, —Т<)- <3> Уравнгвае иеразрывяогтя tTfjrB. При усган«'нмвшсм<н ibm женим через любое сечение тру’>»*и иединицу времени проходит риж- ное веепшм* количество газа. Обычно и одном м том ж« сечении трубопроводов темпсрятура. ено-
рость и даилгние переменны, и урапивике неразрывности приме* няеи и для средних значений скорости, дашк’ння и удельного веса. Если площади сечении трубопровода •», и а», и соответственно средние скорости и удельные веса газов и*,, у, и ivt, у,, то должно су шествовать равеш* ТЮ- ш^и^уа = •ан**Тв ** const кг/сек. (4) При ПОСТОПНСТМ удельных весов объемы протекающих газов равны, г. с. -» Г = const м’/сек, (4а) и (Ь> Применительно к печным установкам, в которых газы дви- жутся в полостях, имеющих недостаточно плотные ограждении и кирпича и снабженные отверстиями, следует учитывать подсос воздуха (или других гадов) сиархжи и выбивание гонов изнутри наружу . Если обозначить через -А' м3 Тек. количество подсасывае- мого или утекающего газа. у,,у, и ус„ ьт/м1 удельный вес соответ- ственно текущего газа, присасываемого газа и газовой смеси, и G,—вес протекающей в сечении 1 смеси, то вместо уравнения неразрывности струп будем иметь следующие уравнения: кг/сек., (46) «,и, = G,+Y,A F кг/сек., (6) где А Г берется со знаком плюс в случае присоса газов снаружи и со знаком минус в случае утечки газов из газопровода. А равнение движении жидкости. На движение газов в печ- ных установках влияет подвод тепла и изменение удельного веса газов. Применительно к движению газов в каналах печем и паровых котлов вопросы, связанные с динамикой жидкостей при уста- новившемся движении, были исследованы И. Н. Доброхотовым. Л. К. Рамзииым, В. Е. Грум-Гржимайло, Г. II. Иванцовым. В. Н. Тимофеевым и Др. Для бесконечно малого участка пути по принципу сохранения энергии для 1 кг газа можно написать уравнение: rf^ = d£’ + Ad у 4- Ad у- Ad (pc), (7) согласно которому бесконечно малое количество тепла dg, сооб- щаемого газу, расходуется па приращение внутренней энергии газа dl —tfiT. преодоление работы силы тяжести Ady (где у — вертикальные координаты центров тяжести соответствующих сече- нии капала. Л—тепловой эквивалент работы), приращение киве тической энергии газа — .Ad и внешнюю работу Ad (ре). При налички Т|>еиин работа трения Н (кгм па 1 кг газа) превращается Н
и тепло. Общее поипчеетво тепла. ги> dQ=dq+AdH и уравнение, движвивя газа приобретает следующий вид: <iQ = dir + Ady 4. Ad £ + М (pL.) + AdR. (gJ При скоростях, имеющих место в печинх уетавовках „ fa лансе эверит расход тепла иа ускорение rasa и работу cia т» кии очень мал срапввтеяьво е расходом тоща на нагрев'гам Поэтому тепловая сторона вопроса и вопроси превращения напоров рассматриааияси самостонтелыю. При расчете стпрогв- кленни движению газон следует учитывать влияние нагрева газа Для горизонтального канала уравнение движения имеет следуя,, щин вид £+? + *-<>. (9) Величина скорости газа в уравнении (9) при задлввпм весошм расходе газа зависит от сечения трубопровода и температуры гам. Если канал расширяется, причем подвод тепла распределен так, что скоростной напор остается неизменным, то давление затра- чивается только на преодоление сошютинлепия от трения. Гораздо большее значение имеет случай трубопровода постоянного сечения. Если температура и скорость возрастают с и и, до Г, и то димлеиие падает с />, до р3, причем и», J»1; (W) Yev — 7,<Vj — ppvf conat; (И) т.-^- <«) При отсутствии трения (Л • 0). получаем: — dp^fw-^ ПФ после вятегрирования „ „ =tl!b.u.-и (На) Pi — Pt “i’ t < 1 ЛИ pt- Pi Дли негорилошальиого каппла f центра тяжести начального и коиачногс . • (,5) IS
Интегрирование лает: (16) Есдв npuuHTi. линейное изменение темпериту |»ы в канале по закону Т — в + бу (О) Ти (18) и Р . (* да л г J 7 ’ \ Т« Т ь • VI м (19) Интегрирование дает: VI »1 (20) Если на рассматриваем им участке температура изменяется от Г, до Т„ то Г,-п + 6у, (21) II Г, М а + 6р,а (22) откуда (23) Таким обрааим: $т^тиХ”*»-»>11 In % (24) Л- р. = 2("|*-’J*) + Т.f, l’t; (у. - <М Ь £ (25) В общем случае падение абсолютного давления при движении нагреваемого газа по трубопроводу постоянного сечения равно удвоенному приращению скоростного напора плюс изменение энергии пол«1<1-|1Ш1 газа, плюс потери на трение, т. е. ₽--Л“2(т.£*-п£)+Г,т?1лр + Я. (2в) I. II. Иванцов показал, что если температура в канале рас- тгт лвмемио, то величина сопротивления от трения может быть И
подсчитан» но формуле (43) для 7 н 7 темпо||втуре гам: “"’’“•«’«У-ЩИ* «рад.* т Г. + Г, " (27) Урагаепе (26) должно прииенвтьси но к<1Х гл аменонпе темнератури динжущвгося т, в™ „.Л регенераторов, рекуператоров и т. д. * Р"-чатах Дли решен»» еонроеов. смпншц' е щчяривдяи,,™ иг пользуется уравнение Бернулли в следу ищем ьедп (у 5».+ ? + 1> + Д-£ + * + «.. (29) где: z- высота. соответствующая пюметричеек^у напору, > м* высота, соответстпуилпая пьезиметрнчсекому напору, в и •Ь“ ,,иг”тя’ соответствующая скоростному напору, в к. Формулировка уравнения Бернулли: для Материальной ча- стицы идеального газа в выделенной л живи тока цм утаво- 4^ пившемся движении сумма геометрического, ш-е-юметряческого Ф\| скоростного напоров есть величина постоянная. В случае реа.ть- S^bHOro несжимаемого газа, и результате потери напора на сапро- тивдеияя движению, сумма напорол соответственно умеиытетгя V} или, другими слонами, при уста нови ищемся движении реального **ъгааа для каждом частицы сохраняется неизменной сумма павиров £ ((H) геометрического, пьезометрического, скоростного и потерян- ного пи сопротивления: *+у+ (29) Пьезометрический н а п о р, или статическое давле- ние газа, есть разногь давлении газа, заключенного и сосуде, и газа окружающей атм<х4,еРы* явление определяют пьезо- метром, измерительная трубка котчфого усташпиюна псриемдм» кулярпо к направлению движения raw. С поыснцыс» пьезомптуюв измеряют ие ас«*лютноо давление газа, а разность барометрического далтсняя и аГчолжпногч давле- ппя и дан»пм сечении. £яроиетрнчим;оо ,иплеиж> ивляекл пер меппои величиной и умоиьшлетгя с уие-ипеяием высоты. Если барииетрические давление в исдодиаы вулеюти п-рв Я,, то в гориасигге 1 оно рвано: л,^в,-у.т. <JU и в горизонте I: ^3,) "ли . , . (S2) । । • -1 чс1Стгг-‘ навал» где у,—средний удельный вес Н0ВДУ“и 1 W ,.,6о*“* 1 ” 1 П«ч>.сГшм.» 1 Н„»О»«* UK I
(33.) (336) Если разреженно в газоходе для горизонта 1 равно 5„ а .тля горизонта 2- S, мм вод. ст., то абсолютные давлении в газоход» для горизонтов 1 и «будутсоответственно равны: и следомтельпо р,-р,з»5,+(У>-Я|)Т.-^|- Из уравнения (34) следует, что разность абсолютных давлений газа п двух евчшивх не ришт раан<м-тп соответствующих разре- женим, а отличается ни величину у, (у,—У>)“±//у«- Го м;е отно- сятся и к показаниям диференпиалыгых тягомеров. Пьезометр показывает давление в измеряемом сечении по отно- тению к давлению барометра в данном сечении. Если и соедини- тельной трубке пьезометра находится газ с удельным весом, зна- чительно отличающимся от удельного веса воздуха, то пьезометр должен быть расположен только и плоскости пункта аамера. Удельный вес гааа в трубке может отличаться от удельного веса . воздуха вследствие нагрет пли в соответствии с составом. При статическом давлении газа рт кг/м* и его удельном весе у, кг/м", статический nauop в метрах высоты столба газа • равен: *Х //, Геометрический напор есть напор положения газа относительно некоторого уроним. Геометрическим напором га а располагает и том случае, если удельный вес его отличается от удельного веса окружающего газа,обычно атмосферного воздуха. Если газ легче атмосферного воздуха, он стремится по.тпнты-я, а «ли тяжелее воздуха, то опуститься. Тело тяжелее воздуха обладает потенпиалы1ол энергией, ран- ной (р,— р,)Н, где: р, —вес теста. р, — вос вытесненного им воз- духа. Н - высота подъема. Легкий нагретый газ (t’) в плоскости точки I (см. рис. 4)обладает геометрическим напором (потенциал .- ной энергией), направленным вверх и равным разности веса стол- ба внешнего холодного тяжелого воздуха и веса столба внутрен- него легкого нагретого газа. т. е. равным — кг/м*, где: W —глубина опускания газа от некоторого исходного уровня и м у, И у, —удельный вес соответственно атмосферного воздуха и гааа а кг/м*. Если газами являются продукты горения, то обычно можно Припять, что при 0“ ум-у„—1,29 кг/м*. и следовательно; /’«•« = ^(Т»л —Т«.О' И (у»л~ — Wy«.o j.• = 1,29 П j. кг/м", или мм вод. ст., (36) гаа IF—абсолютная температура а 'К.
= “(вы столбя Под динамическим ром понимается вмачима газа с обгемиии WCuM р7) или скоростным вами- // = м‘* э ИМ столба дпижушегося гааа или р» Yr ит/и’, или мм под. ст. где: Й',—деистпптольпая скорость газа в м/сек - g—ускорение силы тяжести в м'сек’- у,—действительный удельный вес газа а кг/м*. Г.ели одно колено манометра соединить с __________________ в газопроводе трубкой, отверстие которой расноло^ев» ’ пе^“ дикулярно к nanpan.icHiia> лай,-Кения потока, л друге» кате₽”- с трубкой, отверстие которой расположено параллельно напрапло- Ш1Ю днижевпя потока, то манометр покажет ливамичтекий напор гааа, так как порвал трубка измеряет сумму статического а типа- . • Давление. даклопю: Иического напоров, а вторая— статический напор, пиаываемое столбом Z/d - м нагретого гаи, равно ‘I “J Т Л=й7»=1»т«т Ш| вод’ где: «, — условная скорость газа при О’ я м/сек.; Т, удельный вес газа про 0’ и 760 мм рт. ст. G8) 3. 11Р>:ПРА1Ц»Н11Я НИГОРОН При движении газпв происходят превращения напоров. Свиль между напорами выражается уравнением Бернулли. Превращения напоров легко проследить на примере. Если удельный вес внешнего ix тдуха у, кг м’ л гааа п сосуде (см. рис. 4) —х. кг/м®, то напор газа в точке / равен геометриче- скому напору « fr.-T.) кг/м’. В точке 2 геометрический напор равен пулю, но в этом положе- нии газ обладает (если пренебречь сопротивлениями при Подъема газа)*пьезометрическим капором, равным // (у,— у,) кг*г ука- зываемым манометром. В точке 3, если пренебречь с«'Прсггпп.|< ния- ми дваженнкч газ обладает динамическим напором, равным м столба движущегося газа, пли равным также: W(T.-r.) = £ 7. <39) !• 19
Статический напор гам и точке 3 ранен нулю. В точке I за тру б- коа к статический. а динамич« кой, и геометрический напори мины кулю, ио имеется шпор, затраченный на удар о нс.. атмосфериып » и>х при вытекании ни тп тошен трубка. Во „„ положения х материальной точки сумма напоров . еометрвче- ского пьезометрическою. 1И1.амич.ч коп... потерянного на сопро- тапленм» равна постоянной величине. В дапном случае зга ..сли- чи иа раина: h H (7,-7.) Если печное Пространство соетиняется с окружающим возду- хом то газ движется в направлении, в котором общин напор (сум ма четырех напоров) окажется равным напору окружающей атмосферы. € X УРАКТКГ ДНИЖНШН ГАЛОВ • Движение газов может быть ламинарное н турбулентное. Различие меж ту ламинарным и ту рбу лентным потоками заклю- чается н том, что в ламинарном потоке движение лишь отдельных молекул имеет хаотический пульсирующий характер, а в турбу- лентном потоке ио.кбиий пульсации подвержены крупные части- цы жидкости или газа, состоящие из большого количества моле- кул. Характер движения жидкости в трубопроводе обусловлен некоторым бе .размерным п зависящим от совокупности фа .поров критерием Рейнольдса, который характеризует отношение сил ииерншт к силам вязкости: «•-=£. (4U) где: и —скорость гам в м/сек; d — диаметр трубопровода в и; у —удельный вес газа в кг/м’; g ускорение силы .яжости (‘J.81 м/сек’); р — коэфициевт вязкости в кт сек/м . При Не<232и движение ламинарное, при Re > 2320 —турбу- лентное. 11 дей>..вигильности характер потока меняется не сразу: при скоростях, близких к критической, характер потока неустойчив а. может быть проме.ку точиым между ламинарным и турбулентным, зсловае Re _ 2320 даст нижний предел критической скорости. Ламинарным -.мр„, t, . „ , ,, , , ,.,»ранитм:я также, при скоростях, выше определяемых условием Re - 2320, при спокойном Поступлении газов и газопровод, отсутствии толчков, способству- ющиз возмущению потока, и при соответствующем состоя н.п. стенок. I яд обстоятельств (острые края входного отверстия трубо- провода, прохождении газа через регенеративную насадку, иали- чие аад.и.жек) может вызвать завих|ччше Ламинарного 11.пока и <и/ле1чиг>. его переход в турбулентный. 20
Скоромь и отдельных точя.х С4.,гимн прямодод.п^ ~ провод вводимом „ MF1U1MI от , Вил«1.ивЛ“, г™? к оои тодропод.. Пря ламявярном дя™ по шрвбилкчвекаку МКОНу. При этом скороод яо оси м.кеХГт? ““ (**'м>>. у СТОИОК-1Ы1ОД яулп, а ермяяя скорость В ОТОДН I 4 Wanes* С увеличением числа Р.яшльдся движение становится тур- булентным. При турбулентном дшжапия петое. делится па дио we- ко отличный облает: инутреииее ядро и нигшпам» обмочи. — ........слой. Для точек, лежащих в области внутреннего ядра, различие в скоростях малое. 11 пограничном слое движение ламинарное, градиент падеппя скорости ноэрастаат; у стен ско- рость равна нулю, т. а. слом прилипает и мим. Средняя скорость при турбулентном движииин больше */ж ита1. Таким образом, при ло>2320 характер сотою во всем сечении одинаков, но у стен находится тонкий пограничный слои. Пограничный слон препятствует теплоотдаче. С увеличением скорости движаияя газов можно ум< пылить толщину пограничного слоя, а следовательно, улучшить теплоотдачу. В печной практике ламинарный характер п< тока редко имеет место. 5. HHIpOTIlK.il НИИ Д11ЦЖ111НЮ ГАЛОМ При движении газов возникают потери напора, свяэанныо с переходом кинетическом лнергнн в тепловую в рияультяте тра- нпн частиц газа о стенки и ударен потоков о оопсречпыо пре- пятствия к друг о друга. Потери напора на участках пути газа, обусловленные изме- нением скорости и направлении движения газов. называют местными сопротивлениями в отличие от с он ро- тив лення от трения, имеющего место по жену пути газопровода, главным образом вследствие трения газа пего стенки. Полном сопротивление системы Л4 слагается из сопротивле- ний местных (AJ. от трения (Лт>) и связанных с преодолением геометрического напора (Л,): At ± \ кг/м». (Й1) Под внешним сопротивлением понимают затрату таги на систему или разность наблюдаемых разрежений в начале и компе ее. Эта аатрата тяги на систему j-авня полному гидра пл ячеею*») сопротмнлсиню, т.е. сопротивлениям местными ог грешим, за четом ео самотяги. «-.ииич Если рплрсжсиия. измеренные в двух различных се * • равны л, и 5, кг м1 и разность их иимаирных высот у. У» • то гидравлическое сопротпвдяшо системы Ь:: Бг = 5. - 5. т (Г. - V, НТ. ~ Г. > (i2a> 2i
Еела «nccTi-а несколько подъемов н опусканий каналов, то: Е,-=Л'„ —A't + S, W(y,-t,) кг/м'. (426) где: v Н(Ч, алгебраическая гумма н|лиаведенпй // (у, -у,), Н — гоопмпгвуюппн' кисеты отдельных каналов, у —еоответ- стдуюшне каждому каналу средние удельные веса гада. Подъемы берутся со знаком плюс и опускн--со знаком минус, v щ , 1 । '• потея самотя гой системы. СистгмаТсогтоищая на последовательных подъемных и опуск- ных каналов, в которых протекает охлаждающийся к негре- вающпй-я газовый поток, может обладать большой самотягой и являться ТЯПИ1ЫМ аппаратом. Сопротивление от трепня Сопротивление от Громил в значительной степени зависит от характера движения. При ламинарном движении неровности стенок находятся в области неподвижного слоя тагов или плавно обтекаются, по- этому струи иг срываются с острых выступов станок и шерохова- тость стен не влияет иа сопротивление псиона. Сопротивление потпаничиого слоя при турбулентном характере потока значительно. На величину сопротивления влияет также шероховатость с геи, особенно, если размеры выступа превышают толщину пограничного слоя. При турбулентном движении струн, срывающиеся с выступов стен, образу ют вихрение кольца. При попадании сорвавшегося кольца из области малы* скоростей вблизи стен в область боль- ших скоростей «ядра сечения* скорость ого увеличивается до ско- рости ядра сечения, что вызывает большую затрату энергии па преодоление сопротивлений при движении потока. При движении по каналам газов, обладающих малыми маио- метрпч» гкими напорами, можно пренебречь расширением газа. В этим случае вычисляют потери hbiio|mi по формуле: ' («) где: сопротивленце от трения, п мм вод. ст.; В — коэфипнеят г on рот ив. к* инн пт трения; ♦v и и1, — скороеп. газа, действительная п приведенная к нор- мальным условиям, и м/сек.; 1 п удельный вег газа, действительный я приведенным к нормальным угловнях. и яг/м*; I длина канала, в м; d— диаметр капала при круглом сечении пли приведен- ный диаметр j при некруглом, и м; 5 —периметр канала, в м; • — поперечное сечеиио канала, в и*. 22
Для условий ламинарного движения: ’ - Rb • Опыт дает, что я “64, откуда: -32ui* кг/м*. (44) (45) т. е. потеря напора от 1 рения при ламинарном движении пропор- циональна первой степени скорости. вязкости газа в длила навала II обратно npoiioptiuuna.Ti.iia квадрату диаметра канала. Сопро- тивление движению в области ламинарного потока возрастает по прямой; с переходом к турбулентному движению сопротивле- ние возрастает скачком и далее растет быстрее скорости. В области турбулентного движения величина ; зависит от шероховатости труб и числа Рейнольдса. Для гладких труб: , О,>10» 1-r7*- (46) Дли шероховатых металлических труб в переходной области: й: *1 ' /$)] Значение функции берется п<> донным Всесоюаного теллотехни- ческог" института (ВТИ) (рис. 5) и в «бласта больших чисел Не: U.-7-------—Г?’ <«) ( М* где Л’, - акнивалемтвый линейный размер неровности(для новых стальных труб Лл ^O.Oti tO1 м, для старых 0,2(0’ м и для сильно разъеденных—1-1Сг’ м). По Доброхотову. для кирпичных каналов можно принять: । |>-1” . (49) •“» вЛ” После подстановки значений с в формулу (43) получаем, что потеря напора от трении при турбулентном движении пропор- пиоиальиа скорости в степени 1,75—2. Дли упрощения расчетов величину 4 можно грубо прпявмап. рани it для кирпичных каналов <(<» металлических слаб окисленных—0.035—0,04. чистых- 0.025, бывших долго в упо- треблении П покрытых коркой-0.6)5. ___ Если температура жидкости при течении изменяет„„„„„..г,, термическое движение), движение газов становится ( ним вслслстане изменении плотности и скорости 1st чк . Р* деляет некоторую неточность формул и коафипвеи . дуемых при расчетах нечей. а
лаг.ть кяп.тратячяого аокоиа) Местные сопротнвлсння При изменении направления или скорости потока имеют место необратимые потерн. При уменьшении скорости движения быстро движущнесм частицы ударяются о медленно движущиеся. При пнеяапном иамснеипи направления возникает лобовой удар о пре- пятствие. Мертпые прост|«игтпа. образующиеся при изменениях скоро- сти н направлении, также являются источниками потерь ввиду развития п них вихрен и сужения струи при повороте. В гааоттрпводах,обслужипаимцях печн, наибольшими миляются местные сопротивления. Поэтому соединительным и фасонным частям следует придавать форму, обеспечивающую милую вели- чину сопротивления. В ответвлениях желательно принимать тоже скорби!, что и в глаияом газопроводе, во вабгжмние потерь от уларов. Отиетжленню может быть придана («сширякипаясм форма >ли перехода к меньшем скорости. Применяй диффузор, можно снолъаонать 80*J^ ос*обсжда1О111вгогя нано|>л.
Табл вна J Кодфииигитм «астат *пиратамнвЫ1 Вил еолротявлеяня Знвчвии» С Примечании Внезапное расширение Пост^пеяис* расширение Ввемпнос сужение Вход и итнерстиес хаяруг лепными кромками Релсвй новорот па 9лв Рели пи поворот пя Vj* Планмий поворот ид 9Э° Газавтклаяир под утлом W Слипппе пол углом 90’ Сллинпо под углом 1М’ Илаяние разветвление иод углом tBO* Плавно* слиянии пол уг лом в 1В0й С 0,1 Н.з 0,42 И,6-0,26 1.0 0.0 0.1—0.25 0,5 ;< I о.* 1.5 О.Ь Я «‘.3 5 0.2 1 1 Я 1.5 2 - лву<тсминви угла ря. ши реп Л Опмсео Н *а Гиблкшая величина — зли ярямоугпЛМ1и1 капал..г мсныван — для круглых ли кмдритных г — радиус вахруг^нап Л — ди.метр канала.«ял* гладкид нвик-хси вз 5/‘о иаяыис Примечания 1 » и *а юлачвкт ссотиетственио площадь eev пая и гасоростг. гааи. пидокс t отаюсптся кнходпоиу ге • ним я 2 квихалтмау. 2. Но>фицигит<4 еппротикэслан лтингииы к скороетимцу aaix-py у МИМ. м иснл»>чрпигм оговоренных л приме* авиа случаен 3. !lpu uuiwpoTax. ралаетилепии л елпчвап принято «г^м,. При апачительпих скоростях елмует яэбггати резких ятш- енпА сечения и поворотов. Необратимые потери, выднаипые памеиеяием иаправлеипя ели скорости потока, учитывают соотватству юшим коефиппвнтм со- °Р0тнвлеинл при величмио скоростного ваиора, т. е. 4.-с£т. (М» гле: —потеря напора и мм юд. ст.; Z— нопфипвенг местного своротивлепня. в бслыпвнгтие случаев оиредглясмыи опытом, »
Пвогяа местные сопротивления учитывают приведенной дли- ной трубопровода L,,,. пре 1ставляюией совой такую условную стяну прямого его участка, зля которой потеря от трения раин» местному еопротиплению. Связь между Ьл, и ". устанавливается из ракистся: <5,) откуда • !», = "• (52) Значения коэфпциенг и местных сопротивлений приведены в табл. 2. «. COnroTIIH.ll.HIIF. 3AIIO.1HF.nnn Сопротивление мпатнений из сыпучих и зернистых материалов определяется по формуле Всесоюзного теплотехнического инсти- туте (НТВ): (53) где: ; кппфвпнепт, аависящпй величин /, </п1Лр, характера движения и зр. факторов: I — кизфапиент пирозвисти слоя; II — высота слоя в м; •f — уле.н.вый вес газа в кг,'м’; » — скорость газа, отнесенная к полному сечению оболочка в м/сек.; — гидравлический диаметр куска. / Ьдг? . zjjy ’ -#•* 1*мп = f ^.«» {~у • (55) где: ГЯ1в-йми пустот в слое в м’; V,—» — объем всего слоя в м’; ’.'«pm — удельный вес материала в кг/м‘; сФъемныи вес нагыпл а кг/м’; d,„ — условный размер куска (срслпежпсшеиный) в м. (56) где: <п — весовая доли фракции рассева; Ьп —раамер фракции, соответствующий среднему расчет- ному размеру отверстий сит при просеве в м. Для шаров в дамавариои области (Ке<7) арн / = 0.4:
а а промежуточно* и ту рбу.тентит.й ,йл,ггв (Re . • = 1*>0, * ,nF"/’O.fc К» ~ ММ* • (5&) При данном Йе величина ; nr ывисит от ратмерв тем- ,, час, если частшш материала сохраняют при паиейьчвм, пите' линую форму и степень шероховатости. влияющие на величиях порозпостн. Поатому для каждого материала Может быте своя зависимость величины с от Нс. В случае яедостаточшсти теспе- римеитальных давних дал естественных материалов пользуются данными. имеющимися для шаров. Для смесей с постепенным и равномерным переходом от одного размера к другому свободный ЛОтем ранен среднему дли заполне- ний из отдельных фракций. При резком изменений ритора сво- бодный объем меньше, так как мелкие частицы располагаются в промежутках между крупными, в козфипиент 5 следует умно- жить на характерный для данного материала фактор, который может быть получен из одного опыта при любой скорости, темпе- ратуре л размере кусков. Значение поправочного фактора коде блетгп в пределах 0.6—4,0, но чаще всего равняется 1.5. (59) 7. ИСТЕЧЕНИЕ ГАЗА ЧЕРЕЗ ОТВЕРСТИЯ, ИАСАДКПП СОПЛА Расход газа, вытекающего из сосудов, зависят от давления в сосудах, формы в размера отверстий и насадков. Пря давле- ниях ппжл 1000 мм под. ст. изменением объема газа в зависимости от давления можно пренебречь. Ниже рассмотрено истечение газа под низким давлением. Если газ истекает через отверстие в стенке сосуда больших размерен, можно пренебречь скоростным напором его в сосуде. Скорость вычисляется из выражения: J/Па , / У м/сек., где р—К1>:>фиця<>нт енштия струи, равный 0.62. Если газ истекает через цилиндрическую трубу, приставлен- ную к тонкой стенке (насадок), то пря достаточной ее длине 1/>4й) газ вытекает на отверстия полным сечением, '’высок установлено, что коэфиииент расхода о равен при этом 0,88. т. е. он в = 1,32 раза больше, чем для отверстия в тонкой * <J,61 "*Еыи закругли» края отвнретия. потерь напора при сжатия струи не будет и скорость и расход газа будут еще дольше. Расширение насадка уменьшает потеря я у кмнчпотет расход .аза. Однако при увалачевин угла раскрытия болте ,-1<Г. в - тени поа|йстают вследствие отрыва струя от стен. S яеличвшю длины обусловливает возрастание соирогивле|шя от транши.
Гас 6. Схема ДВНЯРНПЯ гам и рпс- пре>.‘лемпе лаклеиий (г учете.*! txi- n-рь от треями) Рассмотрим движение газон по рис. в. Потеря при выходе: м столба газа. (60) Потеря прк переходе из уз- кого канала в широкий: Л, m м столба газа. (61) Если пренебречь потерями от трения, то пьезометричес- кий напор в широком канале равен внешнему (pj. Пьсзиметри- ш-скнй манор в точке 1 может быть определен на равенства напо- ров в сечениях 1 и 2. т. е.: Pi 1 * (*1“*»)* т If Т 2« -- * откуда /?,— ’ Т мм вод. ст. (62> Тик как *,>*»,. пьезометрический напор и узком капала отри- цательный. т. «•. мгньш** атмосферного. Изменение напоров видно из диаграммы напоров (рис. 6). Скорость движении газа в сосуда с давлением р принята равной нулю. В. < НОБОДНОЕ И НКВОБОДНОЕ ДВКЖЕВНВ ГАЗОВ Струя называется свободном и аатондеиной, если она не огра- ничена твердыми стч'оками и распростри и потея в пространстве, заполненном неподвижной, физически идентичной средой. При мом предполагается. что сама струя физически однородна и при пытекании представляет собой обычный турбулентный поток. Струи, пытекаютая в пространство сравнительно небольших размеров, несвободна. Часто струя образуется отдельными пото- ками, не полностью смешанными до посту пленим и рабочее про* страястии иля даже смешивающимися только и рабочем простран- стве. В этом случае говорят о им нужд синих потоках. При вытекании струи |рис.7)иа сопла в свободное пространство скорость ее уменьшается. Струя турбулентна н ее течение сопро- вождается иерем<мпвмни< м движущихся вихревых масс, па поверх* ОСТИ струн со ГЛИЯМИ Н<’П''ЛННЖН<)Н Среды И МОВЛС!Ч< ниом в струю частиц газа из окружающей среды. Подторможенные частицы активного потока вместе с увлеченными чигтшшми окружающей среды образуют турбулентный пограничный imxj.coou слой, тол- щина которого возрастает в направлении течения. Примешанные
Гис i. Сх#лап свободней пр)и: А»—аоловииа ммоти юмсипЯструи. R, -раджуг гру1л^,1руж чистины внешней среды замедляют длпжеие активной среды, увеличивая в то же время ее массу, и. В с тру о овал мча юг начальный и основном участия. Погра- ничный слой, отделяющий струю «т неподвижной среды, ограничен расходящимися у кромки сопла поверх вестями. В начальном участке струн имеет ядро аосюннмых скоростей, равных начальной. За начальным находится основной участок, в котором не только у величи лается размер потока, во н умень- шается скорость ва оси потока. Давление в струе нендменно и равно давлению в округа «идей с роде. Полное количество движения сену идиом массы сиободисн струн но всех «-ечсниях одинаково. Форма круглой струи не изменяется. Струя прямоугольной пли сложной формы превращается на известном расстояния от сопла в круглую. Законы движения свободной струи изучены Абрамовичем, установившим соотношение р ламе рои ц скоростей струн. По его данным для круглой струи основной участок начинается ив рас- стоянии 4,5—зЬ (диаметров сопла) я скорость на осн струн к, п области основного участка и другие Данные определяются па павеисти, приведенных к табл. о. Гаец ре деление скоростей и струе ва расстояния, большем 5Р от сопли, может быть определено но правилу треугольника. Тимофеев и Сычев показали. что выведенные выше соотноше- ния характерны для холодной илп слабовагретой струя и что ишт являются частным случаем болея общей, установленной ими, закономерности. Исследование горящего фзьела, прсчгзведеяяое ими, показало, что для него характерна кривая скоростям* но- поров . Во всех севемпях поля екоростим» «апоро» «оявввы: ^»(0,Э0+0,14^—)'. (63> «
90
Если размеры горщкж малы срвиТЯ1е.1Ы10 с wweiiaM_ _ минного просвистев. .«тешывия струи по Л иt та*’ приближается к своводвов. Так как газы ю мо“т пХпн,“ нзаие, давление по длине расширяющейся сто™ паст», „ ’ периферийные слои струи, имеющие малую «Ярость нт’д.-XTJ и движутся и обратном направлении. " Полученные данные позволяют рассчгыать скорость и ыгхо.т тазов, а следовательно потиолиип определяй. лвльвобойносп. струп, под которой понимается ее способность сохранять амчитмь- ну »> скорость на расстоянии от сопла. Дальвобойнссть коарпстает с увеличением начальной скорости газов и дяамет|» сопла. Возникающие при горении силы не)е;есорезелают ноличестп» движения без изменения их суммарного значения, и горение в свободной струе не нарушает закона постоянства количества движения. При уларе свободно* струи о стейку, перпендикулярную ее »<я, частипн газа огибают стенку по кривой, близкий к дуге круга'. При движении частицы возникает пгмтробсжная сила, окаты- вающая давление на «шстииы, (нвсположенные между расгыатрп- на ем ой частицей в стенкой. Слагающие центробежных сил эле- ментов струй, направленные по оси струй, передаются кв стенку и создают давление р. испытываемое стенкой. Это давление с во- бедной струм на стенку. ем перпевдмкупарную, равно количеству движения свободной струи. Удельное давлен не равно количеству движении струи, деленному на площадь стенки. Реакции горения, протекающие- в струе, ме вызывают изме- нения количества движении, а следовательно, и изменения давле- ния на стоику. Если струя газа После огибания стенки встречает пег.щ»нли- кулярно расположенаvю стенку и поворачивается на 18«, коли* чисто движении отбрасываемой струн равно начальному, ио с обратным знаком, в ргнкпмя стенки равна удвоенному коли- честву дни агония струи. Сближении продольных стен печи выхи пнет взаимное торможение встречающихся потоков, уменьшаю* щее реакцию торцовом стенки. При нензотермнчегким истечении струм, вследствие разности плотностей струи и окружающей среды, ее ись искривляется в вертикальном плоскости. ». ДШ1ЖЕПИЕ ГАЗОВ В НИШ ПОЛОСТЯХ Естеетвгиип. и иринудиттльиое дввюсвпс изо» Движение газов может быть мтсствеипым и принудительным. Движение газоп под влинвием СИЛ, везниклющих вследгтяие ржь мости удельных весов газов в различных точках рабочего про- странства печи, яааывают естественным (свободным» егтестнгнк' ноивекцией). Оно происходит без какого-либо иобужДОЯЯ ’ Газы нагреваются, соприкасаясь с более нагретой стенка 81
ж»*«кя еагопямаагь с боскч> хлкии"« стены и. II ....иип 1< м «кмпры ^м.и.лмм.т MMKBOieuiie .........................по. п в п»*х.гьт*тп ecrecrwnnoe nniruu'nnc генов. Ло лииженмо ыпггея прпчппои rctwrueunon или свободной циркуляпии Првнулитепыгоо (вывундаивос) движение возникает пол лой- ствкем сил. прилоииимк я:пч>е. Этими силами могут оып.. иапепмер. кинетическая ввертя струй. ВЫХОДЯЩИХ из горелок или форсунок рвзиоегь давлении в начале и конце печного объема вли газохода. Принудительное движение может также осуио- ств-игться аа счет потери напора в самой рабочей камере. В атом случае путь газон определяется сопротивлениями проходу и алии- мигм начальной скорости. Часто естественное или чисто принудительное движение газов в печах редко имеет место. В большинстве случаен движение газов иышимися действием совокупное!и сил, возникающих в самой газовой среде, и имшинх. Обычно газы подают в рабочую камеру печи иа топочных устройств или форсунок и горелок. Рабочая камера печн имеет размеры, значительно превосходящие размеры выходных отвер- стий форсунок н городок. Горючая пли нагревающая струя газов, выходящая мз горелок, обрадует мощным циркуляционный поток в рабочей камере. На эти затрачивается кинетическая анергия газа. т. с. эта струя в силу внутреннего трения увлекает и при- водит и движение газы, находящиеся в рабочей каморе. Количество увлекаемых газов может в 5—10 и больше раз превышать количество входящей смеси. Поток, ударяясь о стенку ut'ur расходятся во все стороны. Частично он отводится и дымо- вые к я налы и частично прнмешянагтси к струе поступающих газив. Вокруг струн образуется рециркуляционный поток, дви- жущийся в сторону, противоположную движению газов. Температура руциркуляционного потока — промежуточная ме- жду температурой струн н окружающих газов. При прохождении у твердой ниверхности илам •• и иже газы движутся вдоль пав, и рециркуляционный слой отсутствует. Теории естествеииэго движения газов в печах и правила кон- струирования печей, в которых оно преобладает. составляет огл Rin* содержание гидравлический теории В. Е. Грум-Гржп* маяли. Зта теории дает объяснение работы и правила построения кеч. и с невысокой производительностью. В. Е. Грум-1 ржнмайло сопоставил движение печных легких газов и атмосфере тяжелых и длижение тяжелой жидкости и лег- кой. Он первый научал движение газов в моделях печей и при- менил механику газов к расчетам печ»-й. Одним из видов естественного диыженин газов является дниже- мме газослвним (обращенным водосливом). Спишется горячий газ за счет выдавай на мин его холодным газом, окружи кипим гаэмедмь. Э>
u. L. Груи-Гряипийло предположил, что "..... г и стенами ветк или ка.т.тГ , ТНК.,и, изолироиаииы» от «•> к тила.аии» г. сами» пыж.д, что высота потока. миМЮИ|«,„, должиа определять „нсоту ото.» в и-шпе Д,ейГ «XJZ' дли тоги, чтобы ИЛ поду Ш- было хо,1«диыт газов, a TainS каналов .тля того, чтобы <.ви к. имели ,рми«рио eZ’IJ>^X>I"Ct<'"y‘"n'H « '-«редт-пнии ..ыеоты ,Х едина -или выведены If. Г. Егьмавом. В пас. ящ |1рвм„ ,Т1 формулами пользуются редко к вид, того, что .*«!•<. в т^ч»! отсутствуют условия, соотнетстнующме указанным донущевиям I ндранлнческая теории также устанавливает правила деления в вертикальном на при плени и потоков на грена нхцмхел и охла- ждающихся газов. Эти прнпнлд используют в печах. работаю- щих с естестненной тягом (см. ниже). В гнию с переходом и современных ие-цх к принудительным подаче и отводу газов, работе с большими скоростями и интен- сивностями, гидравлическую теорию, сыгравшую положитель- ную роль. и настоящее время игиоаьауют в отдельных частях. Современная теория движении газов базируется на ноасокеивях теплопередачи и механики газов. Вследствие сложности приме- няемых печем большое распространение получило изучение их методом моделей. Движущая сил Температуры и печных полостях высокие, и удельный вес печных га анк значительно нижи удельного м.*га воздуха. Если температура внешнего воздуха 20^. газов в рабочей камере 1ЫМГ и и воздухоподогревателе в среднем ЫХГ, то удельный в«*г внеш- нею низдухл — 1,21, газов в подогрева теле —0,33 (а 3.7 разд мень- ше) и и рабочей камере —0,20 кг/м1 (в G рев меньше). Соответ- ственно этому в печных полостях разиишк-тсл лиачяте.тьиын геометрическим (естественный) па пор (рис. 87). В новейших ночах стремятся внтеи* ифицнривать технологи- ческие процессы и применять присп”с«’б.*емия дли вс пользования тепла отходящих газов небольших размеров. Это требует увели- чения скорости газов. В результате возрастают гопротивления на пути гаэпв и новин кает меобходвмкть п специальных приспо- соблениях для транспорта газа, которые искусственно создают напор. В случае недостатка напора, в печь поступает меньшее иода честно воздуха н газа, вследствие чего мощность ее падает, т. е. умпнывается зкмонмстли остамлмемого о вей тепла, и воамовино падение температуры и печн. л же при пониженной нагрузке. При искусстЕи»1Шпм дутье воздуха и иодаче гн ш иод давлент м Можно принимать значительно меньшие евчеивм кляплп'-а и icana- л(|ц, чем при подаче воздуха и газа за счет естественного капора. 3 Ивча гушаап 11
UaiipaBXCinir и скорость газов В каналах а*пор экономят для того, чтобы «пользовать его на тех участках, где повышение скорости газов вызывает улучше- ние теплоотдачи. Скорость газов в регенераторах и реку Мраторнх должна обеспечить турбулентность потока и достаточно хороший теплообмен. Скорость газов в горелках должна Пип. такова, чтобы газы смешивались надлежащим обрезом н выходили н печь со скоростью, достаточной для снятия с поверхности материалов остывшего вязкого слои газов, который препятствует передаче тепла излученном и конвекцией. Слой остывших газов умень- шает колпчечво тепловых лучей, падающих непосредственно от факела на поверхность материала, и, кроме того, поглощает часть проходящей через него лучистой энергии. Увеличение с возрастанием скорости газов количества тепла, передаваемого конвекцией, имеет большое значение лишь в обла- сти низких температур. В области высоких температур (в рабочей камере печи) влия- ние остывшего. вязкого и малоподвижного слоя газов заклю- чается, главным образом, в уменьшении количества тепла, переда- ваемого материалу излучением. Для улучшения теплоотдачи, если но препятствует техноло- гия процесса, газы, подаваемые в печь из горелок, следует на нраялять на поверхность материала со значвгельвой скоростью. При опасности перегрева материала и необходимости равномер- ного его нагревания поступающая в рабочее пространство струп газов не подается непосредствени" па поверхность материала, а предварительно перемешивается с более холодными газами в результате циркуляции. Чтобы создать циркуляцию при естестве ином движении, газы иногда подогревают. Нагретые газы поднимаются, отдавая свое тепли, после чего часть их отводится наружу, а остальные опу- скаются и в смеси со свежими газами вновь подогреваются (много- кратная циркуляция). Распределение температур в рабочей камере печи более равно- мерно прн отводе газл я у основания камеры, чем при отводе в верх- них частях, например, у свода. При отведении газов через отвер- стие в своде ва печи удаляются неиспользованными наиболее горячие газы. Вследствие этого нижняя часть рабочей каморы может оказаты н ие заполненной пламенем. Уменьшение выход- ного отверстия вызывает увеличение заполнения пламенем рабо- чей камеры, ко по может препятствовать удалению из печи наибо- лее горячих газов. По этим причинам в печах с отводом газон вверху (с восходящим пламенем) нельзя достичь равномерного распределения температур в рабочей камере и отвода наиболее остывших газов. Отбор отходящих гааов у пода (и печах с так называемым обретенным движением гааов) в ббльшей мере обеспочишют М
равпомернпс (мспрелмвнпе трмппмтч, липших< и ГН ши. Эти печи имеют бил’,.,,,,. м" '7*01 •'** 01л*‘ г.пчиях, ко. да тех ио.в ГИИ «рицё^’Х 1^ТО“е * тел у пода мешка холодных газов. ужид создавать В печах г обращенным движением газов вое-., иодподаик в ри-.очу,, н,мвру „„ “^‘да“ «°*«п В случаи подпола иягреипищи! гадов umt рабочей печи и движении гааов сверху впи. темпепвтх™ X *’р“ гааов иоважаетсн . г,и.,. отдаЧи гео.тп, й р.и.омёрёый'^п"' шк |мам>в ш> вертикали Мтрудмотелви. Подвод гви'в на woll. пода (рис. 92) позволяет в тиачителквой мере niunntii Мии. |«туры по высоте «следствие и «учения питушикц ,, „ и neKHTnpi.ro ирисасымнвя пни отходящих гшюв (естмтврииаи ЦНрку.ТМЦИЯ), ' ««’Иван при конструировании печей следует избегать вонмпжмети лмижеинп газон по короткому пути. При движении газов с неболь- шой скоростью ато достигается соотиптгтвенмым «т.нмсиигм под- водящих И отводящих газы отверстий или же установлением оиредол енпоги режима давлений. На горелок в печь поступает р.т ширяющаяся струя, состоя- щая па топлива. воздуха и продуктом горения. При турбулентном движении чисть кинетической эпергми струй теряется непосредственно ня внутренне» трение как н при ламинарном, а часть и редки ригель ио преобразуется в энергию вихрей, теряемую по мере мт затухания. Явление осложняется процессом горения, которое сопровождается изменением темпе- ратуры. объема н удельного веса газов. При надлежащих направлении и скорости газы движутся вдоль поверхности матерагила вплоть до отводящего хода. В ре- зультата удара о поверхность стенки, в которой находится отн тя- щее отверстие, повышается давление. Если томперэтура стеиок выше температуры нагреваемого материала, происходит некото- рая циркуляция гааов у стен. Струя,’ распространяющаяся вдоль поверхности жидкого или твердого тела, называется настильной. Она имеет бблыпую дально- бойность вследствие уменьшения потерь на вовлечение в поток частпц окружающей среды. Применительно к пламенному пространству печен формулы, основанные на законах движения свободной струи, требуют экспериментальной проверки. Они характерязуют изменение кии- цемтраиин и температур под влиянием диффузии, теплопровод- ности и скорости потока. Эгл процессы менее интенсивны, чем И1дд(*.т<ч1нп тепла и продуктов горения, т.е. формулы ’*1'**’*' рнзуют явления до начала горения или поел» его <|.чвчмн . Иаминюпия возникают и вследствие наличия ограждающих п Р Н<<Во многих случаях л пламенах» И|>остраяство га? • шоя горючее и япалух для горения подаия отдельными с р. 3» 35
В »«х случаях Р— п--“‘й- "»хт:•г»-—, -г».................... "Гв'ГХХш^отч^ " ....... И гуав . тч.чшеки их температура. а слсдова- ЖГ7“'л'ть^й «те " ге.м<1рП’.<-. ».-й напор. В результате пепин перепали давления пи высоте туввсля. У оттепет.к движение газов в основном определяется перепад « имений, соединяемым нагнетательными и отсасываю- ШЛМЛ УСТООЙСТЯаМН ПсЧН . Гсомопигчсский отпор, сомаваемий по высоте туннеля. вызы- вает под сводом поток газов от аалы обжига к зоне охлаждении. ппотиш'Псскжпнй няншему потоку у пода вагонеток. U рмультате неравномерного рап^н-лелевия скоростей пото- пов рвано изменяется температура по высоте туннеля, по избе- жание чего предусматривают специальные мероприятия: умовь- штпис с «ободного сечения вверху туннеля, примевевпо циркули руиишх устройств, установку тцитов, преграждающих путь га- зам и т. д. Диал отняло расслаиваются газы и в кольцевых печах, н ко- торых нижележащие елся нагреваются медленнее п слабее в быстрее охлаждаются. Джжеваю горячих газов у свода и зияв подогрева способствует усадка обжигаемого материала. В аоме охлаждения этот зазор способствует выравниванию темпе- рэту|Ы. Для выравнивания прогрева в кольцевых печах иногда шспольз) ют поперечные стенки с отверстиями внизу. Однако они увеличивают сопротивление проходу газов, уменьшают полезный объем, затру дин ют садку изделии в печь и т. д. Иногда приме вяют щиты, закрыаааяцвв верхнюю часть сечения. Это дает хо- рошие результаты. В ванных печах (рис. 87) разность температур по высоте рабо- •wm камеры вызывает дпнжение газовых потоков из отапливаемой ча<гм г неотапливаемую. Выше и айве ауле» и (нейтральной) линнн потока газов движутся в различных направлениях и необ- ходимо учитывать перепое имя тепла. HaupiBjf нш разделенного вертикального потока гааа Нажеслед)»4ии<- соображения дают возможность установить правила вапрпь.1епия разделенных вертикальных потоков нагре- ьзющихся я охлаждающихся газов. Эти пропила были устано- елеш С. Ь. Лукашевичем н В. Е. Грум Гржамайло. Предположим, что по вертикальным каналам (рис. 8| снизу вверх движутся пагремющнггя газы, имеющие более пи вкую темпеi-итуру. чем стенки канала, т. е. стенки нагревают газ. Долетим, что одна из струй стала двигаться быстрее т. <?. что ио каналу 2 проходит больше газов, чем пи каналу 2. В этим еду- М
час- стенки капала 1 начнут охлаждаться янтея- енппеп. а газ будет изгреватыя до более низ- ком температуры. В результате тмгнывепя геометрического на и оря подивмявмпиегя гиты станут л ми гн ты я медленнее, т. е. изменепио тем пера туры. иызванное иеравппмерпогтью. будет ст]*емнтыя сделать движение во псех каналах равномерным. Если струя в канале 2 будет двигаться медленнее, чем струя в других на* налах, стенки канала Сбудут охлаждаться сла- бее, чем других, подогрев струи и сппсобстиу» щий движению ггм метрическим напор в канале 2 будут уси- ливаться. пика и должной мерс ио увеличится скорост», газов и не ныравняется распределение их по отдельным кана- лам. Предположим, что нагревающиеся газы движутся сверху вниз. Допустим, что струм и канале 1 стиля двигаться быстрее. Чем струи в других наиилах. Стенки этого капала будут охла- жднться интенсивнее, газ начнет нагреваться слабее, станет тяжелее, чем в других каналах, и противодействующий днпжпеяю геометрический напор уменьшится. В результате ю пшкшяи неравномерность будет усиливаться и в ш ипе концов гвх начнет двигаться преимущественно по отдельным каналам. Температура Стен я различных каналах станет неодииаковой. Таким образом, при движении снизу газы распределяются равномерно. Отсюда мы и вертикальным поток нагревающихся влить снизу вверх. Рассмотрев движение охлаждающихся чить, что разделенный вертикальный поток их следует напра- влять сверху вниз. При больших сопротивлениях каналов направление потока не имеет значения, так как система ио всех случаях янляетгя само выравнивающейся. Таким образам, направление движения газов । аппаратов, ростими. В этсы обменных аппаратов обычно дутьем. В аппаратах, работающих за счет ест ест вей ко! тяги, где сопротивления составляв^ значительную часть геометриче- ского ни пора (в регенераторах и керамических |х?купсраго- рэж), следует соблюдать приведенные выше правила деления по- токов. Необходимо отмстить, что лаже правильное деление питгжо». движущихся иод действием естественной тяги, шт < та точно over- лечнаает рапиомармое распределение тазов в различных кана. л вследствие иллиния инерционных сил движущегося leas. вверх нагревающиеся следует, что разделен• газов следует пяПра- га зов. можно зяклю- не влияет на работу шахтных печей и теплообменных в которых гаям движутся со значительными ско- случае значительное сопротмилеше тепло» преодолевают искусе сменным 37
10. ПГШ'ПОСОВ 1КН11Я ДЛЯ ТГАНПЮГТА ГАЗА Гвхы подводит я отводят м счет со.тдвмемого в печных поло- стях геометрического напора (естественной тяги) или с помощью upiu о я обленяй. искусственно отсасывающих и нагнетающих их. Поступление ГМОВ в печь благодаря естественной тягесвнааио с наличием в печи нагретых полостей. Если высота нагретой noaoern Н м. уаелвныи вес газов в полости у, кг/м’ и виешнето воздуха у, кт'м’, то у основания полости имеется естественный геометрический напор, равный: Жъ—Те) «гм*. (64) Независимо от подачи газов п рабочую камеру за счет есте- ственной тяги, печи часто снабжают дымовыми трубами, создаю- щими геометрический напор, необходимый для удалении отходя- щих газов, т. о. для преодоления сопротивлений на пути дымовых газов и отвода их на значительном высоте. Старые немн снабжали исключительно дымовыми трубами. Дымовые трубы представляют собой надежные приспособления, для работы которых требуются только достаточно нагретые газы (обычно выше 15(1*). 11нтенснфикапля работы печем, связанная <• у иглнчстгнсы сип pi ли млений на пути газон (более 20—25 мм вод. ст.), а также улучшение использования тепла отходящих газов, вызнавшее понижение температуры отходящих газов, а следоаательно и тяги, обусловили переход к искусственной тяге, вернее к принудительным отведению газов в подаче дутья. Приспособления для создания искусственной тяги не дают воз- можн^ти отказаться от установки дымовых труб в качестве резерва или для отведения тазов па достаточной высоте, где они безвредны для па селения и растительности. Возможна также комбинации венуговенной и естественной тяги. Дычоньк* трубы Отведение ироду ктов горения при помощи дымовой трубы ос по- ил ио на мспользоватгии геометрического напора газон. Столб воздуха и нагретых печных газов выдавливает более легкий столб газов в дымовой трубе (рис. 87). Вида клн пан лила сида должна быть достаточна для преодоления сопротивления в печи; кроме того, она должна обеспечивать некоторый запас напора. Теоретическая величина разрежении, создаваемого дымовой грубой (рис. 87): *=я )кг/м'’ (65) где: 7.^ — J.1МШЫЙ вес воздуха при порча.ты1ых условиях в кг/м’; It
I’HC. II, Cviu В1'опльз*'Штпя вгкугстмвиоа тяги: u| иркЫОГо ПГЛсТППН HipII U*l<|Ul*M IllwCriw). Щ H»r- uuMiiuixt asBcibm (iium •хина устмнопка рв*рммго e»,n- Hom umarr»pa|. 7».» —5 дельный вес отходящих газов при нормальных условиях в кг/м*; 7, — темпе par ура воздуха в град.; <$*• - температура отходящих газов, средняя по высоте трубы в Град.; а — ноэфвцвент пб-ьпмпого расширения газов, ркими 0,00366 '/град.; 77 —высота грубы, считая от середины дымового борова яо устья трубы, в м. Пре расчете дымовой трубы следует учитывать падение тем- пературы газов по иысотс, составляющее при температуре дымо- вых газон 200—300 : д<-^= •>, 1р»д. <“> где; D — виешмай ляаметр трубы в а; Л — Ж1ЛПЧ11ВЯ, рВВЯЯЯ ДЛЯ >.В)Л1ЯЧ11ЫХ Труб прв ТЛТЩВЯ» ставка бадыая 1 м-О,2 п прв гадайте иаиым 0,5 ы — 0,4 п для жолеаиых труб 2. ДеЛепиттелыюе раариксяяс. азмерявков У трубы, »са1.ш« тооретячеенот па вадичмиу счармтаалвка Ру П
от трения по x-n.NO . пт удара при выходе гавов и» трубы. Лей- ствительн(Ч' ривреммкки ряиняется. *«-. + + (67) гае: 5 - юк.фпциент гоиротв1ьтеиия от Т|*'НПЯ (для кярппчной tiivI'-h првблвжеаи» ранен 0.05); и<,л-сртдвяя скорости гааов II трубе при нормальных условиях в м/сек.; аГ10 —CKOpiKT». ГИЗОВ в устье трубы при нормальных условиях 11 м/сек.; d(f> — средний диаметр трубы в м; 1J - темперит) ра гааов я устье в град. Максималъп) *г рвзрежеиме. которое может создать дымоиии труб» прп отсутствии потерь, может измерить при опушокмом дымовом шибере я. следовательно, при отсутствии движения Прп расчете дымовых труб определяют их высоту п и диаметр устья d4. Высот Н определяется из уравнения (65) по подечнты* гагмчму полному сопротивлению системы (см. стр. 21). При подсчете учитывают сопротивления местные (Аж). от трения (А1И|1) и гпяздяныг с преодолением геометрического напора (А.) нагретых полостей, по которым дпижутся газы. Последние берут со знаком минус если спадамемый геометрический напор способствует движению гааов. Таким образом: * = «(*. + *., ±М- (68) Коафвшеят А учитывает некоторый «пас (обычно 20 40%) па улучав форсвровкя работы или засорений. Площадь устья трубы определяется с такай расчетом, чтобы скорость выхода газов предупреждала поаможность задувания их пг-и ветре. Действительная скорость газов в устье принимается равной о и сек. Кирпичные трубы, кладки которых ведется изнстри. iXTT” "е “°"W ООО “’*• Для У»»«—«" ^ор«гп ХТсумтоль • >«« трубы устанавливав тp,(^e^^7Xtr,B,W,O * 4W“ro W“«P«» кярпвчиой .^п бе,врелп,..,;:мх^ня хх:со,в’о6мпе' XX. и"** П'даадЯВИИ ах “= ха-,Д“"ХГГ *ают вамостоятельиыми шиг/[и1мя.Р> Д““овые борова снаб- (О
M < t r тынная тяга 1Гск}СГ»мни«н таг, (нагнетами.. <>«в<ыииве) нажат бить сваляна пароним эмн-кторпи или вентилятором. Эжвканя паром аримгавепя как для поддам м.элута под диплением, так и дли оанодц отходили» гама; при мим соаметги необходимое разрежение. Нагнетания в. нтилятором примеижтгя чаше. Большое сопро- тивление системы выаывает ««ебтоммость. поддержипать апачи тельное давление, и в результате всзаикает уплка дутья или печных газов. ыватьгазым >кноввнтилято|юм путем проса» ыьания чгр.-л нею печных газов (тяга прямого действия), или ажгктируя газы ж»:муХИМ, ИЛИ паром. ИЛИ 4aCYi.il Ценных газов (тяга кисвеяялгп действии). При низком температуре газов и малом потребном разрежении Till у прямого действия Mi QMiiK* осуществить Пропеллерным вентиля тором, у стамо|Ыгмным и дымовом борове. При значительных потребных давлениях или высоких темпе- ратурах газов применяют центробежные вевтялятпры, входное отверстие которых присоединяют К борову . а ПЫТ<..твое К ДЫМ-ЛИ Н трубе. Прп температуре газов 200 -25O* m i шинник и вентиля- торов, а иногда и вал, охлаждают водой. При более высокий температуре газы охлаждают, приметливая к ним холодный воз- дух млн впрыскивая воду. Прае кос и сн in н тип? струи воздуха или отходящих газов зжек- тирует последние. Смесь гааов отводит через расширяющуюся трубу - дяффуюр- При отс асы пани и газе п и б« >л ьшом гопроти ал t-н ни системы отдель- ные части печи находится под большим разрежением. Это вызывает присасываниенаружного воздуха через вгплотяогти и отверстия. Часто в печах одновременно используют естественную и искус- ственную тяги. Так, можио одновременно нагнетать и печь газ и воздух и отводить дымовой грубой отходящие газы. Можно пода- вать в ночь газ и воздух за счет естественной тяги отсасывать отходящие газы с помощью искусственной тяги. .Мкжыи натне* тать вентиляторами в печь газ и воздух и шасусственио отсасы- вать отходящие газы. Естественную тягу М'чкнч усилить, искус- ственно нагнетая или описывая газы. Совместное применение отсасывания н нагнетания пн <ы паю г у раи1Ю|и*шсннои тягой- Оно позволяет подлаживать в печи требуемое положительное или отрицательное давление определен- ной величины и избежать мхзншнего выбивания газов или при- сасывании воздуха. Эжекторы Когда струя газа вытекает из узкий трубы я широкую, внутри вытекающей струи образуется разрежение, вызывающее, прп 41
а,- I’nc. W. Эжгкгор. на.!»чип отверстий и широкой тру бе, присасывание гпяов из пнет ной среды через поверхность рв< - ширяющейся струи. Подобное ус т- |н>йст1м> насыпается вжектором» * При широкий П1ЫИНЛрИЧ1ТШ.Й трубе эжепнруюшое действие не- велико вследствие больших потерь при вытекании газов. Трубе в виде диффузора уменьшает потери н ) величиваст количество присасы- ваемого гааа. Дтя уменьшения потерь, свя- тимых со сжатием газа, посту- пающего извне в широкую трубу, кромки последней закругляют. Дли увеличения скорости вы- хода газов из узкой трубы при- меняют суживающиеся сопла. При повышении критической скорости выхода наконечнику придают вид вначале суживающегося, а затем расширяющегося сопла* Когда струя одного газа за- сасывается другой, газы хорошо перемешиваются. Следовательно, ажектор (рис. 10) служит для транс портирования и для переме- шнвання газов. Принцип эжекцни используют в газовых горелках для подсасы- вания газа и воздуха и пх смеше- ния, в приспособлениях для отво- да отходящих газов и в пароструй- ных приборах для подачи воздуха для горения и газификации. Чтобы уменыннть потери пароструйные приборы делают много- ступенчатыми в воздух засасывают как паром, так и паровоздушной смесью. Подобные приборы называют инжекторами. Методика расчета эжекторов в инжекторов ни экого давлении (см. рис. 10) разработана II. II. Доброхотовым. Этот расчет сле- дует производить на основании закона сохраиення количества Движения при смешении тазовых потоков: Л/,*, т » (Jf, + Л/,) ivai (69) где: Л/, -масса первого газа, поступающая в секунду, р кгмк Масса второго газа, поступающая в секунду, a lir eg|t
Я’| скорость Первого Гил;», R М 'cfK.l л’,-скорость второго галл, в мД-ек/ Bi-.lll'IUIlil V определяется Из пырея;. НИЯ <7-<м, где: G—iwt тела в кг.; Г~Ш м/сек.’—ускорение от земного притяжения* <'1 = Т1» »-нггоное колич.чпю первого (аза, п.-тупашецего в секунду, в кг/сек.; °з*7«V«~весовое количество второго гам, иоступатщего в секунду, в кг/сек. Нпилучшнй (наипьппдмгйгпий) размер поперечного сечения горла диффузора получается тогда, когда количество движения тазового потока в горле равно сумме китичиетв движения смешиваемых потоков, т. с. когда В таком правильно построенном смесителе потоки газов сме- шиваются с минимальной потерей энергии, т. е. с минимумам завихрений. Разность статических давлений между устьем и горлам диф- фузора, т. е. ирйращемне статическою даи.и-иия и диффузоре, пилу чается по закону Бернулли *а счет уменьшения скоростною напора газов равнин: p.-p, = 4e'iit—r.- по где: *|в—коэфнппент полезного действия диффузора; у,—удельный вес смеси л кг/м1: v e »115 * T»!j , (72) *’ *ТП7 г, 4-Г. * ' * Значением величины «ф, по сравнена»' со .шачемием величины u’J, можно пренебречь; тогда прмращемав статического давления в диффузоре равно приблизительно: л—пз» Получающуюся °’ ””Г11 «иибку ьсмпеисировать пенс- торим уменьшением величины т(/. X1* хорошо выпил вен я то диффузора с гладкими стенками ^—0.8. Давление р, при набольший скорости и1, приблизительно равно давлению р,; давление ра превышает давлеиие р, иа ско- ростной напор ккекткруемого га»а в сечении и—0, т. е. р.-р>=^ Скорость истечения ажектнруимцвго газа из «.иолв при •* больших его давлениях равна: _ ./»1ятД (75) *• г т» 43
г,-давление эжекгиРую.цего гача перед ныходом из соп.тл Гидаюр, т. <•• после клепав», ротирующего Д»«еыпе ’того "’подл ‘ Р Р :/>. подразумевают манометрическое (избыто.о .тнЧсрж'пО даппнве, выраженное в кг;м« ил,. в мм НОД. ст. Давление ниже атмосферкого, т.е. величина разре жеиия. берется с отржпателышм знаком. Пои расчете эжектора задаются следующие величины. 1 ,. d,; и- т г р ' Р Р (d, диаметр эжектора в плоскости сопли). * Требуется' определить количество зжектарующвГО юза V м\сек.. если известно его давление р„ или ж» давление .жилите» , газа р„ «ли известно его количество I Кроме того. требуется определить размеры эжектора, т. е. d,; d, и d„. При расчете пижекпионныт газовых горелок известны вели- чины: V,: V,; у,; у.; Р,- Р>; Р,- Требуется определить давление эжектируюшего газа, т. о. р,, а также размеры инжектора, т. е. d,; d,; d, и d,. Из уравнений (73), (74) и (75) получаем основное уравнение с одним неизвестным дли расчет а эжекторов и инжекторов: „ _ (»'лре, + >'»Т!Ц’|)! /7Ву г.-л.-’ь X7(h^KeYlHr>+Kd (76> Если неизвестна скорость истечения эж окти руанце го газа из сопла, т. е. utJ то определив гс значение, можно определить дав- .теаме газа р„ ио уравнению: ^7.- (7"> Смесь газов должна штн.шь из конца диффузора и заданное пространство, обладающее некоторым давлением Для того, чтобы в газовой инжекционной го|накс пламя не затягивалось внутрь w, конец диффузора суживают и в ном додают неболь- шое отверстие, через которое смесь газ» с воздухом вытекает из диффузора в туннель горелки со скоростью равной около 10 м/сек. Даютенир смеси газов в конце диффузора, т. е. р., раню: с.-г.+ Зт.. а«> Вентиля юры В пропеллерных вентилятор»! газы движутся вдоль оси. Их используют для п>-р1-мещенн>| больших количеств газа пои ма.1 м сопротивлении —обычно по бвдео 25 мм вод. ст. Спет.» и.- BU. конструкции вентиляторов (ЦАГН) соддают и ббльшие .а- ОДИШИ (100 мм вид. СТ. и выше). К. п. д. распростраиеииых нро- пТгГ/ ^ь “ен’“-’“’»₽‘>ь Си мокко низок (0,1-0,4), в вентиляторов ЦА111 значительно .шшс (0,6—0,75). U
В центробежном венпынтоп» к нвряфярин лопатками, расноложепищ,,£ '" * скороета, равную скорости дяажевия п ’ Т"6^" газом кинетическая энергия ><. выгода „„ и . WIS““M «брШыВ Ивжух .иг--.., о.р преобразуется в ст.ХЦЖГ Центробежные вентиляторы бывают вы ;Н (ГО свит нию р‘ нод ст.», .ре <о.то (80 200 м„) „„„J(||1 7 - Вентиляторы высокого давления характера}) юкя hI’ T™. нмодателыюегью при высоком давлении, вев«.1Яторы „„ давления—высокой производи геле посты» при малом даяавиаи Суммарное давление, создаваемое веитилитором. слагается из .|11Нпмического напора, необходимого для сообщения газу ско- рости, и статического давления, необходимого дли преонменаа сопротивлений движению газов: Ат-р м — Агшт 4- Л^,,: Суммарное давление, с о j д а в а е и о<? венти- ли т о р и м, пропорционально к и а д р а т у диа- метра колеса и квадрату числа оборот»». Проезде П(ггЛ1.ност1. вентилятора пропорциональна числу обо рогов. Потребляемая мощность пропорциональна кубу числа оборотов. С увеличением сопротивлении требуемая мощность надает вследствие уменьшения количества проходящего газа. Для сохра- нении количества перемещаемого газа должно быть изменено число оборотов вентиляторе. Требуемая для создания напори в А мм иод. ст. мощность мри расходе газа в Г м’сек. составляет при к. я. д. иенпывтора %: Л« л с- (79) К. п. да вентилятора vjf — 0»4-г-0,6, если А отнесено к статиче- скому давлению, и ОД-ьО,75,если А отнесено и суммарному давлению. При подборе вентиляторов, определим»! по заданной пр»’«ав дительиосги и статическому (или полному > напору число диаметр колеса и расход анергии. Обычно в таблицах и х8,,л’‘ **. ристинах приводят данные для • стандартного» воаДУ*8 * пературой 20° и отиоемгельной влажностью * мотора должна быть на 10-15% больше моадоегя «нлыятаря- 11. MOJE.IlirOBAIllIF ДИИЖЖНИЯ ГАЗОВ На...... значений кпэфициептоа сопротивления ’ 4 жндхостай, пых. наиболее раацикграненных случаев движояая ж»дк 45
«зр случаев привозит к ошибкам Инникаоваиие ЛТ^'тыЛяие отличил уелоВД» движения :.^",Х«ПР- •“*»—" *Й'“}Л“’ °7 ПМ,”Ш,,Х а действительности. , и „драил ического сопротивпе- Маученич ииоиов™ ,.иж зависимостей, необ- ивя, В также устав .киви ’ Л, —в П|ди,водят на акст ри- ходимых , которых геометрические, тдромех . иадобкы действительным условпям. ^«Тм^-мХ^ Этот метод позволяет изучит., «р.ктор «весть инод, мм „дмвличисиов сопротивления газо- • «" « J-—........... :Х пврпчиз паев движутся холодим» воздух, *>Д« нлн ж» какая-либо друга., жиджить с Иванов температурой. Впервые приманил теории, подобия для изучеиин тепловых алнасас.» па моделях академик М. В- Кирпиче», который раз работал то,рию моделировании и практически ее внедрил. Метод модглировпиия получил широкое распространение и признание- и ивляс ття одним из основных средств изучения тепловых ат регатой. НеоРхс .иными и достаточными условиями подобия являются: 1) те, метрическое подобие, 2) подобие умений движения жидко- сти при входе, 3) подобие физических параметров в сходствен- ных точках модели я образца (постоянство отношении плотностей, козфлдаеитоа низкости и др.), 4) подобав температурных пилей из трашшах. 5) одинаковость значении определяющих критериев. Последнее условие подобии достаточно установить и каким-либо одном сходственном сечении. Все условии подобия могут быть осу шее талоны лишь в редких случаях, Возможно приближенное моделирование. Это результат слелушпшх свойств движения вязкой жидкости: стабильности и автомодельности. пв’“"»™я ‘ВОЙСТВО IHI3KOH жидкости приш.- расО|тед.ление скоростей, определяемой : «’««ительиок длиной П|юйдёиного\частка *”* Ф“П0,Ю’ Р““ИД«««е скоро- очей.' с*",р°с‘ге" вначале изменяется ратера движения от По иаю.^ поег"яниым. Независимость ха- •втом..делмого ЛГ.НЯ.. ш,дХяВ обла. ти SSU- Sx;."-’"-- >;;х( — 'Г. ... ♦«“-‘'СКИС параметре,в требу„ пте,„Я11 параметров во вт “остияистмд от ноте 1 "° BCW ежодствоинмх точках, что н
трудно пыполпямо. Это условие собяп-лаетгя „ температуры псДраще. В.-.учан ....„к „ЯИ|.„,- Я1М1 то °,"”™* аературм в образа и ммгая до.,;к.,о nfmeMп nc,„ z аом, что пемхпюжно осуществит!, в подпои оЯ-м,Ие Это при пыпуждгвнпм двияз иии гсблюшаи ирябляжппнп\,т,. ствляя И модели изотермический пропето дпвяп-иип, <чютаетет»»г, шип какой-то сродней и мпературе рабочей жядю <гп а овразю Подобие температурных полей па границах осутцо.твигь трудно. Поэтому Применяется метод .шкального пчпоаогп м< ип.-щ- ропания. При этом подобие Температурных полей «уще. ТЮЯСТ. я II том месте, где исследуется теплопередача п соблюдены услппвя механического подобия. Од пнп новость и образце и модели г предел я юани критериев точно выполнима лишь в случае изотермического движения. Для тепловых аппаратов она вылоляняется прибшпютно, так же как и подобие физических параметров. При иынуждашюм движении необходимо только соблюдать условия Rc — idem. В случае авто- модельности это условия отпадает. При изучении теплообмена соблюдается также условие раы*н стад критериев Прайд тли (Рг). При изучении свободного движения необходимо соблюдать условия равенства комплексов Gr. Рг (Gr—критерий Грас гифа): Рг=^ (80) с»-М^, («> *« где: ми— коэфипмеит кинематической вязкости в м’/евк.; а — ноэфпципнт температуропроводности в м*/сек.; Р —жмфнпвевт объемного расширения в 1/град.; и — угк<>1>ецие сплм тяжести в м/сек’.; / — длина в м; Д/— разность температур в град. Ви:шожио применение огнгиых моделей—печей малых раз- меров, подобных действительным печам. Факел пламени, иолт- чающнйся в печах, является результатом сложного взаимодей- ствия гидродинамических явлении, диффузии, теплоотдачи exiy- чением п конвекцией и химических превращений. Огневые могут быть оеущестплеиы в порядке приближенного ®>до«ж- При атом в модели можно выделить осложнив, подлежащие • се. динанмю процесс, м отношении которого должно быть можности соблюдено точное подобие.
ТЕПЛООБМЕН II РАБОЧЕЙ КАМЕРЕ E4V.mu.bct».> петтй оиик.тшЛ пр..мишлмн..ети отвплимотся иооюкХ' «!*•«« »»«>"»* " .......""..... НХ Р* “ "ГХ..Л««» • ов-тветв газовой среды и свойств протрем на. гиепаеыыт материалов вл" взлизин- Ниже мссмвтрвиаютси вопросы теплообмена излучением, пчиообнма В племенном пространстве печей и теплопередачи в нестационарном тепловом потоке. Првменвтелык» к особен- мостим угловая работы печен. 1. ТКПЛОММХП В II. IА МЕННОМ ПРОСТРАНСТВЕ Источником тныа в раоочей камере является факел пламени. Теплоотдача ш «его происходит преимущественно излучением* Роль кпижчсии при высоких температурах невелика. При темпера- туре пг-чи выше 12011е и степени черноты пламени 0,2 и выше на долю конвекции падает не более 5—10% общего количества передаваем отч» тепла. Факел пламени, кладка и нагреваемые материалы <М1менннак>гся nxiyченн-.м. Лучистый поток, падающий па кладку' и иягрфнае- мый материал, частично поглощается и частично отражается. Отраженный поток суммируется с собе тиемкым излучением. Вслед- ствие частичной прозрачи<1сти, характеризуемой степенью черноты (доли ихтучвтчльнии сиисибностн абсолютно черною тела, имою- щего температуру газа), факел поглощает часть падающего на пего потока, а часть пропускает. Такны образом, нагреваемый материал приобретает тевдо за счет суммарной теплоотдачи от газов н кладки. Иногда нагреваемый материал частично прозрачен для излу- чения I амхм материалом, например, является стекломасса. В зтом c.iy час в дуифстам теплообмене принимают участие н глубинные сдоя материала и кладдса сосуда, я котором материал находится. „ ”1и*“?ямени »»писи1 от содержания в нем ммиюагомнык m “ ч*ет1|’,ок <**•• - продукта разложения угле- < 11,к-“'та“е ““ 'мваюг г-печени, пдаинш - ... ».(», оашко.«лоемтично тичи.1, мраите- риз\ющее степень черноты пламени 1 ^дкигJ,^"">, n"’1<lcitu* спектр. Иа.тучапмьиая способность U . . . п“1'1,|,»1ь“о7.Д*«-"-»ил газа р „ ,, эффективной tv.iuu.bu сдои А м (рис. ц „ U) НВД> .1с.„мв СО. н 11,0 про-
IiripUII'HIB.H.HU C007BPT- стаепно ?’.• Л г». Для упрощения расчетов принимаются пропорци- ональность 7 • и пере- менная степень чер- ноты. Суммарный поток ид- л учения смеси газов меньше суммы их от- дельных ПСТ1К1Ж излу- чений вследствие частич- ного совпадения полос излучения и взаимного поглощения мал у ЧАЛМОЙ энергии (плпраика 2— 4%, риг. 14). Рас четная формула ВГИ (В. И. Тимофеев) для лучистого теплооб- мена k между газом и оболочкой, заполненной этим газом: = С. I. (Д)' А. вм/и' W. (О где: Лт —поправки па ибрагвов nxiynnini- стенки (клпдкп) Т, и 7\—температура соответствен по газов а оболочки, в °К, количество теп ла. передаваемого из- лучением от галоп оболочке. п кал/м* час; —степень черноты газа при температуре гам Tt: в. — «со»х Р*1ЬО “ (3) А*,— 1 «равичяыЙ член ид совмест- ное л)чспспу < ьанао СО, я П.О (рк. В); _ п<41рЯШ>ЧВЫ0 во- лфнпвепт и» парциальное да- вление н,о (рис. 13); Рас. 12 Стало» чнраотм Н*О.
С, — коэфнцпент из_ лучения абсолютно черного гели, рав, пый 4,96 кал/'м* час Расчетное уравие- ииг (1) BTII для под- счета излучении га- зов применимо толь- ко для поверхностей, коэфицнепт излуче- ния которых близок к коэфпцпенгу палу- Рае 13 Лоирапочшй кпьфипяент р. чеппЯ абсолютно чер- ного тела. Учитывая СВ. истца материала кладки и многократность отражений, которые имеют место в рабочей камере, каналах и теплообменных устрой- ствах. можно счптагь.что излучение их поверхностей достаточно близко к налч’ченпп черного тела. На рас. 11 и 12 степень черноты газов приведена н зависимости от величины р5—поглощательной способности газов. Эффективная толщина слоя определяется из выражения: 5=пт^И, ('•) где: Г — объем, в котором заключен газ в м*; F - поверхность стеной, ограничивающих объем в м3; т—коэфипиент; при S>1 м т = 3,6 и при 5<1 ы т - 3,4. В общем случае формула теплообмена излучением между двумя произвольно расположенными поверхностями с температу- рами Т, u Т, ‘К имеет следующий вид: (5) %.' Р^Р F» 14 Поправка иа яэлучгшн* <Х)в « Н»0; Г— гуМм*р’ ЦОЙ ,1йП.1Си#« и H/J.
где: О-речгльт.гэтиий рлсход ,РПЛа , , F-илопндь одной И3 иоверхвос«й я «• ?—угловом нолфяпиент; * приведенная степень черноты. г.гопеиь черноты дламеив хорактериауется шршншм,.. гло: е—оспоиапио натуральных логарпфмоа раВВ,« 2 71R x-ctvia поглощения, зависящая <п толщины слоя’я йоги.- щ л тел пион способности газом. Степень черноты сьетящегося пламени таапсит от содержания и состава углеводородов в горючем пне, коэфпцимпа «быта воалухв и качества Перемешивания горючего п воздуха. Для практических случаев можно принимать сладуоту^ оригиги/ювочные и требующие «>палннте.и.и го подтверждения величины степени черноты факела при его толщине, г лазкой к 0,6 м: очлпргпшй гоп-'рпторвмП газ . ... 0.13—л.Г) неочищенное ген» ра торнил газ. . . 0.3—o.S природный rai и мечут..........О.з—п.й нкдг’тншайсн факс.? праро.июго газа п ! Расчеты теплообмена в пламенном пространстве печи позво- .тлют уста in । впп. зависимость количества тепла, передаваемого нагреваемым материалам от рнхнгчяых факт ров, а также вли- яние разме|н>и отдельных частей пламенного пространства п раз- меров, положения и свойств факела- Расчет теолообмепа в пламенном пространстве чрезпычайво сложен. Степень черноты и температура факела ил вмени и темпе- ратура кладки неравномерны. Факел не имеет правильной гео- метрической формы. В теплообмене принимают участие промежу- точные слом газов между факелом, кладкой и материалом. Трудно учитывается п геометрический фактор (угловые ксэфиютмты) теплообмена между материалом, факелом и кладкой. Дополнительное усложнение создает изменение в" времени температурного поля в племенном пр гтранстве регенеративных печей, а также отсутствие надежных данных о козфицнемтах излу- чении обмеимвающихен излучением поверхностей. Поэтому рас- четы теплообмена в пламенном пр стравсгве печи м лыи произ- вести лишь, приняв рил у 1!)м4цаыщих прсди'чолженай и пользуясь аффективными значениями основных физических параметров, подстановка которых и формулы, выражающие законы тепло* <>бм<*на, дает результат, соопюгсгвуюнигй эксперименту. При практических расчетах по тому или ином) закон) нр«^ изводит угредш пне темпериту р и степени черноты газов. >**•“ принимают, что пламенное пространство ш гш. м зин .ли’Ж’ ’-1-1 с равномерной гтсисиыо черноты или ж<» учитывают характер горении. В последнем случи • допускают, 47' имеющий опраделенпук! геометрическую форму и 4 степень черноты, находится в среде газов, имеющих др>О » к* ы
равномерную степень 4<ip- iiutw- Принимают также, что кладка н нагреваемый мате- риал обладают диффузным отраженном. Т емперату ру кладки в различных чистих ночи п соответствии с опыт- ными данными часто прини- маем’ различной. Во вращающихся печах учитывают изменение темпе- ратуры кладки н зависимо- сти от положения ее по I’uc. IS. Cwm* иииообж’вя » рабочей KHUl'P* отношении» к нагреваемому материалу, т. е. се рвгевгративлое действие, Если степень черноты кладки больше 0,8, то погрешность, дознанная пренебрежением отраженными потоками, сравнительно невелика и меньше 10%. Вместе <• тем, отказ от учета отраженных потеков значительно упрощает расчеты. Расчет теплообмена и пламенном пространстве при рапно- мерной степени черноты газов, заполняющих пламенное простран- стве. п|м*-дл<|Жеп В. Н. Тимофеевым. Он составляет общий баланс энергии каждой поверхности, участвующей в теплообмене илтучением в рабочей камере, и лучистые потоки выражает и виде полных количеств излучаемой энергии. Количество тепла, посылаемого на поверхность nai реваемого материале лучеиспусканием, с.тагаетсн и.» следующих статей (ри<. 15): п) тепла, посылаемого иа материал факелом: e?=C,FMr; км/час, (7) тле: С. — одфицаепт излучения факела а кал/м* час (К)*; F,- п иертиость материала и и1; Л—температура факела л "К; *•} тепла, посилоемип) клвдьчйр )<рж нал/час, где: ft полнот 1еп.1о nWyMM|oe клаД|<„й в 11ал ?. доли тецла. посылаемого кладкой на матеоиал «•чего жалучетш; материал «. — степень черноты факела. Все тепли, посылаеми, иа матери»,; а остальное спужжае™" материал поглощает часть S2 (Я) мл ее (9) («.).
Т„е™°; •.м> члсмм *“«Т»<«о», состоит па тевла Яр.»(„г„ н тепла собственного иалучевил: 1 ""1п (*« <?'* (I ~>«) + ^«Т1 FM нал/чае, (10) где: С„ — коафициент излучения материала п пал и1 «ас К Гм—температура материала и К. Тепло, получаемое материалом от факела посредством » и- осктивдей теплоотдачи: Ял=F„’(T« — Л,)вж = FM кал/час. (1 ц где а.—коэфвциопт теплоотдачи от гаяоп материалу в кал,гм’чае. град. Количество тепла, приобретаемое материалом: 4-F. T1F, кал/час. (12) Количество тепла, получаемого кладкой, слагается па следу- ющих статей: а) тепла, посылаемого факелом: qr,=C,F,T. кал/час, (13) где F,—поверхность кладки в м’; 6) тепла, посылаемого материалом: кая/час, (14) и) тепла посылаемого кладкой «па себя» (например, от i кода на стоики): ?! = (’«(!—».)?. кал/час; (1Ь) где — доли общего излучении кладки, шмылаемаи на себя. Так как кроме кла дки к материала других обменивающихся теплом поверхностей нет, то: г) тепла, получаемого от факела посредством канве!Т11впой теплоотдачи: <Й„=УЖ(Г,-r,)a,-F,j. кал/час. 00 гд0 «—нпафипиент теплоотдачи от гааов кладке и мал в' час град. Тепло, расходуемое кладкой ха счет теплопровадпогта на потери в окружающу» среду: 0„.~F,j,, кал/час. 0s! где »„« —потери кладкой в окружакчву» среду в кал,м’час. Эиерготичпс кий баланс кладке: q\-q..-q.-q' +<?:+<?: +^.-Q.= = C,F.Ti + Q^ >.)?.т- <?-(>-F,(».-J..)- О»> 1-ешпи совместно урпвпепин (»). (12) - (*») » Ч«”“" состветств)ющие прообразоваими» получаем уравяая . • р 53
лммда» количество тепля, полученное поверх пог п.ю материала в рабочем пространстве печи: - *.1+‘ - - — т.С,(П-ТЯ <?- Q.----------t.(t-s)|x,+Н+«. xFM(TJ-r.) кил/час. (20) Засек привате: (2‘> Принимая выражение перед множителем Г. (Г) — 71) равным Сж» подучаем: ^-С^ГЖ(П-Л). (22) Коэфициент См называют условным или видимым кдоф и киси- том излучения. Если температура материала и газов меняется во времени или пространстве.' то расчеты ведут дли отдельных отрезков времени или пространства. Температура газов определяется из выражения: Г*=П.жГ#» (23) где: Тв —температура продуктов горения на выходе пз рабочей камеры: Г|гЛ — определяется (см. гл. V) из выражения: т - 9*±gi + 273. (24) Чем менъшг' величина = *• ®- чем больше поверхность кладки при постоянней величине поверхности нагреваемого мате- риала. тем Польше тепла передастся излученном кладки. Ви (ними кизфнпнепт излучения в рабочем пространство печн всегда Сплыло коэф пилены излучения факела. Особенно велико влияние кладки при малой излучательном способности факел а. При С, 1 -10“’ кил/м* час ГК)* видимый коэфмцмент налу* чгния для ?Ж = Л,3 составляет около 3. Из формулы (20) следует. что с увеличением потерь в окру- ^якнпую среду умгпьшас'тся количество тепла, полviaiмоги махе- рвалом: (25) 1«-«.И». +«,(»-«.11+ Ь f » где iQ — jM<-in.minae теплоотл.чп материалу, п анвпепмости от потери окружающую е|>еау, и кал/час. При шмраипо непрозрачном факеле («, - 1) — О и потери в якружаашую грслу не влияют на теплоотдачу материалу. ы
«операми» npo.ipanaoN „в „„„„„ И1КГ1Ш11Л1Я„ ^«•ьтеи» теплоотдаче равно потерям . окружающую Таким образом, влиянии потерь особенно велико в почат работающих на малосветящемгя гааи, ' Температуру кладки ЛЛ« случая полного даподяеппя факелом пламенного пространства, равномерной температуры кладка II стационарного теплового режнма можно определить, аольатись уравнением: ~ F. Ч« = Ся П Р. 4 (ft(1 (26) Ес.«к потерь тепла в окружающую среду нет, то: = C,F.n. (27) где См —коэфпппент нхтученвя абсолютно черпоп/телз. ранний 4.96'1(7** квл/ы* час ( К|*. Таким образом, кладка излучает как абсолютно черное тело, и температура кладки не зависит от коэфпциента ее излучении. При нылIIчни потерь в окружимицую среду температуря клад- fill ниже: г«- Влияние тепловых потерь на снижении температуры кладка мало и в обычных условиях составляет 2—3%. Желательно, чтобы кладка отдавала материалу псе восприни- маемое ею от газов тепло. Это могло бы иметь место, вглм бы кладка отражала все тевлО, пе|«данаемое ей излучением. Темпе- ратура кладки была бы при этом низким. Сколько-нибудь значи- тельное снижение температуры кладки может иметь место лишь при очень Малий, практически недостижимой величине Ся. Для этого поглощающие свойства кладки должны быть близки к по- гл।чцающнм свойствам металлических полированных поверхностей. Температура кладки возрастет е увеличением температуры Галов и материала к зависит от степени черноты газов к обмуро- ванное ти рабочей камеры. При а^э- 1 П: <г” температура кладки близка к температуре факела, так как вег теплообмена кладки с материалом. Прм 0 (30) температура кладки приближается к температуре мат*Р***’*‘ Д. Г». Гинзбург рассмотрел теплообыем « илям*'J‘ стм» нечн с учетом факельного xapaiucpa гореяим и
скольких ♦анолов. Отраженные потоки не учтены. Принят», что слои гааов между факелами и кладкой совершенно прозрачны. Факелу приданы свойства серого излучателя с при»ел<-мн<>м его- пемыо черноты *, пропускающего <!—). падающего излучении н псТЛ0И1аюй|0!Ч) «. Температуры газов, кладки и стекломассы приняты средине эффективные. В отлично от прадедовых выше уравнении в рассматриваемом г,1\ час иыражсиин, характеризующие теплообмен, написаны н виде резтльпцпюших потоков тепла. В соответствии с наложенным, можно пре вести следующие равенства• Количество тепла, отдаваемого нажученном от газон кладке: (31) где: с, — степень черноты факела; С, — коэфицпент излучения кладки в кал/м' час J F,— поверхность кладки в м'; угловой коафицисвт поверх поста кладки ва поверх- ность факелов; 7,—температура гааов в ГК; 7,- температуре кладки в “К. Колвчестпо тепла, отдаваемого газами кладке конвекцией: (?«.• »i.«(7, -T,)F, кал/час, (32) где а)., — коафвииевт теплоотдачи конвекцией от газов кладке в кал'м'час грид. Количество тепла, отдаваемого газами материалу излучением: кал/час, (33) где: ( . —козфаивент излучении материала в кал/м' ча< I поверхность материала в м'; поверхности материала на поверх- носи» факелов; 1 7.-температура материала в ‘К. Коавяество тепла, отдаваемое газами материалу конвекцией; (К.«=ТМ)РМ кал.'час, (34) Л. а),.-ио^ииев.теплоотдачи кониакдаей от газов мате- пилнчество тепла, отдаваемого риалу и кал Гм* час град, излучением материалу кладкой; й) ]lF.4...-4-7,«r.(l_if)) = [(тот) “(too) ] кал/чае, (85)
где: yr.ioi.on моэфициент поверхности клетки ни поверх- ность материала; Ф«,и—,о же, минуя факел; %.« — то же. черед факел; в = ^* — нелнчппа. учитынающая наличие участков материала, ие экранированных факелом; С«,« приведенный иоэфиппевт излучения внил/м*час^Д^}*. Количество тепла, теряемого кладкой в окружающую среду: <??“ =А', (Г, —273)Р, кал/час, (Зв) где X, —общий козфнциент теплопс|ч-дпчи от гааов в окру- жающую среду черва кладку и кал/м* час град. Количество тепла, приобретаемого материалами: <2-«« Г<Л'.« (37) Баланс тепла кладки: Qt.„+Qlj> ’#,« + «*. (ЗЯ) Если пренебречь разностью QJ., — (£*. то О’... - (39) и __ г,= П) «о) Уравнение (40) показывает, что в случае лимитируемой температуры кладки Г, (опасность износа) увеличение отношений а* А . « такие» уменьшение величины в (уменьшение раз- меров факела), точно так же как и уменьшение степени черноты факела и темперитуры материала, увеличивает допустимую температуру факела. Влияние коэфипвевта излучения кладки Сл нглплико, так как с уменьшением величины С, растет роль не учтенных огра- же и них потоков. Ход расчета теплообмена (см. стр. 271) следующий. Опреде- ляют величины ’Г— “ °Р« о®релеленшЛ тем- пературе материала Тл KS у равней! (39) и (40; находят Г, (при определенной температуре кладки) пли 7* (при опреде- ленной температуре газов). Далее определяют: Q, л. <?• * « (?• В случае полного дополнения факелом пламенного нрштраи- ства, а — 1; Ф. л - • • Методика расчета теплообмена п пламенном простра < тве с учетом факельного характера гореиия н отраженных шпикои тепла, я также различно температур отдельных лодерхиоием кладки раавита М. А. Глиикоиым. $7
Гичтипис трудное™ в расчете теплообмена представляет учет прозрачности материала. Некоторые положения такого расчета разработаны Д. Б. Гн пабу ртом применительно к стекловаренным печам. «. НАГЕК ПАННЕ II ОХЛАЖДЕНИЕ ТЕЛ При расчете печей и сушилок требуется определять длитель- ность прогрева или охлаждения тел, подвергающихся тепловой обработке. Эти расчеты позволяют также установить правиль- ность условии, заданных для пламенного пространства, т. е. воз- можность восприятия нагреваемыми телами количества тепла, которое может быть отдано в пламенном пространстве. Нагрев и охлаждение тол характеризуются нестационарным тепловым потоком. Расчет его возможен в ограниченном количе- стве случаев, и обычно стремятся свести расчет к этим случаям с помощью ряда упрощении. Для расчета прогрева тел используют диференцпальное уравнение теплопроводности, решаемое в случае одномерного теплового потока. Точные решении имеются для тел правильной формы, обладающих постоянными физическими свойствами. Уравнение теплопроводности при проникновении тепла в од- ном направлении: где: — — скорость изменения температуры элементарного объема: в — коэфвцпеит температуропроводности нагреваемого тела: д >> °= -р, м'/час; ). — нсэфпцисит теплопроводности в кал/м час град.; е — удельная теплоемкое 11, и кал/кг град.; у —объемный вес и кг/м‘. Для стационарного одномерного потока: £, = 0. (42) Различают три периода нагрева тела: 1) неупорядоченного процесса. уноряд.гчоивого процесса (регулярный режим) и -rauu .....го процесса. И первый период скорость изменения температуры в отдельных точках различна и сильно зависят оТ начального состоянии. Во второй период влияние начальных вервии мгрию ?ей сглаживается и скорость изменения темпера- туры становится постоя it поп. В тритий период распределений температур во иромемн ткхтоянно и.ти наступает тепловое равно- весие . г М
Решение задач нсстациомриов топ.юироводиоети ном тепловом потоке производится, » освовиом J" ..'" ’ папин трех критериев подобии; ’ “ "«иимо j; =Bi (критерий Duo), (43) р =-Fo (критерий Фурье), 04) -j =L (критерий геометрического подобия), (45) где: я — коэфиппспт теплоотдачи от газов к материалу а кел/м* час град.: — коафпцпент теплопроводности материала в кал-и чае град.: S— размер тела (толщина, диаметр) в м; а — коэфицпеит температуропроводности в и’, час; т — расстояние рассматриваемого сечения от начального а м; ; — иремп нагрева в час. Искомая фупкппи может бить представлена в виде безразмер- ных температур или количества тепла: р - 0(Bi, Fo. L). (46) .Эти жо функции могут быть пспплмопамы для решения задач, связанных с диффузионными процессами. Если поверхность плиты бесконечно большой толщины, имею- щей п начальный момеит равномерную температурувнезапно принимает температуру гяо<. то прогрев ее можно определить по уравнениям: « = taa, + ('«, - <«.)/, Q^=)fc. <*” ЖЯ <? - Ь <»».. - «»..) »“/“* W: (18) Q- - 2Х (/„„ - /...) км/м*. где: I- температура поверхности на рисстояими х ио прошест- вии г часов в град.; па О —количество тепла, проходящее черта поверх кость во расстоянии г по прошествии : часов в «М; Q - количество тепла, проходящие черта поверхность х за z часом, в кал/м'; М11И,- 2 718- с — основание нитуральных логарифмов, j «амамЩ II ОХЛаЖДвНИв ypnimoiiMii, характррнзувнЦИв иачтиам - CTQ1|Ulf конеч- с юнкм бесконечно большой толщины, вари 54
Гис. ifi. Заменяв футлитй /> п Фгишян г» ; J-влита; f—(ПчлрдтаьИ б₽у« бгг- woo*U4ua X3HI1U 4-ЦПЛИИД}> Л* »;ои«-114ОИ Л.1И- »ы; «-губ. »-nM»upt ллвмоИ. риияоО лап- метру; «-nap. Г-фуигцая/>. ЮЙ ТОЛЩИНЫ ДО ТОГО МО- мвша от начала ннгрева- иия, пока Ирк меньших значени- ях характерпстнчеекого фактора устанавливается стационарное состояние. Изменение температу- ры в середине пластины, шара, цилиндра и квад- ратного бруса при внезап- ном изменении температу- ры их поверхности опре- деляют по уравнению * = *а«е т(^ач”* • (50) Уравнение дает возможность определить t или г. Значение функций /, и /, приведено на рис. 16. По графикам также определяют изменение температуры поверх- Ч'СТИ и середины (пли центра) и количество полученного тепла для плиты, пилпвдра и шара.имевших первоначально одну равно- 1Хег«т^Р?ГРУ в,,ет™иых и «РВДУ с другой неизменной "«"WPO"- На графиках даются значения функций критериев г«» и bi по следующим ураваеввям: (51) (52) ‘с, = Г.-(^_Т.)/. (£, £)’; (53) 9 ijjr. д) кал/м’час. Д. В₽Б^Х““‘ и Б₽'* АеИКраХ“ о"'" ' №МО1,1,'Ю номограмм иотОх^~——.......................................... *>“’ тела, во и для точки на u ₽ " в среднем для массы данного Ддн «cnXJo^„“,‘rS^“0^"u"“ °’ «о^востн. фипиента теплоотдачи ихтучеиием 3-"*ть яи“чеипо коя’ к поверхности тела. Незпчиил г l0B®“,(ull'H от внешней среды перату'ры и степени чо„н™Г >m "“^"ии-нта зависит от том- слагающвй теплоотдачи раси/ложеи.о. ’Т'...... КО||1И>КТ1!В11С*Й кладки И т. д. Принамасмы. " Р’™«ров факела теплоотдачи должны выть обоеиоааии лГ* янач<,"|"‘ «оафицпеита И ваны данными опыта и отнесены
к расчетным температуpax поверхности „ тютей среды (газов или кладки). «"ого тела и патре- Дли уточнения возможной разности татавжп а. ° нагреваемой поверхности (Г.) может быт.. вси.^мио* *’ жоние для их эффективной разности,имеющие вВнХГ’’ следующий вид: ' 1 ““'фееву П,- П - / (rRf?)(zy-rrj,).; (54) -,гда: S" калоримстрнчсскаятемпература горения тоил.м .Ж - “ачальиая и конечная температуры поеерхпостй материала в "К; F Г, —температура газов на выходе из печи в “К. Рассмотревши методы расчета прогрета тел ие хчитмвают изменении физических свойств тел в стадии нагрева, что в извест- ных случаях может быть компенсировано принятием в расчете средних значений физических констант. Однако в ряде случаев это невозможно и приходится прибегать к расчету прогрета тел по методу коночных разностей. По этому методу в диференанальном уравнении теплопередачи трплопроподностью [формула (И)] бесконечно малые при решения dt, dx н dz заменяют конечными прирапитиями А/, Ат нА:. Стена делится на п слоев пи-нцлион Ах. причем расчетный промежуток времени принимают из ссютвошсния: Ах - часов. (55) При этом температу;» поверхности каждого слоя (кроме кп руж- ных поверхностей) равна полусумме температур двух смежных поверхностей за предыдущий промежуток времени. Если н поряд- ковый номер отрезков времени, ат — слоев в I температура. то: i(n+l)lst и,Ах = у Rale, <»+,, Ar- /.As. (п>—1)А*]. (об) Температура внутренней поверхности задается пли опре- деляется и зависимости от температуры газов (*.). коэфаппента теплоотдачи от газов к стенке (а), коэфипиента теплопроводности Л) и толщины (Ал) слоя стенки по формуле: »Д|», |„ • А + .Ас • (5') При расчете прогрева многослойной стенки един слой прини- мается за основной, а расчетная толщина, например Ах,, № другого слон принимается из соотношения: Ах, — Ах, (5S) • Если определяется темпгрятура ишюрх»с*л. п> берет*ч чпмлерлту^в аредасн-ледиеН полорхиостя б!
где а.-коэфицвенг температурипроводностп материал» другою "'ппотреп стенка определяется как >. ранее по уравнению (56). ()Л1 XX. правильно л.* момента повышении температур....месте Х ’п • Н..Т—.ПЯ слоев ил различного материала. Навивая с этого ГрХ«« температура »» границе опреднлнетси по ур........ению: (59) гао fi „ ^-термические сопротивлении слоев Ат, и Az, из различных материалов в час град. м‘/кал. Возможно определить температуры граничного слоя и по дру. гим формулам. Методика графического расчета прогрева стоп с ингалмова- ввсм конечных разностей разработана В. Д. .Моро о Л. Г. Вейн- рубом для однородной и многослойной стенки. Температуру в определенном сечении стены определяют с помощью простого графического проема. Прямая, соединяющая дно смежные к атому сечению температурные точки за предыдущий проме- жуток времени, дает в пересечении с вертикалью,соответствующей рассматриваем.АМу соченпю, температуру его в данный момент времени. Температура стенки в месте сопрпкосиооопня слоев из различного материала также определяется графически взамен использования уравнения (59). При графическом расчете многослойной стенки, состоящей из отдельных однородных слоевчтонок. одна стенка толщиной принимается за основную. Другая стенка толщиной, например. I, аамеипс-тся дквпвалентноп— толщиной »,»»•. Эквнш|Ленгиап в тепловом отношении стенка должна быть подобна заменяемой, н теплопроводность ее равна теплопроводности основного слоя При этом: J*. (во) Если основная стенка делится на слои толщиной Ах, то эквивалентная делится на части толщиной: (01) В пом случае температурное поле в эквивалентной стенке рассчитывают так же, как н для однородной стенки. Полечив кривую температур в .жвивалеитпой стенке, переносят точки ?™'Р“1И’ИЛ“ к₽"“,‘и “ сходственные точки действительной Последовательность ращения задачи по прогреву тел методом I.'вечных развитей позволяет в стадии решения учитывать фМЫитыя свойств я размеров нагревающихся тел *
Имеются экспериментальные методы решения шт». - плонармой ТВПЛовроводвости. которые МГККВО применять дл^', лювой формы Я „ря любых краевых услониях. Мето г в с ' нова основан „а аналогии „„жду , ,,р„ ты,,.\">"’ тепля и ламиаариого дащкенпа жидкости (мет^ гядрХ“,,7.1 аналоищ;. Метод .1. И. 1 утепмагера основал на ана.шни uoo- цеееов, протекающая при тепловых и метрических явлениях (метод алектротепловпй аналогия). Л ТЕПЛООБМЕН И СЛОЕ Расчет теплообмена в слое имеет сушествеввов звачеиш, яра использовании шахтных печей (сушилок, обжигательных печей, газогенераторов). На теплообмен в слое влияют геял.хгглача от газов к кускам и термическое сократи плени е кусков. По В. Н. Тимофееву, значение коэфиди«>вта теплоотдачи в слое от газов к папорхяостн кус поп определяется пи рве. 17 в зависимости от значения критериев: Не=^ (82) Nu = I, (63) где: w - скорость газов, отаесепная к полному сечению слоя в м/сек.; d - размер кусков в м; р— вязкость газов в кг сак/м'; у— удельный вес газа в кг/м*; и —козфициент теплоотдачи от газа к новерхаоети кусма в кал/м* час. град.; __коэфпциевт теплопроводности газа а кал/м час град.; g —уп.т,|нчше силы тяжести (9,81 м.'гек.*). U
При Be < 2U0 Nu = 0.106 Re (64) И , -o.ioe1-^-’; (65) при В* > 20с Nu - 0.81 He’1” (66) в a^0,6i-(y^-rtrf,.., (67) По 3. Ф. Чухаиову, тепловым сопр .пилением куска можно пренебречь прп следующем условии: 1 =**> 1,0-15, 8 • где '•»—теплопрсводиость материала кусни • кал'м час град., г— радиус куска в м. В этом случае лла расчета ирогрем куска upai постоянной теюваратуре газс’в могут выть использованы номограммы Кудрина и Красовского. При переменной температуре газов расчет ведется по формулам теплообменников (стр. 1лО) и рве. 46. I,. .и-н п[«гг» й-.1 "и геплорым сиаротивлмIM1 и KJ тепжюбмеаивк разделяют мп участки» в пределах которых темпе* ратура газ>>в принимается постоянной и учитывают тепловой баланс каждого участка. Для расчета используют графики Будрттвя и Красовского.
Глача я» телр тая ДИФФУЗИОННЫЕ 11РОЦГЛСЫ Нроцегсы, П||иг»’каи«1цн(' в печах .. , ... ___ вне гам. ииде.к.иие влаги hi Маторами. па< т...-псни/*Го7> ₽ неадча и рисвлапе при получении стекл. ма( ( иР п шачтолиюй мсрп зависят от диффузионных процессов Хпмичехкие процессы ми поверхности гопрпжгвсw, „ .„ (ПОЛ1К1Д к поверипктп реигяругчшт ocmwiu к отпои от жч продуктов реакции) сопровождают. я пня» диффузией. Набэть дагиая скорость процесса зависит от скорости совстисиж. химию- «КОЙ реакции и от скорости диффузии. I. СКОРОСТЬ Ф11.1Н1>0-\|1ММЧГ< кого Iиггогтпного ItrilllKl» Скорость химической реакции очень быстро растет с темпера- турой. Поэтому область температур, в которой скорость хамит, скоп реакции и диффузии одного порядка, очень мата. Для ар>- цессои, сппаакимх с горением и газификацией нише 7«Г- КОО —пр.: не очень малых давлениях или очень больших скорости ско- рость суммарного процесса <№|М!деляетси лишь лиффуаиикиыма и теплотехническими факторами Г>го так наливаемая л и ф фу л и о и и а и область параметра . характерна) и »щи\ проле»» /рнг- 1*1. При низких температурах (или очень малых ’инленинх. или же очень пыгоких гмороетм! га^люго потока) суммарный ироие«« ограпнчнмется с корост ьк» собетегит» химичести реакции, а сюи- ристь диффузии значите л ын-больше. Скорость суммарного про- цесса определяет»'и кинет и кой реанши! и »та область яалымепя кинетической. В днффуаии1И1ойобла<тясн1»р«л тьцроцяегаме заьисггот ме*а- HII <мд| химической реакции и определяется скоростью глюного потока; влиянии температуры иеш-.тяко. Все реакция идут tv пирному порядку по конш-играиии pwnipyioearofn» приплтопи- иом общем даплемнм и по нуляаиму порядку т» ламем" р постоянных иомняитрапяи реи г пру юте»' »*» и 1М,‘‘ш т-.г В кинетическом o&iacTU еморосп. реакции ” ' rMhll|K с температурой. Вта ааиисимссть -бычио удикло Р* Аррениуса: & и-?чи н cyuiai*
рж- 18. Завясемость сп. ПрОТИЬЛиВВЙ 1НМ11ЯСГК. <н р₽- акане в хаффуаия от тем вгротуры. -л к :еп' . <’) где: к— кбэфицтчгг скорое -ти реакции. Т — абсолют пап температу pit н К, А —гамвая постоянная; Е и х — постоянные величины, харак- терные для данной химичес- кой реакции. Величин) Е па- зы па ют энергией активации, величину z — нрел»кс1юнен> цпалкиым множителем. Энер- гия активации представляет собой ту энергию, которой должна обладать молекула, чтобы п рореа гпро ват в: с—основание натуральных лога- рифмов. В кинетической области скорость газового потока не влияет на процесс. Зависимость от концентрации реагирую- щего вещества может быть различная. В кинетической области скорость реакции пропорциональна свободной поаерхн«ти реагирующего твердого тела, тогда как и днффу- <пинлй области скорость процесса сложным образом линнеит иг геометрической конфигурации системы. Для упрощения принимаем, что скорость химической реакции пропорцнинальна концентрациям реагирующих веществ в данный момент времени. Если в системе одновременно протекает несколько реакции, то каждая из них протекает независимо друг от друга. Подвив взмевекне системы является суммой этих независимы к изменении. Поэтому скорость обратимой химической реакции есть разность между скоростью образования вещества по прямой реакции и скоростью исчезновения его do обратном реакции. Если активность вещества II пропорциональна его концентра- ции, то еиорскть обратимой химической реакции Ад-В^С D. т. е. количество вещества А. лрормгяровашнего в единицу »]*“ мени. вырнжшт- я уравнением: (2) тде: ад —активность вещества А, С* — концентрации вещества И, Си”—»яшич,,р»иии ве<це. п>а Н в потоке жидкости влп г««* раивимч май < иомерхяо тью тела, — ИОЗфиЦИГМТ СИОрОСТМ |И‘ЛКЦИИ.
к« -ill Концентраиня псщгг-гнл л Г1Ли, явной, скорость тимической рсииции: ' " ""«то- Я “ Й»»« (С»—СГ). где й»». - ислфивпенг скорости химической раакции и,..-,»., от келичины анергии активации (£) Данией химической' ции, от температуры и от ........некого иоафящтпа (АЧ гкп- рОСТЯ реакции: 1 ' с*(ь слели<1И1слы1п: = АI/ 7 е i7»r „л (С, _ СТ). <5) При устанопимшгмгя стационарлом aponri < е равенство коли- честв вещем тыл, ши гуоившеп) ни поверхность путем диффузии и прорелпцн шившего ня поверхности. дает: G = (С* - О| F: (С* - €•) Г;. (6> где: — коэфлит нт скорем ти химическом ртакцли, в гм^сек.; С* ксшцтрацня рфапгрующего вещества в слое жид- кости плп газа около поверхности тела » г/см*; Л’ —поверхность реакции тела в см*; Z —время действия в сек.; ~ скорость перехода вещества путем дифф} зли в см/сек . 6 — кош|ентрм:|пм ди(|4ундир> н»щсго вещества в Основ- ной ммссе потока в г/см*; (’ив* концентрация реагирующего вещества в потоке жид- кости или гааа, равновесная с поверхностью тела, н г/см*. Отсюда: С* = l»*^*** - (7) <>п. >«» 1 ____скороТЬ 4иаики-Х1Шичвеиого врхиитс»- F... ftt между иот.жом гхм или жидкохти и ВоИЦК- иистыи тола, в €м/<ак.
(10 iijdaxou ojinxoii €• •mbaRH Импи СхиаиНифтом и ихмшхИаяои jpkncwOf I10.H1 01ШЮ »wumi няилжялг «иэИоя.» ляоюв niMuiKH ipljU » МММ я«а>|1Л- -uaodo»» -HOt.dy. ипя«х *•) «Го омоют <MOttote.i iMOHiuairXgdfa. Hir^f -j и с Сгжлн певи> чигяоввхл < хашлмгеои липдед вн nifnnwii и .........ном .Оммн •1Х;юмнхИявЕ кояокм * i»m <фф<«** iiaodowj him rated uo nirwj хажок .... Kwuom» hi и ‘ниххевеи omndox нявдв ДОпмшэпп и поя -:»ХнВ XmihWWed Ш’Г II »НПМ,И1|»ОМ MhHI ’adouoiriiax нхнаииифсо^| ‘(90 яи.(ж1оф ги ха (taro охе м ‘aadiony xHi’niauodu вгах oxox.i иооп кп ясной yffitoCBJ я яшхлапин нкслффи! “niHiMiBHntai’^) •»rai ихх*иxdafloti понтона э imutr xatoxauocfu fpiin i.iiii.tM ,T4* ni.rir.>loiioL'uai ‘in MMirdauoii hi-hh.ii>hl*.w4 э ‘пню yod и<1М.»и xnireiradu я •» *х ‘егвиЛехаи aiiNg.ClAl н и он ‘iu.hhixiI.wiou нмпваия ен ояяпчц он нэхэЫваэн онхооШаи tax vfij.iikIoii ej| (91) ’ -**Й k ROJH1I KrilHrJfX tf СМЯХМЯМдОХ*НОХ 3 flOtllJ BtV -BBNadx ojoimadiAitn 11 (*«) нанпяаннпм HhBlodaoOL-u-M ,ии( \ффн 1ГИН91ГПВ BH^OtOU Хномвс OU ЧИИ.'ЛлИпо 11НЖОИ MIII<ahBHE •gHj/л II luoonxifoll -'Hl uL*DMO VHXj.iUi.iii OJ.1IUIM \(1и1ялффнг кнмпИхнапноя — я вмохли <к>.1ВИ 1Г1Н1ЙПИЭО я RHl.hHH.W охапкиAlfМГиЛфф«1Г MM1III-I1 H.irilK>N ••нва/ю и шм.лффи!: пахли вих.юпмм vtoiuddu чхмйоиэ- ;etj (SI) ‘id (.J-.J) *•"6-у roHiind ‘(yotumvXg -d.U H 11 hi.Ihi•ОЫП'й) ниг(ффиг нахл'п Hl.n.l НГИ МХООНГИЖ ВЯОЮ11 ся ei'ax iixjiMixifопои м lAjoiiuatoiii'rHi ‘паханное опх мьи|гпх| •*У В(ГЭИЯ HHMIiMUM Xu XIDIMBt ОМЧ1ГОММН 11Н1.<ффнГ ИММННф -l!<lM (NKMOU (NlMUHaV^ydXx-OUdBIIMHBir) ПОНИКЛОЮ HHII.riJ" II ’(uhoxou u.ioiixii'iiMndxx Hxiiauou niuxiih auoyudn омндШмвХ) лМхоияиг ЛмолхокихшвИгил их.» Н (ВОДШ 4.HI.IUM1! IHiX.lUh ИаПиХхМАгф MX.KmIii.M.. .•Hli.H.llL-a1|(| шммои Mxjoduxxnjmiiioimdouodu ии^ффн! хпаипифсоя («онахэ них •>П ХИТШИипшнЫхи ХО ИХ-Ш И) ОЧ..Х1.П KOHX.MV.tyiAX охэня и . *|l NUBirj чл) «Г<НЛ4 » й.ы„11 «и rtoBim И<1мои иыипифмом -} on <$|> >» х/1 ю'о-“а IIUIIXXUJ ХО XMJHIIHt .III •ХХИ1ПЧ1МК \ *® *1 ’ВЯиХлП . иннам* ц|.’9и<1ц •гах.ion!.hi oj.idii иА”<!iii hXффмt м ndXxndotiHax нэинашпиоц .» н» шжшкап youdtiirtaoiroK иошыш
.Ч11ЛП< J 1лви»<1к« ниелффиг и<нна.мг1С«Ш enexnatm-u arxlli ..„„voy «л Иа1 пм, <Няг яив4В1 < Ita/J В .Я.ШХ, «юхю. а4 ‘Cmoxud idxaRUd "'• Н юи.кт oiOBMdaiioa vaiDotfn ртшНммЦ шмнэш .„пл» ппимк! 'HJ II ВЯ11ЛОП >ll«nnnr <mil»KUi.-BBlir*l~ в :-.чаэ,и1 II хнпхои икмпеш ижД»», nanfe-x ai 1:1) .ди бг-0=“в .НОЛОХИ Bl BJ lUUyML- ИНГ ИПгСффии IKmilWir.igdXi ЛНВХПиф|.г.;| IZI) •и«э/,яэ .»•, - а нхэомеви вп’п ..IhlMIIN.IIIHM И< MdHL’AMdL-UM ЭПГГГОу И.»<1 И Ж«<1 ИЯЕ хффии’впИ -|1НГЛМ..П\»Н А1«.»111|Мф. В.1ПШ|11.-ЧМ ИИЧГ>С>< ИНМффвг ни imJ в 1/(но if on iad|| •'инаыте oo«or.iiih «татилпу юакв "(твшХф -фии1 лмипифгон П * *10111*1 iriNJilH HWBVdAHOUHOM ВИВЛиКАИ хна нт ndj minion enif» ntiiUfiaifXydAi и нисАффиг inxiiM.jir.vodAx ж|ц ,н> .in вмолои носкиюп «идомкга ишИхнопном iikintudj - fMo.vtn.i и ииеЛффкЕ’ HoiunaL’Cgd.u иыипифсач— '‘q ;лл (п) BHBtd UM01(111 OJOIIlllOlfA'yilAl HJlionulI rai.WllhMI Hlllnnjflfdl vaodonj) :p HKixiii »i: eni.idiiWH олэшвм<к1иГи.<фф«1Го(1и ниильнион- /fp эг i toil л-’/'* sj ’ wf . < <>*ii но ifn mln и и on miiJOtiwK шэонхоип таивши — наиоюйя оэ I'lixaolikiii (iii.Hiiiiolfli) iiiiliihfinoliHo.’i ИШВвввПКИ •ujuduNJ’- — o', л w :muui> wohomih: кмхв1яГ*11о ниг<<М"1 1 •1П11ЭМПЮ llhBrixUll KBXMlK'dU » I'HlMl'BIIB 1.МКИ .III IVinil.lb <ltn BL'UJl Вк«Г.«Ь|| '«» иилипаноч „.Hurl.пшчч iiriwi JMivaii'Mi »"i'ФФИ1 »«»'•" . л-»<|11 ii.iiuiHi.1 i«4i.«>h14»iimIu<h.‘u*u 5<>Н|1в1’<чап1«1 tin*» 'л II •<4.(d). u.lr HxgoMiu стлавши и ЯПИЛ iii.bi.k1ju ДОШМЦ Hoi Hiio.in хпниоие<**"^ мч0-41 г
Е 61 Для стабилизированию о ламп парного потопа • = Ле и полу чаем для газового потока: Таким образом, скорость диффузии вещества в ту рбуленпп м потоке пропорпиональиа скорости потока но почти но зависит от диаметра сто. В ламинарном потоке скорость диффузии умень- шается с увеличением диаметра (или диаметра частички твердого тела при обтекании ее), во нс зависит от скорости потока. При температурах выше 900е горение углерода является чисто диффузионным процессом; продолжительность горения угольном частички в турбулентном потоке примерно обратно пропорцио- нальна скорости потока и степени 0,8 и прямо пропорциональна диаметру частичек и первой степени, а в ламинарном потоке про- порциональна диаметру частички и степени 1,8 и не зависит от скорости потока. При решении вопросив, связанных с фнзико химическими при цессамн, возникает необходимость рассчитывать нестационарные диффузионные процессы, т. е. такие, в которых концентрация (плотность) вещества изменяется со временем. Для решении задач по динамике упфф) знойны х процессов могут быть использованы графики Кудрина и Красовского (см. главу 111), разработанные применительно к задачам п<> песта цпонэрним) тепловому потоку и применимые в данном случае вслеягтаме подобия явлении теплопередачи и диффузии. Если в процессе внутренняя диффузии идет со значительно большей скоростью, чем внешний, го концентрация вещества внутри и па поверхности тела получается практически одинако- вой. При прочих равных условиях днффу тя с поверхности идет с одинаковой скоростью для крупных и мелких тел. В этом случае мролш1жятеяьнпсть процесса для получении о.шинковой степени обработки будет пропорциональна первой степени условной тол* воин 5 предмета (отношения его объема к омынагмои потоком поверхности). Интенсивность диффузии с поверхности пропор цвовальиа скорости потока. Для ускорения протекания таких Процессов (удаления влаги с открытой поверхности, сушки изде- лии в Период постоянной скорости сушки) следует у величинам. Поверхипсть СицрИКОСНО1К*НИЯ тел с потоком и скорость движения потока около поверхности. Если ЛИСП! !| я я диффузия ОТ поиерхиости идет во много раз зыстрее внутренней, то концентрации вещества на поверхности сразу становится практически равновесной с потоком газа или жидкости При постоянных параметрах потока концентрация вещества на поверхности, мгновенно изменившись, остается иеиз меиион в течнше всею процесса. Подобие процесса определяется 19
Н< КЛИОШТОЛЬВО критерием !£, т. мя П]И1П(С a бустгя, чтобы ^-Н«>.ПрОдашТО1ЫМ)СП,,1ии1ров1н1 BJ обрат» П|»ш<>рПиов».1ьи» кпэфнпиеиту аттревн-а л,М> п >< право пропорциопальва квадрату толщины ' предметов. Скорость даихо пня потока и uom-pxHoi ги вамшв предметов .»• влияет. Так.™ провес ,м ааааетт tvX изделии и третьем периода. Если скорость внешней диффузии «««мерима со скорость», внутренней диффузии. продолжительность процесса ири едина ноиых прочих условиях Пропорциональна условной толщине предмет*11 н степяш н, лежащей в пределах 1—2. и скорости потока в степени 2 -п. < НЕШЕНШ Г1.ЮНЫХ СТРУЙ И TOPEHUL I4.JI Диффузия вещества и передача тепла в гааопой струи происхо- дит пеледсшие разности температур или коицентраний, обусло- вливающих перемещение частиц газа. Отсюда возникает ире.хта- нленпе о температур»»'» скоростной и материальной аналогии ври турбулентном диффузии в струе. Степень незавершенности теплопередачи и диффузии во оси < трум выражается уравнением: (19) где: I, и соответственно темперитурп и коицентрапия диффуя .тирующего вещества и струе сопла; t и г,—то же по оси струи пи расстоянии а от сопля (рнс. 7); /оь» И . о«р—то же в окружающей среда. Таким образом, не только размеры сечении и скорость частиц в струе, по Я температуры и кпнцеитрашш нещества на оси струи давигят от величины^. Послсдиие дм параметра ве чаивсш от начальной скорое™ газа. Ойьясвяетея «о елад> Турбулввтвость потоке п к»ж.дай «ми» «предалиетси т|жкя фактами: сродна скоростью врихмим, чпсдап и Д.ЧПНОП пробега мосп-пул. :»™ фактор- ямиюи. Ф.™-»"" «г длины струи н безразмерны» ксюрдиватат '*’* ллиа». аарактариауюиия перемешивание потоке, не кого 3111|.|>Ч1И>1 скорости истечевип и» сопл» “• _ ,о<жть и сеч. Хотя кри повышении *, B'nl^CT*"rJ.‘’“1((,'ll™],ro йей'мешямияи. НИИ фикела) и автенаввпость турбуле и„и пути t- но во столько же раз уменынаетсл врем | . речении При возрастании </ возрастают (срадш ‘ й но одн. • л.!тика) и интенсивность iyf<v.ie«Ti»or>» ТИП потоке временно уменьшается длипмьжчгь нребыванни
на пхти х (уменьшение тормозящего штниия среды и увели- чение ЛГм1ми*!ная длина струн, в которой переметиваттея неоднп. родные потоки, не зависит от ict и у величп кается npoinipiuio- н адыги d (калибру) сопла. Таким образом, распредояенис температур и концентраций перемешиваемого вещества является функцией величины . При температурах выше 700е химические реакции горения гв а вмени большую скорость, и горение гааа лимитируется условиями смешения газа с кислородом воздуха. Горение газа и летучих веществ в топках я газовом пространстве печей является чисто диффу тминным процессом. В топочном или печном п|м> стражтне уже нм небольшом расстоянии от стенок поток газон является чисто турбулентным. В этом потоке происходит сменю* яме газа и воздуха и горение. Козфициент турбулентной .хиф<)|у 1ии: ~ 0.2Т 1и-« . -----------»v*r см’/сек.. (20) где: и— средняя скорость газового иотока, в см/сек,; с/ —диаметр потока н см: и - вязкость газов в ах азах {---- ). J \ см сек, J Критерий подобия диффузии в турбулентном потоке . В|*емн смешения 2 —J сек., где / — длина от места начала смеше- ния в см. Одна и та же степень выгорания получается при —<?- — idem, т. е. w, »• о.и • to-« — 2 4*0,19'10'41 .. —------------idem, (2t> где. d гил|>аилвчсч,.-нп диаметр всего потока газов. т. о. гид* ранличегкцй диаметр топочного пространства в см; толщина или диаметр одной струп газа и воздуха я см. Критерий ---------- — — критерий перемешивания газов а турбулентном потоке, Произведение Л—площадь, рапная проич- намшп nupaiLMiecKOI'O шаметра всего la o.aoro потоки на ;ции> jчасти, смешпшя (от места начал, смешевпя). И , этого критерия И.МШО получить отношение I*. Т. е. Во сколько раз площадь dl больше сменян от (ильной газовой струи. Если щншрмаы, рааж ры топки и количеста. газа и воздух» н<' Диаыетр струй, получаем и
V ж?» ~ сопя» *5* = const I I где: w число струй газа, ГЛ II к — 1>ОС ТОЯНПЫе. Длин» уча. г... горения обратно чр.в.,р,,„nHVfT.L .труи гам. Длина чбла. in горения уамыамчм пи» ип„/и1 НИИ струи. К jpwjl- Если uceyi Ливия неиамеины, иоирслаорционалк»ч яшеоя. ка вся пшп-р.-чные |м<мсры и гормон и топки, то обычно лвжипр итого потока ироиоршюналси калибру струй а, т. c-.d^fa. Опшда I- ят«, т. о. длина гмешаиия Пропорциональна калибру горелка. Если при прочих нгиамгнныж уеэоааиж изменяется к-лич., го- газон, поступающих в топку пли гореаку (обязательно сожрана- пне соотношения между количествами газа и воздуха), длина пути «мешения является постоянной. При увеличения коатес гм газа уменьшается длительность «мешения, но во столько же раз возрастает скорость диффузии н турбулентном потоке. Экспсрм- менталыю это правило впервые ш>дтве|»ждм10 академиком До- брохотовым Н. П. и Соколовым М. С. Исследования позволяют заключить, чти для пропеепш днф- фу «мм и 1х>ренмя длина пути газов камере смепкиия тяжки отнюдь ие взаимозаменяема с п<дерсч1гыми размерами камеры. Поперечные размеры топки определяются и» условий •иоыамр- нення газа или мазута, механического укоса пыла, тешюяередвчи лучеиспусканием и пр.» в длина топни ко ходу газа оп|>едыи<тсм на условий завершенности процесса «мешения в зависимо ги <л калибра газовых струй. Иногда топка совмещает.я с киш-рой печи, т. е. < каш-poll. где происходит «пл. «ерелачи от продуптов пчи'ния к гсплчпиглощазипи» иои'ржшктяш тБ|Л<жвпряжеиие ряб«чей каш-ри, .пиесе..».»' к I « «ппгяемого в Ч.с ..и 1 м= поверт-о. п. рпии..яа.1ьным критерием р*«>ты От »”* ’ и Г1Кел._ One- «ость тепловой установки. п’*п,»'а’>} <Лм.м> иажрм вваяят» сение же теилокапряжения к единиц» шгаравнлы1ым. _,п<Мгтш- miwok' сж^ь “Р* В ОДНОМ И ТОМ же ПШОНМиМ llp‘> I TOIL о»-- турбулентном га-женв- лв/юе ь.мич.ч-пи..« Пр.. г если риадробить струп । аз» » ’* |11и п,ннв, <иотисве»«« рамствоэтоксынчествогазамi полдух > длвменсмае тор' между «аоз.гу хом м газом, обесв«»чяв • ' .^чиым л»м>< чей смеси. Турбулентной и>и;ксннс woatMianpa*1*^ ннем. Следовательно» можн° н*<0 ‘,,,г н, uh,uilmi*' понятие объем и топочного пространен»®. “ “ ' ,чи.,г,, п рог три* ™и ** о нн|«мях тмиломапряжсиим «/«мчма ’ ' я1вж> u времена ор«- имеет обосмиианнн. То ж® относит»н ** бынання газов в пламенном пространс
Г л а»а пятая ТОПЛИВО II ЕГО СЖИГАНИЕ I, ВИДЫ ТОПЛИВА В силикатной промышленности применяет. я большинство видов твердого, жидкого и гизообрашюго топлива. Если топливо неппяьауют иеиосредственио для технологических процессов его назымют технологическим. Выбор вида топлива обусловливается техно-экономическими соображениями. Особое внимание необхо- димо придавать использованию местных видов топлива. Чтобы лучше использовать топливо, его подготовляют—измель- чаю. гаи4и«"РУ»’т, брикетируют, очищают, обогащают и т. д. Применяющиеся в промышленности жидкие тонлива, а также угли и коксовый остаток топлив, содержат углерод и другие элементы, образующие сложные органические соединения. >тли и кокс представляют собой кристаллические образования, подоб- ные графиту, ио тонкодвенеренме, состоящие из остовой решеток, легко проницаемых для газовых молекул. Ячеистая структура, крупные поры и тонкая дисперсность увеличивают их активность. Газообразные топлива, а также силы и пары, пол у чающиеся ври разложении жидких и твердых топлив, содержат СО, Нг углеводороды и кислородные производные углеводородов. S. ПРОЦЕССЫ. ПРОТЕКАЮЩИЕ ПРИ IWI НИН ТОПЛИНА При нагревании теплоустойчивые топлива (углерод, водо]к>Д, окись углерода) сохраняют неизменной структуру молекулы- Геплонеустончккые топлива распадаются при нагревании. Топ- лива, содержащие u оргаиичжн и массе С, II и О, обычно теиловеу гт< > й ч ы вы. При нйгреканни до сравнительно невысоких температур твер дое топливо подвергается сухой перегонке. Горение жидкого н гааообра&ного топлива сопровождает с и пирогсяетичсскнм рнзложением и окислением как исходного топлива, так и п|М1дуктнв его риал оживи я. Распад и окисление притекают ступенями. Окислению подвещы-ны прежде иееп> соединении, содержащие кислород. В (жзультито получаюсь ....... ^миустоичивые продукты: С. СО и Нп которые они ыа.т я а СО, и Н.О. :>Г> ю>1><пяу» стам» можно рвс.м»трн»»ть ьнк нрпцесс собс1№цн<> горения. П
II ринни. ИХ таыиермури, Г1м>|юет|, мала. Haipominav iwh топлива и >> . реакции, и при топперпур, «пиаиен™,., .растает, хедлеппое ..кнсл,„е „ „ J,' цегс го|м*||ня. * “т " °*4tpMt при- Быстрое шцелоапю тепла приводит „ .. ТЯГЛОВОГО потока, пагреаиющаго горюч» Пни гоэообряапоп. топлив, .ялиный ляфф,» «отоя ’,4^ та проектами горения и. сйщгпямйяо. npo.cioj^ рааоаклгияоа горючий смеси. Ряиреаммпи. UB.p„,p ... нтрлиии и пламени ааиисит от диффузии г.злв „ вДевиР " ” пронидоости. - >п* Горючим емссь, нагрета.! до теишерятуры посплаиепемм в ia.iLiu-иш.м разогревается сама; при зт.ш гшпоеп. реакпии растет, и горение может перейти по взрыв. Смеси горючих гаа.в воспламеняются, если их составляющие наводятся r определен ном соотношении с воздухом. Соотпетстпоиио мансямал1.впм\ и мкикмальпому пределам содержании горючих газов в смоги, переход через которые делает смесь неногиламгиявипейся. раалн чают высший и низший пределы восплимеммемистм. Повмпвевн температуры смеси расширяет пределы воспламеняемости. Выпь 700“ горючие смеем воспламеняются при любом соотношении гаи и пиздуха. Сжигать ТИПЛИ1Ю можно либо в самостоятельных топках, либо и рабочем нрйчгринстне печи. Н последнем случае устрани ются потери тепла топкий и окружающую среду и пиаытпается достижимая температура тореная. Сжиганию твердил.» и пыле- видного топлива в рабочем пространстве пршят-тиует загряюи* нне нагренаемыт материалов ммюп я пылью. Поэтому твердое ТО0ДМЯО часто сжигают и топках. В низкотемпературных печах газ и жидкоа ТОПЛИИП также часто сжигают в сяеояальных наме- рах-тоикмх, снижая температуру продуктов гораиим путем разба- пленим ях воздухом. а. ТЕМПКРАТУРА ГОРЕНИЯ Различают мелующие температуры: калориметрическую, теоре- тическую и практическую. Под калорюютрвчегков './,1 пони мают температуру, достигаемую при затрате всего тепла на нагрев продуктов гореинм н полном сго|инни.Тгюретичостсоа I/назы- вают температуру, достигаемую и тех же )словких. я» с гчет' дигсоциппии про 0 ктоп горения. Под практическое I nI ' температуру, достигаемую " практических условиях, » наличии теплоотдачи от факела. ,Р11яепи- Для грубого опр<мад«яп11 пряктяжчгкп г<«тягя1«и» Г туры 1ГСП0ЯЬ»>ТОТ ЯППЧ.ПЯЯ пярояетричижвго “•Д' тр;;гр„ которых аоппизвл отяошгия. практчесвя л« (*> п г, л. Л-
гтвкапмиеишм' пот» т-прврыппого .п-игтяи К,< w,7.i; врвии1>ш..... паян для обжига порглаилш-мг-нгиоги кера Л>,й* -0.75; - шачтмыи ш-ря-ыппы,- потн 1>Л> Дли поте* пари«лич«.киго действия значение т|, i<wieA.ic,i „ и .rauacuMixin пт reuue|MiT) ры материала. При приближения гемиерап ри материала к температура факела и ни'лчьшо» потере тепл» н икружанмцуч С|*ед> зиаче пае может достигать 0,9. Дли прмплеша температуры фенила необходимо учесть теплоотлачу от факела а действительных услопиях. Решение тон ащ»ч» представляет значительные трудности. так как печь «о даште пеобхоллмо разделить иа участка и .тля каждого ил нал составить приближенный тепливай баланс, основанным на ряде lOByuienna. Дей.-тмигельпая температура 1а:и>и Г,.« *К онре- делается а» выражения: где 9f„ Q„ Q„ Q, « Q., «ответственно: теплотворная способ- несть топлпм, теплота Hal репа ж к,дут а, теплота нагрева гита, матеря тепла от тпюпесиоп неполноты горения, потеря тепла аоиружающую среду и Г,— выход продуктов горения а м’ на еди- няпу топлана. а г,—удельная теплоемкость продуктов горении в кал/и* с|яд. «2» (3» <4) (Ь) ». ГОГ1П11Е ТВЕРДОГО TOII.IHIIA При нагревания твердого топлива око paanaiaen-H. Следов» ге.тьио, в атом случае нужно рассматривать горение как гаме ./•разного топлива. так и твердого углеродвегого остатка. При горении углерода П|штена»>т |и'акции плаимо.тенстпии ' ' 4 “"''ЗУ»» и парами поды, содержащимися а вот » имо.к и, тане С П О, и 11,0 происходит но решениям: 3!С- о, -2CO+555U , С.М,+о, = со, + 96 407 С««. + Н,о=со 4-Н,—30044 С’— Д 2Н,О = СО,ф2Н, 20195 При ст..м также протекают реакции: СО -р Н,О — СО, + || СО, + С.«. - 2С0 2Н, + 0, 2С0 + 0. 9949 кая. 39893 , 2Н.0 115 602 , -2С0, f 135 ЭД , <6> |7> (41 !«• При сжигании уг- л<*|н.»дистого см:татка топлппа, п ролуд>,та- rv Ц1К ’TBKBII НЯ |«Ч11ч- цин':<ф* ♦ •напил СО и II (реакции 2. 4, 6, 7), П Л СЛОЯ ТЧМЫИИИ и гоночное ирострам- «•тип поступает гор*»* чнн газ, который сго- рает над слоем топ- лива ням м печи. Процесс го реи ни углерода очень сло- жен и заласят от хи мическнх и физичес- ких флктп|М1|1. При горении углерода П]юисходят три про- цес.га: подвод кисло- рода путем дифф\ лян к пииермюгти угле- рода, г<юдкигмис ки- слорода с углеродом IIU 1’ГЧ> DUlIbpXUOCTH (порничная реакция} it ii iMciiciiHi* продук- тов странам и газо- вой граде, а также* па поверхности углерода аость. rc»v*j>o^,po wdepiHOcme yt.<r^0fc « •< Ра*’ 19 Скиристх трети углгроз» и свеса ак>м и кислорода н nnu( смости пт темпграпрн yi.w- родл и скорости ,т11илп*иия галоп: U'4a^-rw|MTND.ir«a»> 1«ффг»ик. W’*na-toap^*.v - при иторцчяом попадании на сто пооерх- У пипердиоети гпгрдык тел находится илловодпнжная пленка газа (ног (амлпчнын сл*»й>. он азы ла юта я ochuhh<mi сг>о роти алеть- диффх дни С унынчиинем скорости газов толщина олвнка умень- шается и скорость |и'пнпии увеличявастся. Согласно соирамсииым взглядам на механмам горения угле рода, при ноздейгтпви кислорода на углерод одвоврамслво ирии* ходит обрааомнш* окиси углерода (возможно и углекислоты) и угатеридно-кислородного коынлвкса, рн ал al пжнцсг’ня паСОиСО. Ирм ми|Ша;||.1ИШ .raivK'iiaii и |цш темяграгу|>»> ныше <'»• -ИИ1 уинЛ1Пииает1'Я роль реакций. hp.'BITimx к получг1гяю ни поверх- mi.* in углерода окиси углерода. Ckojhxti. iikiit.ivhhii углерода растет тгмш-р прои. 11| .1 п*мПоратура иыше LMMV скорость онислеиин .1ивм»мр)<*Т'л толь* ско|юст1.ю диффузии газон (рис. 19), и ниже 7W пмьао ол |«огтыо cxZieTiiceiiio 1 иимчочкиго пртесга. Ск<»|ММ ть ОКИкЛМИЯ уг.терода ро«тгт С \ ВС.1И*ЫО1«И о».М»р«К-* нин кисмТирона и обтекающих тчплним газах и скоростью газон. 77
В жмнепапрвом Питерман, » Pw‘"““«w 3«“че.1и<- имеет (массе «« » е,,",1,и> •»**» 11 «™-«« ° ‘’ввфичнымп процессами являются окисление СО в избытке кислорода в -леЛнок........ С". •• ПГ"' '•к ро-ж. Горение углерода на катиоимгах и летучих » топочном объема не лимитирхегсн временам пребывания нт в топке. Кусковое топливо сжигают в тоннаж m.iu net«осродственно в рабочей камере печи. В последнем случае тоатиио можно пода- пат*, в печь также па слой материала или *мешивать с ним. Горение топлива в топках зависит от способа elo подачи. При верхней подаче топлива па слой мал колосниками находится ...иа золы и шлака. Выше в окислительной лоно интенсивно расходуется кислород п в качестве продукта горения преобладает СО,. В дальнейшем, вследствие в-.* становления СО,, растет выход СО. Высота окислительной зовы очень мала—40—GO мм. К получающимся горючим газам примешиваются продукты сухой перегонка и быстро выделяющаяся влага топлива, так как топли по интенсивно нагревается от стенок топки, топочных газов и ранее загруженного топлива. При благоприятном состоянии слоя первичный воздух не доходит до свежезагру женного топлива. При подаче топлива параллельно решетке последнее загру* .кается веиосредсгвепно на решетку и проходит все стадии горе- ния. двигаясь с ней или по йен. Летучие выделяются в окисли- тельной атмосфере. ® случае нижней подачи топливо проталкивается под слой. ‘£11<1п,км в1*'л',,х1‘»и',»и °т нагревания. Летучие сгорают в атмо • фе|«. возле»,, 1<кн,. тонки неприменимы дли топ. i и и с высоким содер|аыи№| влаги вследствие уиоса влагой большого количества отец и сального понижения температуры. ... с. *по”'" твердого топлива сжигание газов частично I нлпвис ил печи. Эти позволяет сжигать твердое иге повышать " "иоеау ха, близким к е.шниие. и в резуль- ,Ха« температуры и уменьшить расход ж» момента в".. * 'пТ II<4"'“4H|iro воздуха в топки возможно лишь оримежу ". ‘ \ » • «ем Образу ютсн •то имеет большое течение "в?Х°'х“т "’'"«'‘«‘зованиый войду х. В тополе . .. '"Л41""* дли мелкого угля. посла мо ру аки йа&Гвыается'’»^^ |Ч'Шетной непмередс tbciiiio орожжутом HiM-Mi Hii нх-иг». 4wlan,>t воадуи*. Чсреа некоторый образу тишрея прогары 1,,1О»амныи воздух проходит чер®# кусками Набтюдаеггя бодмпой^Г*’*" меизд1 спекшимися мерность г..реНия .«.? Тикая не равно- .шчваием вы..„ы U1UH JUCJ 'В™"“ ,UU1«‘‘ сортам углей. С ут« исасиьзоваиис ки. .топота и ." Kl'>nnoic> топлива улучшается Р “ СЛ<* <иттоян.е слои, и горшие во
1<|.< м< ни является 6ил<ч уечжчнкы» „ .В..ИИШ1 лпплива по стони» решетки 1 Pat>4* умииьшаотся. Равн..иерн..е .. »Р' уменьшением живого сечения шш.-тки , ,1L’T'"*< о» илоняя решетки ....„1<чи,.,.и»^и ХГГ и,П1“'” в и™» ..............—«.«SXiTS моста fiucrp., .и|ц>.|пи»т.и гниааииящм сверху тчи.'иЛ ь наблюдается при достаточно большом утло (J0—л: । пи, .Lui ТОПЛИUtt, близком К углу естественного оТКОСВ. при ННЖ1К-11 подаче условии нагрева топлива неблагоприятны поэтому имеет ба нши и’ значение скорость воспламенения топлива При увеличении подачи первичного воздуха плоскость воспламе- нения отодвигается к поверхности слоя я интенсивность горения ограничена сравнительно узкими пределами. В случае подогрева перин чти ти воздуха уменмимпся расход топлива. При работе на топливе с высоким содержанием ыагм и при нижней подаче его подогрев воздуха также улучшает усло- вии горении, повволяя повысить температуру и топке. В осталь- ных случаях степень подогрева воздуха ui ракичивается нлавлс ноем золы и наг|>е110м колосиикон. Количество вторичного жиду ха составляет 10—15% жагови»* ду XU. При повышением СЛОВ к, слсдопатсльмо, меш.шем пр<ры- ве воздуха к<анчеств«» вторичного воздуха жкцтстаст до 30— 60%. В последнем случае топки наливают иолуга ь вымя. Для быстрого И полного дожигания топочных газом вторичным 110.1 Д1Х подводится под углом к струе генов несколькими труб- ками Скорость движения воздуха 10—15 мин. При этом можно достичь высокого напряжения топочного объема. ft. КОШИ’ЖЦИП топок для тккгдого ТОП.шил Рнсшчаюг топки с ручной и механически* загрузкой топлива. Первые особенно широки распространены, так как «ни и роси- устроены и дешевы. Шкэфяииамт полезного действии их недо статощо ии.хж жл.ле.ьм. рйиты. Пряютяие мгаашлккях гшет,ж пмаииляет шжысят* кадфмямга ионного .мАетшя и облегал» обслуживание тояжя. Ц«ле<и<ж>р*з»<> сваб жать топки искусственным дутьем. Ручные топки с п.^эонтальний решетной (рис. и дмк гдияЬетиОрятельиые реаулмиы яри пиат.лвнии и’“***"«“ и injpoJe. Жвлителыю приятит,. "а«ч1П" "J . ,л» цмевши отеерепииея (ширив. ““I “ е 1“ жл-нин. Часть млоснииои делив-* оираши-ве.лц-о-я - Ю ирипилом для удобства удалении золи и ш„ прсды решетки ооогаиляот Ь 15% ас»и « илош л о гсчи ни-а для мелочи, больший— ДЛЯ кускового hWM . .т- нием тяге часто ирименмют балочные ко.‘ - ник антрадита для дров, торфа н каменного угля «
•ГЧЧГ.О • WV»f| <J HKlKWbU i w-r *° "WHivriin» on uwnr.n w>u.»m.x! i >vb wwnato шгя»1*мгэ«М1 ияиммжО;>90 ннн.лпьлгХ urr Iff -0Й Хгжяя л»пН'Ч->«<1 •' ииивИроиошиЛи «>««'" <*»<•>" ИЯЫП1.М1 иогад ••И1В «.j-vl lffil К нянин ИИГ ««(Ю»—(Ю »о»изпя 1.тал«1а к.и.мии iihi,11u,k| . чип иппяа.ч книжин и mwuam.nl иоич1-шноси<1о 1 Хижин »чгг11 ишч'г» ке>' д »Я1ЛП».*1 иичнииХп Хппэ «Hi.nii.wl ».ЯН11|ГН»И л у нп<1л1Г непч1.жип.>п > 1иж.<т> MMaodXni и мп-иш ниимвиг»114п Hi-V 7 ж«яи»9 хгашоштеи «и хпиныг .ц.«1ч< (ИЯ ода- (К>1 ЦояжЬип) f хияэоги тпииХнХъ ни еапкм oJo*Hldy.нжш л ojut j-eu. err vxiioi unikAj 35 3114
(Я (даиодэоз M.Hiamad <w иеьнлп <1 j ем пляг * ‘g Xinrw «.(выгод lll\n’HunV<iu.i,« «п 1л«и Ujchi I mluMKAg ем oewfnuj -jr ‘.ill „и пнл1.‘Яв*’>г**п вину<ло|| MuMiMiad hoari.h-kj чдл . j itMinU ннаИ1<1х1»см1и.1МЛ опиадпэф идц-м м гпчл еяооыагпм jr i .ЯВШЯЯОШ XWTUBMtd.WU.l нф(1и1 и ПИ ГЦ мА \R|I*<L4UA ХПНА'Ькнл'ПКМ Й;П1«Л1Н'1 и«1и 1лши.ти«!|| HML-ini.vl анвомвиэоцим лпин<н-?<«^ •.И.ЖВМ И.МИИрт! Я .WJIlfg «южимеим iniFIBIfnUjH И.Яи»Ц VHH‘I С1М«1лИКЛЮЖП»1 ИМПО1 KBIILijAi ret еи мяиод • «В.11A\ ‘HIHJoeV «SeuMHHUniE И <ЙXilhnDox jtolraoM Я ‘ИХ 1ИИЦ—0££ mmwlmn ei«rn мспи&и«Иф мидши ( IlJRil MMUol HH mIoU МЛИГоИои Э "9*0 r‘0««*"1 HI|4L*OE «ЛСМПЯ WBVIBOl вО1Г> HLOORH 1O Hl Н>ЯИ H MJX,«BKMH u,|[i иомхлшэп r«»i Riwlanr Homi<<iibvt «и<м1оа МАожд « eiiiidHin И V*Q «юнв — xwda«r HiUwtKi ,жи’11ипик«|\ (ndutii DlXHMrtMJte <яГо ww и к‘1 " * 0‘t «»ия"*1п «штч> MHiani.vl ипнонивзоипм ениит/ «ит.-ша wuHtCilm воньХИ э ж.шм „„„OTiiHtifMjo тпгаогэХ <>|| "« 7.1 <j - •n.iwhu. и я» и-ьг uinlr пк <•(—01 uw* и •Ф,: 11 И1Г н<»1ое -In •,£> ж
распределения дутья чисто предусматривают самостоятельный под. мхи дутья (8) к отдель- ным частим решетка. При работе на топлии» с высоким содержанием влаги такое устройство позволяет подвесгн в зону подсушки и сух< И перегонки топлива силь- но подогретый воадух. При механических топках обеспечивается непрерывная подача топ- лива, облегчается уда- ление остатков и умень шаются отдача тепла Рее 22. Топка со ступенчатой репютнюи. наружу и присос 1«и. духа. Эти топки до- Пускают боями) ю ин теп ги внос п» горения и применение более зольных топлив. Они более экономичны п имеют меньшие раз- меры. В механических топках с верхней подачей используют ба- рабанные питатели, наклонно переталкивающие и цепные ре- шетки и шурующие планик. Площадь килоеяиковой решетки Гм1 определяют из выражении: F B-Qt. — • (10) где: В- максимальный расход топлива п кг/час; Qi — теплотворная сошобиость топлива в в ал/кг; W—допустимое тепловое напряжение* в кал/м1 час. Значении Я принсдсим а гибл. 4. Ти.т|цпиа слоя топлива составляет: для каменного и бург,,> 100— 300, антрацита 60—1’20. дров и торфа 300 300 мм. Высота свободного пространства в топке зависит от условий дожигания газов и с<1гтаа.1мет 0,3_1 м. Высота гоппчвого пространства (длина пути газов) для завер' шения процессов емгшвивя и сгорания должна быть, ирями1'0 раст и тришатяк|катипй толщине отдельны* струй. К’ з^ипмент и «битка воадуха х в топка* полного сгорани'» составляет для ручных топок вр« сжигании торфа, .троп, пь>’>* *И,1,"1,ИТ" >3. при 1ЖИ1ПКИИ буры* И ЯЫ1 углей 1,4 II при сжигании мелочи (АРШ, уголивы* Ot*^ яы мгаомш ш-лочй-Ь». Слюгиетствеины. иол,1Ч«ни м«.жич«км топои 1Д5; 1Д t,4. д_1Я „„..e^j^roт..п.чи- •>
Теплоi ur вари ж?ня ТвСл я*|в сднепякоие* мт«тш Тип топки Вид топ лям Т«1ыншм калряжгам V* над,'я* 1BL С гориатггальпой пли па ‘ кдоипой р«>1и»т»ю«. бал * AJTbH I То же. no С дутьем (бл— 100 мм НОД ст ) Шахтная Иакдоявал переталкиваю • там Ценная ДР'« я тори, 1>Я»ЫИ уголь Длинилн.жменями нам-нами JfU.lt Лнтранят Не^сфтирсиаими* антряивт CupTHponairiiMM антрацит Каменями угода Ьурый уголь iH'’<2V;i Г.» рчй уголь ЦГГ>25\ । Торф пром Челябинск яй }Г0ДЬ Пилмлсконн-й уголь Антрацит АС Каменный уголь Курий уголь Торф 1Ц«1Ш W -Ю 1Ы— Э5П зо—им W0-4Q0 •ЯП 90» 9Па •»и Иво УМ> 750 trwi twi 1000 2’00 1100 в. ГОРКИНЕ газообрмного и жидкого ТОН. ШЛА В обычных условиях горения могут прея--ходить процессы окисления и термического разложения горючего с щдоепигм сажи. Хорошее смешение угяеводорадри с воздухом н подогрев их препятствуют гермжчмжому разложению п выделению сежи. При плохом । мешения нагрев горючей CtBN-M вызывает pa ».TU жп..Ие углеводородов. Девиив ° гор»,-»! гам. вртдеш " ’lip. гор'''»’» « »W« '’•'"•••« >тл»1»>дои'’-”- Н II СО прея.до Ь<*'Ю в соедиш-пие имиаю' углеводог'ли. hJckLLo »Lkw..o п>,.ог н... ..— Knc.iopo.rMu» аропдолш углеводородов оодобио горяив угле "^Креике гаюоЛразиьи гоняй протекам во реыоЯМИ* 2СО + О, = 2С0, + 31,18 "’“’J1** 2Н, + О,-2Н,О + ’ СН. + 2О, = С0,4-2Н.О + 85^> ’ С,Н, 4-3,50, =-СО, । ЗН.О т >5—6 > С,Н, f.50, -ЗСО,+• 4U,0 +21795 » Т«1ыс«тмориая способность дана и я а шал.
С Н + 6.50, - 4С0, + 5Н,0 + 28338 кал/м‘ CH*+ 80, =5СО, + 6Н.0 + 34890 » СН„ + 9.5О, 6СО. + 7Н,0 + 38718 » с’н. + ЗО, 2С0, + 2Н,О +14017 > С,Н. + 4.5О, ЗСО1 + ЗН,О +20541 » С.Н. + 60, 4С0,т 411,0 +27111 » С,Н, + 2,5О,= 2С0, + Н,О + 13388 » H,S +1.50,-11,0 + 80, + 5530 » Для устойчивого горения жадного и газообразного топлива необходим очаг, поджигаампий горючую смесь. Таким очагом яв- ляются сильно разогретые кладка и материал. Часто при работе с низкими температурами (отжигательные и другие вспомогательные печи стекольной промышленности) печи оборудуют камерами предварительного сгорания с «зажига- тельными» йасадочкамп. В эти камеры подводит часть воздуха для горения. Небольшая часть топлива сгорает, разогревая на- садку, являющуюся источником тепла, обеспечивающим воспла- менение горючей смеси, а иногда к получение гиги (геометриче- ского напора) для подвода горючего газа и воздуха в печь. Организация процесса сжигании в печах жидкого и газообраз- ного тон. in на проще, чем твердого топлива, в силу отсутствия периодических загрузок и шуровок и необходимости удаления золы и шлака, удобств и Легкости регулирования соотношения количеств топлива и воздуха, состава газов и распределения температур. В зависимое nt от характера подготовки топлива (подачи избыточного воздуха, качества смешения горючей смеси илн раскмлеяяя жидкого топлива и т. д.) можно регулировать длину и светимость факела. Светимость факела обусловлена при- сутствием в газах частичек сажистого углерода —продукта рас- пада углеводородов. ' IITIti ПОГИБ ICHUII Д III СЖИГАНИЯ ЖИДКОГО ТОПЛИНА Жидкое топливо сжигают, Предварительно испарин его или распылпкаи дли улучшения смешения с воздухом. 1. Непаритеаьные а вавеаьпваовые при< пособлгпяя. В при- способлениях для испарения жидкого топлива персмешива- ются воздух И горючие пиры, получающиеся в результате испарваия и разложения топлива. Жцдкоо топливо наливают в плоские корытпа-колосники „ли подают каплями с помощью тех7 К,?то ,иЫ,,,КОВ “ >," Р₽ТИВ •“мери - В среду нагретого воэ- ню\ ч » ,,шх г а непосрсдспк „ной близости о» М4.КЧ.1МЛЦИХ тел или пламени. |Дп?'Х,“,В*И"" "«Фтетоплииа выделяются частнпм в Го^к“ " К0“е*’ <М*»*'ВД“ •«« поиерхностнх капало»
Испарительные и капельнидови.. vctnnim.. « применяются небольших, ..р.,имущей “'н‘? иечах для легких сорго» топлив. если нет л' оборудования, а также в устен..„,.х B|«,««Boro - Раепылвв.ащие приепо,..вЛ1 (ф.,,су, ‘Т*’’ 1 л ня» поверхности и,ширянии жидкого то,с,ив1 и в “ ±,т«ТГ" косно,и-пия топлина Я нмдух,,. а также возможней трудно ИГПЛРНВЯЦИХСЯ ТОПЛИВ применяют форсуик,. »..лкп"'’"ы лякици» топливо. С ,юм..щью форсунок таьт«₽ MinKB.. L ват,, подал у мазута, а в некоторых ............ я вшпха Д'|>| радробления струи, жадного топлива приводят „«жш косновеняе с быстро движущейся струей воздуха или пара ,,.1И наоборот, топку»,, быстро движущуюся струю жиднего «мп,...* направляют в неподвижную газовую среду. При достаточно большой относмтсичьиой скорости газа или жидкости начинается отрыв на г тип жидкости от осноииой массы, расгепнне и измельчение их до величины частиц тумана. Турбу- лентность струи усиливает это явление. Поверхностное натяжение противодействует распаду струй. Если прилить жидкому топливу вращательное движение, то каждая частичка по выходе будет стремиться сохранить раз- лично направленную тангенциальную составляющую скорости. В результате происходит интенсивный разрыв капель. Этот фак- тор также используется длн распыления жидкого топлива. Жидкое топливо п распылнвающая среда должны встречаться в том место, где последняя имеет максимальную скорость, т. е. в форсунке. В дальнейшем следует предотвращать у крупнейп>- капель. Форсунки разделяют на три группы: 1) с распылением за счет вспомогательной среды (низкого и высокого давления); 2) механические, с распылением за счет сжатия рэспылимае- МОГо топлива: 3) смешанного тип», н которых распыления происходит одни- ирмгешю ,а счет вспомогательной среды и сжатии распиливая- кого топлива. t .... _ В форсунках высокого ллплсвии (ряс. 116) рлспыливалиж « средой ..тужит пар или воздух. Для полутени.. крипудодои рости у сопла иеоою (имо давление воздух । окол" - п » й {«.сколько МСН.ЗДЯ. Обычно риботают . т.-.до м 1^ среды в 4 12 ати. Это связано с необходимо • | сопротивление тру'бппрожмом, вгнти.ни и <им и „(-и1Т1ТЬ Форсунки высокой, давления по монструкп«« |Ha(iн. как при паровом, так и при воздушном р«»< П|ЮИ11111дите.1Ы1исть их и обоих случаях раюля‘ । и„и. Давление рл< пыливаюЩеН среды .1)ЧШ«* И1£1"/ ' ‘ и, вытекаю- ............ '™','''‘тс1'''Л'Хг1”.Р.-м.1с.'"'11 •'•кГ щей струи, часто комбинируемого а? Д^Фт?' I
мпжпоеть полечить наибольшую скорость истечения при больших жТ.е..иих и. слеитивтелыто, обеспечивает лучшее распылен.. тевГ "по также улучшает напраилонно^акола по осн форсунки. 1иффх тор дает немощность использовать значительную часть динамического напора и, следовательно, понизить давление у Р*’Кр^х"7''юздух'.апри давлении 3-4 ати составляет 7-10% количества, расходуемого на горвщте. С уменьшением давления расход воздуха увеличивается: ДМВМв(вптп) М» 0.&S «.« М Коля застав мтиуха для пае пил «* к в к н ". тре цгешшч) для горяпжя с«0 47 ЗЯ 30 72 Расход воздуха может быть больше уквзанвого особо благоприятных услоннях ».o s.o is » Расход воздуха может быть больше указанного и лишь при особо благоприятных условиях меньше. Расход пара на распы- ление составляет 0,2—0,6 кгкг мазута. Расход распылителя уменьшается с увеличением производительности форсунки. Воздушные м паровые форсунки могут присасывать воздух в камеру сгорания и при довольно значительном положительном давлмии в печи. В форсунках низкого давления распыливаапцей средой служит воздух. Давление воздуха составляет до КИЮ мм иод. ст., так как используемые для подачи воздуха центробежные вентиляторы обычно не дают большего давления. В форсунках низкого давления большой объем и малая ско- рость воздуха вынуждают применять большие выходные отвер- стия, что затрудняет использование всей массы распылителя для распыления. Для повышении к.п.д. форсунок низкого давле- нии применяют двух- н Т|и'хступеичатое внутреннее распыление (рис. 23) и создают сильное запн\реяио (вихревые форсунки)» что увеличивает силы трения и турбулентность потока и позволяет игподь.ювать кинетическую энергию всей массы распылителя- Насомлеттие производится холодным или незначительно нодо- гретым юадухом. Скорость его на выход» в форсунках низкого давления составляет 50—75 м сек. v 1 3 нкк имеют для воздуха щель неизменных рааме- тпх.изв...’!?^1!.* Де.твви сменным на случаи изменении п.ЛУ”* 1,111 ,,P"r“l’“- Эти форсунки не обеспечи!Я1ЮТ тельных oLk>«’."""M И с’**шв,,',я воздуха с горючим при значи- I ЗЯ |>егх 1И1 ",И1,Х “Р0и’в<‘'ит‘я*->,о. т>. от нормальной. во мп а или {'.’..'““в" и'Х'?Г" Ф"1"Л'‘КИ Св» дросюлнрованн* в некоторых <bot,. VHU.J .. ух> .....""" KU4‘'C’H“ распыления ров «“Х"теых\^к.й H«*|?,'|l1^^PH'UUDT 1,,гУ-,«роваине juiaxe- В случае III *1 1 1***,,’Ц,'1,ия наконечников, значение имеет г,, и "’«“«» давления болЫШ* нин воздуха в трубопровод,". У"У Я*"4*
Риг 23. Форсунки иллкого даилтвп В форе)пну можно подвести весь требуемый для горении шч- Д) Ж и конструкции ее должна обеспгашть |иит.жи сть ааилуч- того рас инден и »i мазута, например, с помощью вращательного дви- жения воздушном струи. Применяющиеся для этой целя крыль- чатки (форсунки »ЭрИТ») быстро ВЫХОЛЯТ ИД строя. УсГрОВСТВЮ направляющих в теле форсунок (форсунки Сгальпроекта, ЦП НИМAIII н др.) вполне себя оправдали. Обычная производительность форсунок низкого давлении 1л—50 кг. час. Механическими форсу и к им к называют приспособления, и которых распыление происходит яа счет сжатия самого топлива до 10—12 аги. Топливо с большой скоростью вытекает из малого отверстия в виде спиралей и распиливается благодаря трению и центробежной силе. Скорость истечения топлива составляет примерно 45—50 м сек. При механическом рагаыленпи воздух не может быть пр«г« сан форсункой. Можно рас пыл и вить топливо частично ла счет энергии гжа топ* ияра или воздуха н частично за счет кинетической энергии струм топлива. В этих случаях топливо вы (екает под давлением до 4 атм и, кроме того, подается пар под дамлевием в нескольк атмосфер или воздух с да влей мем до 600 мм вод. с1, . Распыление за счет давления налу га и пределах 1, не 1НачителыЮ. В большинстве случаев механические '‘"'j*- ошибочно относят к форсункам смешанного типа, и* ходя1из мазута под таким давлением. Установка масисон д'* р п.и,. MBJJT. я ЛМ11И» форгрюн П<>.| дшькчппп I.U-. “J" ,' следует поли бесперебойного питания мнзуьм i сопротивлений. 17
„ „ иптанячееких форсунок определяют выходное Пре 1*7''’ ’г „„омгелыюгти ч требуемой ско. Гр7т«"яА-чХ-. Послелняя В .ною очередь определяется разме- ром капель. форсункой/'»ти радиус капли г мм опДёлХ'о формуле 1£еХноп> теплотехнического иксти • туга ’-1?мм. (И) Скорость истечения мазута » еостаыяет: w»-p |/^2*^9 м/сек. Кюфиихент истечения |> равен 0,4 —0.6. Производительность форсунки Л равна: e^:<600»'F|f кг/час. (13) где: Г —площадь отверстия форсуньи в м , у—объемный вес мазута в кг/м’. В форсунке низкого давления скорость истечении воздуха определяется по формуле: w = P ^2g—м/сек., (14) где: )» — коэфи днеит расхода, зависящий от копструкпяи фор- сунки и равный 0,8—0,65; А — избыточное давление воздуха в мм вод. ст.; у —ускорение силы тяжести, равное 9,81 м/сек*; , у-удельный вес воздуха в кг/м*. Знай скорость, определяют живое течение воздушной щели: (15) где! количество воздуха, проходящего через форсунку, в м''сек. “'Т-** .вта>шног,> отверстия определяется также по зм- нирическпи формуле: (16) п _ * »'<?« ^тми- где: Q — расход мазута а кг/час; Хмо 7,“ лпче/тва 'т’гинЧе’”‘0Г0 1“сп“ле,",‘’ " ДО",П Р.-дактеиие в,™,. .' 1Р<’б>м'°г0 »« горения. * коэфициезп и; И„.1",*Я ' ,>ПЛ,’“ ^"JIK» «м вод. ст.: ••ым 35 и еихревих"“щ " и₽я*,ы* Ивконечниках рая- Л*., * Г4- мается я ос!ед<* iax 0^**1 ' •”< «кого даил&нин iipMini 1 х -4-1 */“" и высокого ишкннл до м/сек.
Однако mi избежание ааеорения ,,иаие7„ _ не должен быть меньше 2—3 мм. ’ г,и"°п> отдарстин В мощных форсунках скорость. мазута м 5 м<«и< и расти по ф.,рИуяаи- В форсунках пытою-г,. дпв.книи р.и1>, ’ ' «- Является но формуле Всесошпого теплотехническое,, - 1 . 1157 Г . , НН. 1,99 л для 07) где: и1 — относительная скорость капли и среды к к'сек у - удельный вес. распылпвашшсй среды в кг/м*. ' При паровом распылении, давлении пара выше 2 ат» и отсут- ствии расширяющегося наконечника площадь паровой щели f определяется на выражения: г °> а где: G„ — расход пара и кг/сек; р, — абсолютней) давление пара в кг/м*; в — удельный объем пара к м‘/кг, р — козфициент. ранный для насыщенного пара перегретого 2,09. Прн’воадуо.ном распылении площадь воздушной щели F, фор супки высокого давления (р, > 2 ата) определяется из выражения: где: G, — расход воздуха а кг/час; р, абсолютное давление воздуха, и кг/м . 3. Применение форс у ИМ. При высокой подогреве воздуха преимущественно применяют форсунки высокого давления или механические, что вызывается желанием подвести в печь, минуя форсунку, максимально» количество подогретого воздуха. Выбор способа распыления определяется экономическими <«Л- ражоипямм. л<111в .ылч«. Стоимость Mciuoaraaau форсуном высокого давленая знача, тельно иыше, чем механических и воздушных фо|к. ' • г даалаиия. Сравнительно е механическими лги Ф‘'1 ' дополнительный недочет, зиилвчающийса в то н, шума при работе. Паровые форсунки, кроме то . " ” . шое количество балласта и визе пара Преиму ' ч„1Р.|Ь„..,о вок высокого давления является ш«моя.н<н *’ ц е подогрева воздуха для горения, простота обслуя пределы регулирования. пип асаоаь- Паровые форсунки плохо геоя зареком. . ,нлчи- аопанпи для расой Ленин вагищекялго и’р‘ ’ 1И к аб.'Ы '« тельной ковденеаиян ого в паропроводе, что пр
паиию топлив» в печь в вил« крупных капель. При использовании перегретого пара паровые форсунки работают удоплетнорятельпо. Е«ми требуется короткое идами и температура очага напц. сока, паровые форсунки нс применяют, так как пламя может быть погашена варим. Причина распространения паровых форсунок заключается в простоте оборудования и наличия пара и любом про из мп детве. Стоимость распылом ни сжатым воздухом высокого давления выше, чем при остальных способах распыления. Воздушные форсунки высокого давлении применяют преиап щкпншно на заводах с мощным компрессорным хозяйством. Воздушные форсунки низкого давления требуют минимальных капиталовложении и наиболее дешевы в аксплоатации. При использовании для сжигания холодного или подогретого д.> невысокой температуры воздуха применяют форсунки низкого дивлепия, если только нс требуются широкие пределы регулиро- вании. Механические форсунки, бесшумные и более дешевые в акеплоа танин. используют в больших установках. Затраты на н.х уста- новку значительные. Наблюдается закокелныванне и засорение отверстий ианоиечинков. Регулировать производительность отдель- ных форсунок невозможно. 8. ГАЗОВЫЕ ГОРЕ. ||*'Ц 1. Виды горелок. Горелки различают по способу подачи газа и воад)ха, характер) смешения газа и воздуха и характеру пла- Мени. Гая п воздух могут быть поданы в печь отдельно пли час- тично 1! полностью смешанными. • В зиам< импсти от степени смешения газа и воздуха п характера пал)чмшиго пл имени различают пламенные и бвепламеиные горелки. В осгпламенных горелках газ и воздух смоПтнвают настолько пгыво. что при нагреве сыяск до температуры вот- ил.меяения гореияо иронеходиг и„чга мгвовеино. Гал о'.гносп.п ‘Шиеаетгя с воздухом еще до выхода на горянки. Плака T™ кои*с- п«РУ»епвыГ «Хтоптом. X'ioeSГ 1^™Л₽е"Я0“' “ КО1°1ЮМ и“ ,тень 'ороткок пип пламена нетТ’ Реакции горения. Видимого длинного 1'а* |ич,.ь.'г .. кпк п1,ил\кты полного отирании прозрачны. н идо\ п..,ш.ст..,ТИПа ГО1И?Л<,ЧНЫ1 Устройств, П которых гаг газ н ыхгтх .-м т ‘' Муш,,Е,а|о,‘я Д° поступления в печь. В ОДНИХ II .амок гс.релке “rop’ i’i",)г1>“ле“и" 11 горелку, н других- «ргднарит.мьвого емгай|яя. Гом’^я'* ‘’"3“,,s,or го,’вЛК“. инжекцииииые. ‘оролкамя второго тина являют»" за гчм —о-рп- “°- имеет мпляон-ш и. к. 4 и смешвипи ос ионное аначвив® имеет молярная даффу „1Н, сопроЖ1жмпвИ1ЯСЯ eep0BI<(JM ма<<
пп одного слоя п другой. Молекулярное пммм»,,»,... исходит медленно < имеет практически а„„^,И(. влзывяемых диффузпппиых горелках при персм.шишк». . струи. Вытекающие на пиит горелок груи г»„ „ „ ,,, жутея параллельными потоками с небольшой ч едчкакгж >й <Х ростью. «Решение и г прение протекает недлинно. Скорость 1Я* фузии прямо пропорциональна температур» в пгпенж 1.7—1 Однако плияпие температуры уменьшается вследствие уводите** ння объема газа при повышении 71млсрату|<и. С.ыеетоиил улуч шаегся с умопыпенпем удельного ясса газов. При подводе в печь газа и воздуха, подогретых до выгской •п миоратуры. обычно применяют горелки в которых газ к жадух смешиваются пл выхода из горелки. Если же газ и воздух, нагретые выше температуры воспламенения, смешиваются п го- рел ко До посту план ли в пламенное пространство, то в горелм газ интенсивно горит. Вследствие отсутствия холодных поверхно- стей п малой прямой отдачи тепла температура смеси быстро повышается. Попятив «смолкшино и данном случае условно под- меняет понятие сгорания и подготовим смеси для дальнейшего горения. Тани О горелки называют горелки мн с предварительным сжиганием части газа. Можно смешивать газ н горелке г частью трогаемого для кре- пим воздуха, я остальной воздух подавать в печь. Такие горемсв Применяют при холодном илв слабо подогретом воздухе. Смешение газа и поздуза в беспламенных горелиах дости- гается проще «его инжектированием г.там В,^У“ Я” Если газ инжектирует воздух, можно из.- *ат<- ——j МХМрои.тдов. MeinnnWKHC .Мигели (с пом.чиью швтиляторе) применяют резко, так как очи очень сложны в Дорт"- При засасмичиип позлуза газом ил. на<-К 'X™ соотношение газа и воздуха поддержав» цшксюиов- Хорошее смешении. ггорачия при Звере- вых горилок, позвплиет достигать питн f тичегком или блнвиОЫ к ul‘MV 113 частей: сиесатмя, Беспламенные гор.ыки состоят 1 1 „ Наэва’е««» тун- гааопротюд» и совспк'чио г0₽®2'‘"_ (Ч-Ч. пачимюшую ia;ini- ГН'ЛЯ—«издать «оиу высоких темпер -Р- ППОЯукто» гор»»» гавно емки, уменьшить скорость „ _ п также уиыи- в печь и опадать им чи" гтайкимя- И’ "’Г* ШИТЬ Шум. Туииели должны <**тк ,а |»лунда. к»Р<*’- топляюг из пысокпогнсуичрчого 1 пя;„ 25—30 мм. руида .. др.), т.ьгшпча ИХ "Р'’-1.... Нч рис. 24 ч ирелотшш®"» Весп^кани„ счеатч стр,. « овппго тиил со смесителем >. * Р я 0,1,инатадк."' •“ Сопла 1 к горловине гмесителя •' „ .ц'л«»я,е,с"м,7' ИКС „ивдюX™ „рисос -М>х,' етруч. тем прострппстиа. Нем больнн'*'-• Р- т |м. (..^дрл {гмяаЬ Пр рвврамгекие л яаиввввтво првсас Э1
mnivn также <” »мевия в рабочей кямяре печи, в иото- Г„о‘,’.вп-И см.хь. Чем оно в-ше. том меньше ряарпжстш. ” минпле и количество приев.иввем.то »>«}*•- Дли .........«- пни сопротивлении сие. ителя и ямиожвости более полного нсполь- ЭГ.ВВПИЯ скоростного напора тавовоадуши.и смеси смесителю придают 4- ржу л»44>мр. Шайба 2 служит для регулирования количества присасыиаемого воздуха. <ервэ отверстие и конце горел км смесь подводится к туннелю и и печь. Описанная горелке имеет одвоступенчатый смеситель. В двух- ступенчатом смесителе часть воздуха инжектируется ином, и часть—гаэовоздуюной смесью. Горелка с двухступенчатым смешенном сложнее, во допускает реп пирование в более широких пределах, дает лучшее смешение и требует меньшего давления. При расходе воадуха, превыше ищем 2,5 м1 на 1 мэ газа, приме- няют двухступенчатые смесители. В первой ступени подается 40—60% всего воздуха. П|н1взнидительйосгь инженпиоппой горелки—до 250 м’/час ионс<1па.1ы«огп таза. Если на несколько горелок устанавливают один смеситель, устройство уде клеил нетей, по можно регулировать только группы городок. Недостатком является также возможность вюсплнмено- Н1ли смеси в соедините.жмых газопроводах, неровного горения и шума при совпадении периода колебания q.ibmi ин п печи с перио- дом колебания смеси н газопроводе. В горелках полного предварительного смешения допустим подогрев всодуха до 300*. а н горелках с частичным смешением и горелке и частичным ни выходе—до 400 - Мнвимал1.иоо давление воздуха, подогретого до низких тем- ператур при исступлении в инжоктюниую горелку, 50 мм иод. ст. адличапт несколько типом горелок со Смопонигм 1иза и в< а- духа до и после выхода их ил горелки. г- 4 г'1” ’ п“маа®в® Г'»|К!лка с одноступенчатым смешением а ” » ',з.1)ха. .Mvijh нме начинает*я в горелке и аакаичивается н 1КЧМ. Производительность таком горелки достигает 24Ю ма чнс- ВН ммnDO3J-VXj*ri w^«" G'-ib иг ниже 100и газа пониже S0- вод. ст. Подогретый до низких температур воздух ДоД- V1
Риг 25. Пли мойная горел- ка • <>плопп'П11я«т»й ио ДВЧви пожду хи и частя* ним емкпм-мп* м жен подаваться под давлением не ниже 20. мм вод. ст. Псрвмеша- напшню останки и тангенциальный поднод воздуха, мсвильзуомы . и горелках, низикмемтзх вихревыми. улучшают емпшеняе и укж р а ч ива вот факел. Устройство подиижного ьвут|^ннего сеида п i- иоляет регулировать длину факела. В так называемых атмосферных горелках (рас. 26) смешении воздуха с газом двухступенчатое. Смешинке парвичнпги воздуха <^50?о) закапчивается полностью в горелке. Остальная часть виз духа засасывается оочьаь 1!э горелки вытекает смесь, нс способ- нон иэорниты.-я, по.»тому скорость истечения может быть малая <2 -б мсек.); требуемое давление газа 80—201 мм иод. ст. Атмосферная горелка состоит из смеситаш! и собственно горелки (рожка). Диаметр сопла d -3—6 мм, длина 3—j d. Смесители рассчитывают и конструируют аналогично смеси- телям инжекционного типи. В диффузионных горелках струи газа и воздуха движут и параллельными слоями <• одинаковыми скорктимн. Подогра» воздуха допускается до 600’. Если скорость движения газон ан> ч к гельва и смешение происходит не только ла счет днфчрзик. т» зги горелки лишь условно могут быть названы дифф) -«иоиными. На рис. 24-6 оридстивлоыа такая горелка. даюш-я ввстяныес" пламя. Вслодствнг посте псиного сгорании можно получать л- -MU факел. Значительная часть г«иа перед сгорапиг- ваетсп. В результате разложения утлвао.юрплие » ,яМ4.ин большие количества сажистого углероду, пр» х мЭО1| гтимпсп, и новышнм'Шсго излучение. Добавкой Д -ч> 'HpyiuT горение, Оо 11 Г,м Р»тулир(1вмИ1ГИ гнаопых горелок требуется поддиржиьа^ь ко'1 "”,,,,ое с<-тнопн.'янс количостп гдлан ноаду ха. А('жво ирн ‘’' 'Мить ручные и автоматические устронстин, с помиажю к.-т««рых . 1 'змавливаюг эп> соотношение. Ври згом давление гем я воздуха
шюбходиж. иолдирживать постоянным для чего пс пользуй,т. „ СПв, пиатьные автоматические регуляторы иа гаво- н поеду х*>п|».В|.дях. Горел.™ предварительного .мешении п и.1Ж«кпшшНыо, равп. тающие на ю-сдххо. засасываемом и. атмосферы, обладают сво*. спюм саморегулирувмости. ’• »• I’43 установленная пропороли О иаыевя.тсяпрв увеличении или уменьшении производители. востн тпряки. - г При расчете газовых горелок, работающих бет предмрятедь. вого смвшепия газа и воздуха. определив» площадь сечения выходных отверстии и сопротивления ня пути газов в горелке. Для горелок. подающих в печь полностью смешанные газ и воздух, определяют размер еовла. исходя из скорости истечения смеси ври минимальной нагрузке. Эта скорость должна превышать скорость распространения пламени во избежание проскакивании пламени в горелку. Минимальная скорость выхода смеси газов ганнеит ОТ температуры смеси п не должна быть ниже при О’—3, при 200“—7 11 при 4и0’~ 15 м сек. Минимально допустимое давле- ние в горелке геставляет: для паровоздушного генераторного га»—5, природного — 8. коксовального —13 и водяного —25 мм вод. ст. Для вотможиосги регулирования расхода давление п горелке должно быть в несколько раз больше. Чем выше теплотворная способность газа, тем большп должно быть давление газа для присоса воздуха. С учетом необходимости регулирования работы горелок и во иабежянпе обратного удара пламени а горелку давление газа с (>,,=900—1250, 1250—1500. 1500—2000, 40Ш—6000 кал/м* составляот ооотвогстаеипо 500 1000. 750-1500. 1000—200) и 3000 -5000 мм вод. ст. Размеры сопла определяют по формуле истечении и часе* вону расходу гам: I (20) где. I количество газа, проходящее через сопло в м'.час; /<п площадь сопла в м*. ?-коэфиапект истечения; *-давление газоаоадутиой смесп в горелке в мм вод. ст. ЛИ ЖГ/М, г Т ю-удельнмн вег газовой смеси в кг/м'; жкшжество жоадуха, расходуемое на горение 1 м* г®-’л в new" “” ’нм1ч.тС''м«го0Х'1 ? "ЯВа ра3а n₽»IMInnvT ^1ВЛ,'|1"‘‘ иажитвчиин выполняют п ’ ' "tn<Wfc»““"n природного газа, случае в самом тч.-..« ’ ™’1' '“‘ пиального сопла. В »!"* скорость. сеченви сопла устапавлинаотся критическая Практически прпизао;итеи...п.. «. вмвшеввя ограничивается? риз», 1? ГОрв,,М‘ п(жд1(ариголы.ого Раам,Р«мм сопла, максимальный Д«ж И
иетр которого составляет дан д, ч, „ого галоп <5 мм и дли i<.,Kc<.i,a,,i.B.„ , „ ®4 ["^ г" " 6МЫ110И расходе газ,. уст.,,,»>' lip. горояга и случае штпого«ртД»и^ЮГОаХV»«’ Л •‘“"‘"Р ««дате дяаыетра сопла. Пленждь труйтроаоддаХ Л,”;3 B..U смеси должна быть в „ 1 £ Мпн NMrat, обслуживаемы» данным учмпм , г. , ^«ктеяа. обыано ннже.щноапын, p,rc4.~i.„Fк„, (см. главу II), т. я. определяют лапленн. лсасыиаая|ый г„,’ "Р обходимое для присоса требуемого «„лнч.тти. другой .„ди „ преодоления и.ох . „противлений. Скьр,ч,ЬсмСсИ мтаваш,.,..,..-, по paiwHCTuy анергии движущихся сред до и п. ,„ гМ1., Груба инжектора ,„стоит на ллектора горла а лифЬтоьа Одиоееороиний угол раскрытиилиффуа.|-а яе долил и яреаилаать'.- во избежание отрыва струн. Производительность смесителя инжекторного иве мглкет быть очень большой, ио обычно во пропышаег 160 м* час геив|ип>р»< го газа и 80 м3/час коксовального или природного. По данным Восточного нисгипта ТЛВЛИВОИСПО.’Ц.й Mown (А. В. Арсеев) площадь сочепия туннеля подсчитываете и по дгц ствнтельной скорости газа 45—55 м сен.; верхней предел играни чиваитсн увеличением сопротивления. нижннн—увеличение и ри» мирон туннелем и трудностью их размещения в топочной камере: длина тунпелой принимаете»! раин и 500 мм. При расчете горелок е частичным смешением гпм с воадухгм п горелки и частичным—по выходе ид нее, скорость irt-п’ченвя смеси из сопла принимается рапной 4 10 м сек. В диффузионных горел нах скорость истечении выбирает»-о с таким расчетом, чтобы для отвергтии пстечения Ве было больше 3000 в случае геиераториогогаза и больше 51МХ) и случае твстилЬ' иого газа. Данные о горелках с предиаритольиым частичным сгоранием приведены па стр. 279, 29*. i. IlynncutiiMe raiorux гог-’««- Горелкв с пмтикитие - теням, допхенвм пглучевве стпятег гл. евямо пламени, «„торил дает иояможяоеть поддерж»®*»* равяомер у температуру по длине факела п тегио контрчнркт._ Дяффу пе.пиые .< редки прп'. нн.ат, если яе.J. ЧИТ1. длинный факел с равв.шЧ’Н'" J" ogu..» препят- Примешмаю чисто дшН'У-п, „пых г „.иичмх г«а. » етяухп коиструктяяиые иеудебстая чед^ла Р. J . (|н,д. и воздуха, короткий пути газ... а пятого охлажденного слоя гноя ua п п р мото материала. ипппиМев. стшки мато- Для низкотемпературных ир„пе<е • . '.„и1, г,[4..„.я. Они рвало.,, могут быть ШНОЛЬЗОМНИ. Г..га1М ,.5|,а ИИ. что метут быть рат.^ожоик, к раб..* J обеснсчииаюг равнимери*'* распридслвп
««ыг и многих других печах силикатной про. В CT^X"Tto примочи"” горплки С пртлварите.|>.ным чагп„. мышлоивоюи ч»с \ р и.;,и|1(.мпид«ют11одогрегывдовисо- "нм ‘ АфХй г’ Г и .оаду» (Р- "«!)• Вслод. ком томоориту! I roiK-.iKK выклядываюг плот. "Z-”?;- - “х”Х’ло". упприых .. .„.виптельво UcfoWIMUIlM ДИП-ЮНПиМ. Г,,Х’'п7^'пнм<- горолк» поаполяют работать с мпнималышм и<>Мтком «идт «а (1 %>. раа.воать высокие теипвратуры, доетпгап L... . о сгопапая " малиа помнит объемах и легко по иоржиить пХпнвоо ооотиошотю колкпеств газа и воздух». Применена, их все возрастает. Fciu га/м аагряваыш емалон и вылью, но рекимендуокн прпмепип. горелня предварительвого смешении, имжекнпонкые. атм.хферныо. внхрааые " « узкими гааоаыми проходами, так как ах трудно «читать от осадков, и оообоиво от смолы. 0. ГОРЕНИЕ ПЫЛЕВИДНОГО ТОПЛИВА В ni4.i«KiL0>oM состоянии ежи гл ют бурые и каменные угли, и также антрацит. Пыл> пндиое топливо применяют как сам< « тща- тельно, так и н виде добавки к жидкому н газообразному. Уголь* нуш пыль добаалиют и жидкое топливо дли экономии послал* нею. Смесь называют коллоидальным нш.ннкм. Введение пыли В UOTC'k газового ТОНЛИШ» (к:«|Ю1П|Ц|ЦН>1 Г .101) и мое Г Целью ПОВЫСИТЬ теплотворную способность гада и чернотность факела. В силикатной иромытиленн<и ти пылевидное топливо мсполь- жуют во вращающихся печах. Пыль подается на бункеров Ш»"- камн. .«ихьатывается струен первичного воздуха и со скоро*-лью 25-5< м/сек. ндунмтся в печь < помощью горелки. Горение пылевидною топлива протекает в две фазы: нарвал - выделение и горение летучих и вторая. более медленная—горение кпн«а. Ва.кным является надлежащим подвод кислорода и уделе- ние пленки продуктом горенмя с поверхности кокса. Перрон*' яальвопотребители трабовалм определенным минимум содержа’1"1’ летучих. В шльнеишем выисняляеь необходимость лишь более тнвн г< оим<ыа 1.Щ.1ИВ с малым содержанием летучих. Повышен- >1.111 ВЛД.ЬН'Н Т». ТОВЛИЛП затрудняет рИЛМОЛ. УИОЛВЧИШН’Т ОИЯС1»П| тЬ саштотюраиии пыли, у худшее» работу питвкии-м и понижает теплотворную способность топлива. Цоэтому перед размол^ топливо п. д<*ушивав>т. Для углей, содержащих влап (И’»’) в ко*тн- Илт.т. ч..1^Л1< ' *И>Р»иаи1ИХ IV* и мвиылом к™’ .. ,духом. 1..г[«им до“>"Ль1Гб9'К' ',СЛМ||'«“-«!Уп»»ст,‘ЛЯ‘'“‘и1 men» У-;-" витетвующ.» «ыгииш», ИрХш.“П’?' । . ирииемивл инх|>сные юролки*
Скорости рмспростраиеияя D_,.MeH|, пои пылиi растет с увеличением содержания зсДн^ ’ >г"як' лист 3 — 8 м 'сек. и не превышает 13-14в/се? от“ света», аяроемвеи па горелки должна быть соответствевжгоъ’1, ™л'га Согласно исследований, 11ри ctovhikT^Z болыае катвуп печь, 80% пыли сгорает на* ресстмяпи сгорание остальной пыли сильно натягам™. В.. 1™,мЮщ,я7я печи горение протекает мадленям и на расстоаиив 2.5н “г„ в гадах содержится 50% пыли. рели» Допускается подогрев первичного воздуха не выпи IMP Количество первичного воздуха составляет: для антрацита 15- 30%. тощих углей 25—40%, жпрпых-35-50% и зазови,- 45—60%. tn. горыки для индивидного топлива Горелки представляют собой трубу, вокруг которой, полностью яли частично, подается вторичный воздух. Пылеугольиые горелка ДОЛЖНЫ соедаиать турбулентный ПОТОК ДЛЯ получения однород- ной смеси пыли и воздуха. Избегают резках поворотов во избежа- ние сепарации пыли. Давление первичною воздуха составляет 250—350 мн вод. ст. Скорость в устье гормон, которая во должна зависать от нагрузки горелки, составляет 15—20 м/сен. Для горелок с длинный соплом малого размера ива может быть повышен», до 75 м/сек. Скорость вторичного воздуха составляет 10—20 м/сек. В горелках высокого давления часть воздуха. необхадвмзи для транспортирования пыли, подается под даилевпвм 2,5 т атм. Данные и горелках, используемых во вращающихся печах производства вяжущих материалов, приведены н главе А1 •
ГАЗИФИКАЦИЯ Т1И1.Н1ВЛ I. ТЕОПТИЧВСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЦЕССА ГАЗИФИКАЦИИ Сущность прежесса газафнвааии Горючую несть твердого топлива можно целиком превратить п гаэообрааиов топливо. аоадейстауя на нее кислородом при высокий температуре. Этот процесс называет* я г а э и ф и к а к м <* в, а полученный газ генераторным талом. Кислород можно вводить в свободном виде (воздух. чистым кислород, обогашсяным кислородом воздух) или же в виде газа иди вара, содержащего кислород в • вязанном состоянии (водяной пар, углекислота). Устройство, в котором получается генераторным газ —га» п ш ратир, - обычно пред» ви- ляет собой шахту (рис. 27), в которую rnopiy загружают топливо, а снизу подают Дутье. Слой топлива в низки» и части газогенератора раска- лен и углерод его изаими- дайствует с подаваемым в га- зогенератор дутым. Полу* чиптпингн газ нмыиант сы. незагруженное топливо и ни грепает его. в результате чего теплимо подсуши мается и под- вергнется сухой перегонке, выделяя газы. гм<л.тяные па- ры, уксусную кяслоту и вла- гу разложения. Кокс, огта* ичцвйся после перегонки топ- лива. опускается и углер°Д «го взиим< действует с кис.и> родом поднимикилегося воз- духа н водяным паром. В р1” зультатс газификации от г* н_
.ИИ» «таится бетатки (пропал юла. ил,н paamero тоилим. моторы. лежат .,ол«.,и,;„ „ 22" .JX"’* иипреры.и.. удаляются. Суямчтауют семальим? 4 *?Г ним ra<"triui|4iT<>p<>*. в кптпрыт дута» птиотся raa,„ , I” чагмыи гм отиодмея спилу. В атом случая подсушка а „21 перотояма топлииа пр.иг.одят ш <члт №11, нм уеляаицн," « яря его горения. Получаемый гач имеет Яилее высокую темпем- »УРУ- В гетогенераторе различают агаты: Подсушка топлива, суасц перегонки, реакционную пли газификация и вону л лы и шлага (ряс. 27). В воне гншфньации in изучает ем спбственпо генераторный гм, сыплв веющийся при дальней ним ливжеинв е иродуктами -укя перегонки и плаг< н топлива. В лдвнсимости от харектора дутья, различают: 1) во аду in и и и гн з, п< изучаемы» при подаче в газо- генератор ноздухо; 2) водяной га a. tn изучаемы и при вдушнппг в газогевв- ретпр водяного пира: 3) п а р о н о :t j у ш н ы ii газ, получаемый ори подаче в гааогенп|натир паровоздушной смеси*. 4) и а р о к и с л о р о .1 и и й га з. получаемый при кп па- пин в газогенератор irapiiMicaop<wii<»M смеси, и Таблвяа 5 У дел. ли! лес и геилптпогпаи «’юособв^етв га*>» — — I Тнпдпзаорам 1 > .W.Ur ггксобпосп. цы и Bvf iiuiinaii; Нлимсминашк г>»и« чгская 1 газа в нг/м« и нал/ кг моли . ««../и* 1^—— Водород И| ЛД189В 57 вч> JS74 Кислород о, l«4S9 1.15» 'гленис.зым rat <11 <». 1.Г5Л Т.»77 67450 3019 Ннтлух Водяной пар . • - Н,о 1.293 О.Ш 0.717 HI 759 Я 566 Мотая 1,К» f >Ylft за J62 15 21Л Этин "ж С.Ни Ш5Г7 Я 715 Бутии Петин . . J. МО 3.2te 7Н2О»3 • ’в К» si ге> W7I0 1 океан . . . %*£ | .МО »|« 1’5 tar Эталон .... f.OJO j. гй)»> «Ш Ъ'2 ЭТ5И П]НЧ1ЯЛ1Н ЭД 80, МГ679 V 111 i 1’я »|»В95 1) мм Апотвлся . . <>роао.и>род '-орнветмй авгодрад 1 I 55» 2,911 I —
получаемый при подача 5) р « г е И е р а г “ н “ 1 я гааегеиератор у'цЫВ имктериэ)аяцие талы, входявш, В тайл. 5 п₽" „ п его гортиия. и и табл. состав генераторного гам UJ 7 данные о различных гсиараторт» гиаах. ... 1.|..ат»|.»сааа тииич«ы« п.ра.чи. га». Навмепомиа** газ» Состав гида 1» %) С.Н» N, Теплотвор- ная «пособ вост» (я мал/аР) со, со н, СИ, Еггаспвпжмн Саретом нив Д|ша»>ннн Н.» ' 1.0 91,2 97,3 2,4 0,9 4,4 1.3 60.0 95) Ъожожин 1.5 9.0 5А.0 »,0 4,0 4.5 45Л (*чВ»ацй»нм 10,9 1Н,8 13.9 1.7 393 > Сагталъпын Смяшаяжий (70% дом«чпюго З.и 10,0 .4,5 М,0 5,0 2,5 4703 Ю% шжсоаа.и.юоп''| Лароаоадушнмм генераторный 74 SM 16,4 9.0 1.2 43.5 2)0) га» и» ДР>.’Н ........ . а 6.0 16.0 10,0 2.5 0,6 54.9 1399 Tuple . R.0 Ж • 15,5 2.3 О.4 «.а t5 И» бурого угля м 1.4,0 16.0 3.5 0.3 50,2 55,3 1400 каишвого угля . . i.s 25,0 12,0 2.0 О.2 i960 аоггренгм 7.0 25,0 12.0 о.в 0.1 55,1 IIVI отса . . . . Вадяеой л.5 23,0 14,(1 1.0 55,5 1140 5.0 «,о 49,0 О.5 _. 3.S 1500 Диойвой ПОЛЯНОЙ ... Иолугт «а полмосковяого 7, в :<э, н Ы,1 S.0 41.3 2,5 3*10 угля Цмеяетвие состав) 9.19 12,25 10,20 — вв.ЭС 676' Воздушный гм При подаче в газогенератор чисто воздушного дутья в рааь- Н.О.ВО. воне протекают следующие ртакпни: +°. + й N, - СО, + 5 N, 4. 95 407 км; (•> 1 ^’’*’11^' ®O + j|N,+ 55514 км; (2) С+со, + ” N,» 2С0 + ’’ N. _ 39 R93 клл. (3) _________2CO+O«+HN.*2CQ. + |?N,+135300 кал. <« ‘ Теваот. язгрва, т пмугиа_мз 10*-»
Ролкпии (1) И (2) практически Mlv, „ II (4) ибрнтнмм. "Д** №ПЦ», рмкив (3, Систав воздушного газа, получили.,™ . «лучвемпго по рв»киия |j); сл,““' и температуры. Увеличен и Г ла>п»в«п ..... 11 °’ мги|“я» ...- гшратуры в равновесной см..1П С+СО’2СО w тя , , тонне- “ли В‘Ю1М“’ с"мв““* с ««£ Константа равновесия обратимой резкими (3) г Fco ’ - /’со, ,Ь> В табл, 7 приведена замен месть еоогаошеняя СО. и СО в раа- повесной смети газов от температуры. Томмера- тура оград Смесь СО, н СО в , Гы. полученным при ожиежеп ) 1.1-рсим квсАородом а Щ^ М. R » СО, I со СО, со 1 ". ММ> 94,6 5.4 17.1 6,4 76.5 6Т» 76,8 ил ЮД 18,1 । 71.8 Ли, 41,3 .ЗД.7 «Л 29,4 67,5 ног» 12,4 Я7.6 33.7 65.7 900 2,9 »м 3. 7 66,1 1000 9.1 «9.1 — М,7 65.1 Чем выше* температура, тем быстрее идет пр» штс иоитаисв- •iimiH углекислоты а окись углерода. Дли ускорении процесса газификации большое значение имеет характер топлива и остатка после сухое перегоняя. *Молоднеа топлива дали значительно более ангинный остаток. чем «упрыв». Повыше нит активности топлива способствует иерогиака его орм более низких тсмпс1>атурпх. - С иииышением температуры скорость химических С4Д-|М растет быстрее. чем скорость диффузии через оограиичим L“L' и при высоких температурах скорость поиерхихтных р< • определиется скоростью диффузии газов. Полому Н“ ‘ пыссжвх rt-мпиритурах различно и рватецеоппо* 10t
й г » получаемый прп подма 5) п е г е а » Р * ’ " " " j „ r;i.«»«P"«p «Р.к«р«»►'«»<’,а1и- «т*™»» в табл «Р" " и продукте» его горения. и а табл. Ь~ ВСОГЛ1» „.ратормото та»»Р я г,м,. двняме о рвмлчиых гсяера у Таблип» 6 жарвшт"'• Наи**ивв,ивв ия* СО, ( , ГЛ- 1 1 вяа (в СН4 %1 «кН* Г I I в| члж>Я | ^оэпяэ век l ilfMiLoiraз! । со Н| Еетктвеаннй - 01,2 97,8 i.l 1 4.4 8 «00 Сараттснаи 0.9 1.3 «УЮ Дашим-нвй гв.о 4,0 — 95> Дрянны* 9.Г| 50,0 ИМ 4,0 4.5 45д> Ъ«кс овмй мл 10,9 jm.8 23,9 «5,3 1.? 2.5 1 4ТХ) (иавай а.» 10,1) 33,0 5,о (лилиши Смс«йи^Я <?•% домепиег ' :ИР •» шл<сдеальаог«| Парокмдуша'^ гевгтяторныя М 21.0 W.* 9,0 ИЮ rt> ю 1М |0,11 2,5 0,6 54,9 13*о ДР* т«р<в 8,0 7.0 28,11 Т5.0 ts.s! 16.> 2.8 3,5 0.4 1 0,3 45 Л SO.1 ISA 1400 шак'пжги угля ...... аптраивта • • кокса ВоДЯК'Й а а ДваАаоВ ап.тянпи ... 4.5 7.0 1 6.5 р:? 25,0 25.0 23.| 42.0 I за.» 1 13.1 и.о | 14,0 49, (I I 541 2,0 0.8 1.0 0.5 5.0 й е.» 55,3 55.1 | 5А.5 | 3.5 2,5 1350 115Э 1140 •300 ЗФЮ Полу।а» ал ипланк'кэкааго 1 94 НО,К । 08. М 678' уг.тя |рясг<»тами состав| . . Т,Л‘ Впаду ппшй гяо При подаче в га8С1геш*рятпр чисто воздушного дутья и р«лк- ПНОНИ1НН зомп протекают следующие реакции: Uw»* 4-01 + *.* N, — СО, 4- ^Nt 4- №407 кал; 2C + °i+^NJ 2С0 + дМ,+ 55514 кал; (2' C+C0,+J{n, = 2C0+|?N,- 39893 кал; (3> ________2C0+O,*”n,=2C0,4.??N,+ 135300 кал. <4> • Тмвэоте нагрева t к* во.зугааа_333 нал. 101
!«>», (накцци (3) Реакции (1) и (2) практмчки» вд>7 ло я (4) обратимы. Состав мовдушното пав. получаемой, по реакции (2); Л СО = -Ц 100 - 34,7% } Л, _ Г‘ . 100 - И 3" ,+п , + й 'Го пл от вор нал способность атигп гам рапид 1<д**0 мм/м* РВВНОМСИЧ» реакции C+COjZlJCO завигит от лввлмшя и температуры. Увеличение давления преиятстиурт сбрамаапю окиси углерода, а понижение —способствует. С импипкнием тем- пературы в равновесной смеси С-НХ),Г2СХ1 углекислоте пере- ходит в окись углерода, так как идет процесс, связанный с ппгло- щением тепла. Константа рашюнеенн обратимой реакции (3): *»= —. р /*со» В табл. 7 приведена зависимость соотношения СО, и СО в рав- новесном смеси газов от температуры. IM Р« ii попеты* reran г**4 Тампера* тура d град Сыееь СО. п СО а Га*, полученный пре у г.р рила мжглс^лмш сна-' левее аоияуи. в СО, СО со. со 1 К. 'Л) »».<. 5.1 ОД 4.4 зы бп 7WI НПО 91'0 icon %,* 41.1 11.ъ 2,9 0.7 2.1.2 5Я.7 R7.6 97.1 99,3 ЮЛ 3.1 п.о W.4 И.7 1С7 11,7 67.5 М.7 М.В 65.3 во» ставов- ПрОППСС быстрее идет температура, тем Чем иыше , । лемии углекислоты в окись углерода- 1И.ш«мио имеет Дли ускорения пропрев газификации ’ * ‘ ,\|олийм<е характер топлива и оттай» иосла су **“ /Ч1»м ырыее. топлива лают значите.|ЬШ> биле» актаппмп „„„.пли,. »п “I" IkinuuiiiiiHBj ainnnnoctn тепел и па способе. ) Т белес низких температурах. ..миче.ках рееиа»» С ппвышепием температуры скоро : иопшяпчамй спои растет быстрее, чем скорость дН4>зки J П1Ы1 реамтаб и при нысоиих темперит) рах коатому при определяетеII скоростью /Ш^фу »•••’ ИНИН <irOCUOll<»Clll высоких таиттаритури» ри«п<ч«« »
Ml •jirauotln н iidaxon 4лнчгмп«и| Ч1ЭШ <МПВИЛИЛИЖ1 •IxArtWe МП1ИМНЯ млнчМжо ou ;'*u‘w,„dB iamimn« « "«•<» «илхч *»•<» ,,'I""M ‘«AHpo Xm «U««TI «мяо* "w J”1 ”"л п4«ч »m« • »d4»»<lOTM«i ю HJ aioanttaoa ммьХтш и<1ц ebj цмпш»1‘г1>п<м1ил ‘xAirw«i хсяпгии ч н и и и du*«d»H^i*4W * •* /«anedwrtdu ON игиилмпи.ш kixuik-hbxj Hbu aioavrw лив«.<г» .илюииГ «ri»M и >кнки-1наи< bij looj.iru .<mXroD и «‘don ttMJtMnrtWRfsml тпэолигон ‘хопггп orikwou.hi iramuiu nov> isl.fmbimox hi:«j ojohhi'i'U UMM-taon an arnex nx -«dm *tw нэмаъХша к it ndj| -dun Nomitoa 4XtfS.(lTH Л*«гмиь»»«1 «bxadiMMKBJ н « Х«ШПЯ»1>1Л<1и UxAL'tUU AbllfoU uaxaad joeed пнътшхлг eteimox air» Bi'joi] •HdA'iad.WKdi яфмнаш -iwtxu и arnax wiMnwi-.инв ie.-»xa«fiFMii»dn» • .их» ‘trodoi’j.t чэиод и 4Xi.|r,.«4dL J » и nwdiKtj РЯИХ-IIGX K'MforiX I МНИНПЧГЯ N<111 *(0414Г 1ЛГЕ1Ч — ииши» • ‘(айподе«j) dmi илаенлея (luXBifeH0JORtj и tonilda nnvo и oxa 'tu'iendgo нпмы xcavxoynd in n.i uxoaMTM ичионвхад mhiii n rirodi wroei.Hii aioniiMoKKiu .iiitiXra я 0МЧП.1Х оПВЯ(1м1п»Н qXBMMxidn ХЭШОК HO OXh Olll UllJh'l 01 ‘В,1Х-)1!П1 -aL-j'jii oiruox ««ил । «.uni«Ci «я ьннаьлкоп а.мэп^м/п я м«т мя^ -VHV10K и вюев *iuov<ndibl*jA гахэдлгоя пяпгчпи^ли яжмах u rudoVcii и BtrodMUA чэпж» K'iEVdpO KHMHVCJ XM*I«1(1L*II> i:«.l MOHNVOfj wiaimi x hiuo«9ooou» yonnoBHMNad uixiuHnei: men.i ojnM«l iqi шимь •Avon Hdu «dull OXOtluriMl 0UCHBX В riX'll.-JlIMJr.lA ЗНН.Ш<о1Г¥Я4 ‘odiBegg •uwjkhIb 1>ж |>»я^м-.чтв.| BNUoda пунь 'K<LU«lMUm -ивкин f <u овжЛи > l .ibl.iH.jjoerj XAiBWBxuVtMikHoda вмпмаявоо air>»i r<i.4jui UKRIIJ винвяаьуо Huoad.iHuiraiKl u rwfXxnd -*пиы ЯФнчвр MHOWBIX 1<»лк» ««J 04ВИИ»-™] ии«.ц (гм adj, “iJ'xil'M.i ВОСВЯ •inuafMr.Hi oir-uwiibBiuaH «•ЫИ11ЛИ nu ,,,, .„чьими uaiM» Hd£ivd«>№ii шпыжии, n м.|ц Я пхнеияон << и Ильине in<ikiir«A8j3X«Miijipj я n-ui» vjkii ih iiidn vntwniiiiNXi «•ru-.iWM4Jllet,c K«'t BKUBurae 4)0Q| Од emHa »»<l.(i»ilaiiK0i win "олтшьаыпгшщ ikhuoi-jX химмыи-чНи n Wl vri Щ‘1 д.| ,|б.о ;г11в ‘л -V"' иг| '«< МВ» m .1 •Ж wmiaXrarj ыакв мимиЬппм in i<i:>.inu.iiiuw a
Г«1 (оО ,(Ч. Чпл . "(|0 ЧОПнж! ииаажтяаа н,|°" <монкоа «.тшоиал иям.г • •->- <>х ——w.л > нг« (i) . (н) .JXTZXT" „,<««.„111 XdBHdlodu ХЖ|.<«к0яй1 А«ж,,™'"ХВ71.,’“"'1в“ jomujou э ига notwn ипинг.и , 11 "»« «ними Нйпгаоа»^, ц»1,,„.„1 ,1мо '"*'.,""ИН *« охоивГо» яинмХии adn aum^l анин.>г>м^|,в7Д1|„ ’" >'•” ввд ее - озг=*оэ+э " ;'в!‘адв + !н + ,оэ -о'н+од *'*" ш ое - *HZ ’оэ < ’О’н; + .~J :х-»я«лопе-'н +оэ=Лио’ц **~э wuumu<m1 ohIikmXiocj iiMBs.nixtn аяое a vden ojoninftNi ikMBdttajoeej м ^вп.г» и,#ц (<>» •«) ini 9tOBHl'O|| * ОС) a CO ««nwvjexu dB»rw*j» e OK «eiiiruiu ojoinairBNdM нмоЛм ях«мах9*> тптэяахяи и owfenoMRi Rli.’KLOl ntej И UMEVd ОвЮШХ)!' HJO WCIBK&Mton ИМО.'ПИ Я1ГК/ «ЯЖЬ*ОГ ВОГЭ ГМОШЫГ1Г.Ч Jttf ш!ы»4аимЛ1 «Н|-цЫ«Н0ск1КЙ4 И1,Ч111-|1х11ИГоМГН4н1и И<».Ч1>.»ПП НИИ<)Ж1МЭОГ ей ел ли OldCDi>dux min инн.inCmn wi*r uih ‘кнеянееноп iruio n tuuunhiraroaij ИПЧН0Н и нхогэнмдпл JiniiMy дягнИоиоэ e«j пнян.н.Х^.и и сияю -НдХНИ O.Hi in B.l&»tHNI.*UVH119(MMl BWrJMMdtrji MUI>I BnnoimHVMl м1Хлж1«)пкол no'icMii 11>1ц *ujx«ivm^u.»KA amiodi «>* нг-х n rixieo «II HXUL*3IIMOL*J \ JIIHBlKdetOJ (noxoll flXKldt HJ 1) KXJMMVaX •iitufli HtMhi iiini.iiiiiudH < iidn .1ЖИ! *nd.uvdanw4X nanmnuiB 3 "чихмаан нхлШЭИмахмХ «ина и яиавж<1Лоэ »d<>xi»daiwit<ej «ш>)нн in 'ни 1чм/)н ен щкХ охь ‘xawruiBicia хвииогхС niehflRad я я •di«xedflihi.i<4-«j хиннпИл iNHtwl »н икиа •ввхао-» «мтогмгави •weed £—J н внашгвнш вгяу мшлюл хин» хам вя «odnx •daiiijjocej *|.хэ<<ыч1г<мн1 atrsNiMia «um’ifiudd и нипягаЛ хг® Ai'jiHUoHBij.HiH <няалч1оя.1 цлх«1Л(!и1ипис‘ ан m.»i моиаохммм ♦ин«ноеadyt» охъ ‘оилвниУ <n*rtg *dtf *• •ник*нн1«»| ’|| ’Я w, ’e Х<|, -ф -о aioMMortwIj \ч ft-»лгвх»«огвг5»« xi«'x.w« ""«* “2’ь! аж.чвх u ,ij0!»iinmiitBJ-njinii‘ii«x»A-' 1гт«‘*ь‘аиь<мч)нн имхгшо UHHMI 1111 чнмо игно п<мки»<1'’И^Х««|и Х.ХИКХ'МйЬ’»--"’’' « "K'Ioh <и.и, .ОТ1 I ..г.|>| 11ипич1|фи<»х Xk.mxln wn«vl»xm«u. .........‘О., I...„хапни"*» hoaaon..» о 2'XZa.X 'х.аг<ипгп<1 omuiixm HoHdoxadaHaxotax “ uim 1 *4 IV..1-0,ini-.« . И1..1 .Iisiiji Miiux.va.,ronuiw« »“l a«H-'*»Hx «Uoohi-09 „'..x,. иона .ш uin-iiox »iwx»it»iI »чхи» ojoaoxsoa
Вадима температура воадушноги там обусловливает вавчи- 1,41 ЪпЛм'Хшеш,"'шлакования и повышения тшлопюриой спо. собипепт' гааа за счет умеиьпипия его теплоты нагрева к —ши,их дутью прибавляйте водяной wip- U атом случае наряду с" ппакпиямн образования воздушного газа происходят реакции получения водяного газа, что приводит к понижению темпер». TvnH в зове гашфикапли. Теплеть рмая способность ивровоадушиоп» гам выше. ч«и чисто воздушного газа, так как в ном содержится больше поло- тюда и окиси углерода за счет уменьшения содержании азота. Таким образом, при получении паровоздушного газа можно понизить темпс|втуру »оиы газификации по ера имению с разаи- ааюшеа1'Я при получении воздушного гааа и повысить тешютвор. ву ю способность газа. Чем выспи температуре в зоне газификация, интецепипее и ран- вомервее обтекание газами кусков топлива и больше поверх- ность соприкосновения газов и топлива, тем полнее разложение водяного пара и углекислоты, меньше балласта в получаемом газе и выше теплотворная способность газа и иптенсивпоеть газификации. При низкой температуре качество гааа ухудшается. Темпе|штура газов при выходе из реакционной зоны для активных теплив (древесного угля, торфяного в буроугалытого кокса) 800-906’ и для мевее активных - I0O0—11О(Г. Для соот- и*тстпуЮ1№Г( ношгженпя температуры требуется ввести водян а пар в количестве 250—300 г на 1 кг газифицируемого углерода. Чтобы избежать шлакования вследствие легкоплавкости золы, вводят большие количества водяного пара — 400—600 г на 1 кг газифицируемого углерода. Введение еще Гнотьшего ноличостна пара аызиьавт сильное падение температуры и зоне газификации в ухудшение разложения водяного парт и углекислоты. Обычно оно является вынужденным На рае. 28 показано изменение состава газа по высоте газо- генератора ж, данным В. И. Кармазина Регешратианын газ 'l*”,8 *а*’стве дПЬЯ подавать в газогенератор углвквсл ту, в«ч “ ОКЛСЬ >М«Р°Д«- Действие углекислоты калопнйшй^теЛ'п» ,1" ИЮчежении образует выс< ко- ГЬи рояесс протекает с Поглощением тепла. окиеьрт„^ Л"пОД"”* >'Глв“СЛп7“ получается почти чистая чаиая во шиите . ₽00еЛс “°*ии вести аналогично процессу по-ту- дибаш >• киг.та, аМ глск»слоту можно также вводить в ВИДО ХХ.Кт г» 80ад>Х> - »<W«— окись углерод* и«ч™х'"7ет»овок'>КП &и,Ь В га1*'8 нит установок. Преимущество ааедонин отходящих газе» «К
£M Я) Ъес'овни* 9 ** orrt „мт М9* ДьОХЫи УУ*Ы рис. 2Я И вмеиенп* состава газа по иыготп 1я» irriarpavope *ммен «идяаоги wnftT| « в Чкд». ^«СЯВвЗДМ.-Жл^ нс»^^ вания их тедда нагрет» ложенвя м гчй, h ’ “ р пин я СЧЙТ Шого иек<гг> Гг‘> /’ лкчжтва утекяглли. Крпме того, при ЭЛ4М ве буекя зятрачиивть 7эплЖ|и „а волучеине пара. Н₽ас<ТВТ|РЖ прпмевенжя отходжпих гшэов янляется слишком малое уду*. П1ПТЯР качества га» велгхт* вие содержания а мях азота. Чем больше содержание «г», та в от ходящих газах »rva, тем меньше увеличение тепло- творной способности газа и тем тяга к. п. д. газогенератора вследствие затраты тепла на нагрев азота. Целесообразно псиплыпнать тепло отходящих ra*m. содер- жащих повышенное количеств» СО, и пониженное N. (мапритор, отходящих газов нзвестковсюбжвгательных печен). Атом углерода, взаимодействуя с углекислот й, дает 2 м•-ле- ку л ы окиси углерода. При газификации за счет кислорода - ат на углерода дают 2 молекулы окиси углерода. 1аким обрекли, вводи углекислоту. мы увеличиваем количество вс-луч- н и - к»<м углерода в, следовательно, можем уменьшить количество пмтрйб- кого углерода. Использование углекислоты возможно только и том сл)чле. если дли «о разложения ииееггя тепло самом гааогеперетор* или тепло нагрева иводаиПП отто.нипях г»з»»- ___ Водяной пар. содиржешяйгя в отходящих гам т эен. так как в газогенераторе он образует гораити» га Иярокж'Дородный газ Нвдоетатком обычного еп.хоб. патученпи является прерывиоств нропегея. 11еД|кмтоь f, гам заключается п его киак-й теплогш-р - ' 1 волт-итк подаче н гааогенератпр квелоро^го -У апреравпим процессом генераторный г, , в „ем-О. ноа (иособностаю вследствие значительн-’п-, г131е Ври газификации с помтчцвю киелоро2e"i<- (яижеия* пр“‘ Генераторе попытается очень сильно г, , па шз*>- ходится добавлять много шинного мра. В агон «у еег< я парокислородным. в-акпий образ Увеличение давлении . м. зпает ’м£!кя. «<«»•“* Пня гавараторвмх гааов в сторону ибы13>эвави«-' кот-пмх из большого числа атомов, т- °- т'“' \.и,. к уамми*яМ ra*J’ -дет с уменыламмем обьама. Примсжпалн-о у
.«емтооного пропет.» имеет '• М .«•ератор* I „„CO, и CH, при мяимпдеи< таим xr.„. JSTXX ’T „«пролом .ли римичиых r.ao. между Г1Л14 маврямер: 2C0+2Н,=СН,ХСО,+&9000 кал. (|)) Пои пом раеширистг» область температур, и которой «ыхщ СИ, иаэиотгя «коням что благоприиктиуст протекай.» гим mivpaторного пропоен* • СО являетея бмлвстаи. одвакп. еп> можно легки удмвп, .1»,«ы’мя »• . й тал. на». дяншчея под ныгоомм давлением. Пр. гаапйакашш пол «ы. оким давлением м счет пар-«hi пород, кого лттая можно шмучить газ с теплит норной способность, до «а -л -.<М> кал'а*, смятая на очищенный от СО,. Давление в гаяогеаератч|и> зоподпт до 211—30 юн. Дальне..», ноиытоенпе .щвления мало умличпвает выход (.Н,. Расход кислорода понижается с увеличением давления, ввиду развития экзотермических реакций. Ироцеггы, вротгкамнии в М'рхмеИ частя шахт и газон-мера гора Топливо. загружаемое в газогенератор, вначале подсушивается, а затем происходит его сухая перегонка. При сухой перегонке из топлива выделяются газообразны»» и парообразные вещества, углекислота. окись углерода, влага. водород, мгтан, тяжелы» углеводороды (гл а иным образом зтнлен). сероводород, аммиак веры см1дл, уксусная кис.пха и ее гомологи, метильный сперт, ексусвая кислота и метиловым спирт иыделяются при сухо® перегонке древесины и торфа. Выд ел я в млн » н продукты сухом перегонки ириме1ПП1»ла>тся к coGctbhiiim) генераторному газ$. Благодаря мыгоьой теплотмр* он евоеобиостя инн повышают его теплотворную с пособи» и-ть. Паличве в продуктах Сухов перегонки тех или иных ветеств miim't в значительной мере влили, ид свинства и ценность генсра тирпого Газа и его обработку. ь >сгн.яст|и> гляогигглтогив |» |1<»^в<,г1"и"1,'чнв ”т с**и""и “•»ани11вции обслуживании |Х'- .1н-и»п (ри.. 2в) 1яз>>г«ирр1Т1>|1ы i'.'.hi й’мг,В,','1га“1 —с “'’•••риж.и.жм удыгаа.» а,х,и и ручное мгрузкой Машам; ii"nuu”,Z ~С удалением или и «' груз».’. Милан», а также н шуромой; 3) с ручным Об«ужиММ1зд.
107


г* i«r»H<parepu е ееттетвеявя» тягой яскуг.твепяыч дутычс PMHWOT гаяотшюраторы e мтоствекиой ше и с иску'стт’ннмм дутьем. R газогенераторе с .чтитмт"" тярж ,a’ ДЯ""«'«« благод»p, шли.»»» окружаю»» <">«У’"М легкого г то лба пагретого raw ! газогсяератс '(>* Вида милиция 'ила невелика. Это огра- ничиаает вилы применяемых топлив и ирсизж'двтельиость газо- генератора. ______. _ В йвстоншее Врома гаэогс»е|>аторы с естественной тягой при- меняются редко. Преимуществ, iiiro расп^ч ранены га.тогешср». торы с iKKvn ri eiiHMM дут»*». Нажили часть их уплотнена, и к пей подведен яовдухопроеод от вентиляторе. через который подает,, дутье. За счет .давления. создаваемого вентилятором, преодоле- вается .( «тротавлспие слоя топляка. аппарату ры и трубопроводов, шх.дяпшхся за газогенераторами. Иногда применяют искусственную тягу, что более- гигиенично, ввиду отсутствия выделения газа. Отсасывающие установка при- менятся препмутпествепно ия газовые двигателей. в которые газ* в." тупает за счет разрежения. со .даваемого ира движении поршня в цилиндре, двигателя. Устройство шахт I льгенераторы. выкладываемые снаружи из красного кир- пича. пааутра футеруют огнеупорным кирпичом. Газо!операторы со стальным кожухом имеют только огнеупорную кладку. В полях ТН1.1ОВ1Г 11Т.1ЯПИИ между кладкой I! кожухом Засыпают слой взияюшовното материала (пемзу, шлак, трепел). Толщина тела дня *”1’™’““’ газогенераторах значительно больше, чем в гаю- гхадваыми кожухами. Кирпичные гааогемераторЫ сяабакают металлическим каркасом. 1 "“еюв*“‘ место в газогенераторе, шлакм, *vr еое азж Г'41*"’™’ “'лаки- В результате воздействия умеиытЛя^ B^eraoe<'^Xe"3B"“",M"‘" "Р™’ Т°Г"' яымн или кдешатача "f411* "с* газогенераторы снабжают свар- ними 'рие.29.Л)ножух^“иг“,,",“ »°’""«мп или паровоза- “раварниани.. шлака к фстг1?.,ТКГт“"' чр*ДУпреждав.т мет,я вода, а в паровишиы. - * кожухах ппдогре водяяых ипжухоа являвин ь, 1м^5'1,*ЮТ Преимущястш м ной ньдша, а мгж<лаисим —•. tuuMuBaiuiH за1ряэн<н' • 11|<жв<мы1еж<ть кпи\гнс1п»'Л>М,СТк ВсоаЛкаоваим*> тепла падН» '“" га вожуса К его корпс.,Вв "j’P0* а-'"'" на UHyTpeniicia поверх- «ать.Одна.л, при в >и >,... иожухив лггко яспольэс- ходями очищать. ' ’ ““г’а "'Лмтеточно мягкуиэ поду пев- Ito
н ипжухах » к-тадне газогенераторов оставляют пив мне дворцами я кршпками отверстия для ирс.някапяя с налью осмотра. растопка и шуровки гааа»еиервто<н1 ,т“ фундамент под гавогенареторы делают обычно из to В иногда из бутовой кладки. Кирпичные газогенераторы имеют кирпичный (ь,им перекрываемые метялличогкими плитами. Круглые гажжтяош торы со стальными кожухами обычно имеют квримчные своды перекрываемые металлической плитой. Иж>ия в целях уд. Атва монтажа автоматических лагру точных и шур.тчиых присвыоГл*. пни, а также получения кодового пара кирпичные своды в»ж>- ншот металлическими полыми охлаждаемыми вод. и крышками пли перекрывают ими. Подогретой в крышках вода может быть пспольтомана. Нижняя часть газогенератора с дутьем должка иметь увлотве* вне для того, чтобы вдуваемый воздух на м* i выйти наружу. Уплотнение бывает сулое и гидра пли ческой. Cyxtx* уплотяаия» достигается устройствам фронтовых плит пли ;»:« < 1)ек1мдышх кожухов (гм. рис. 30). гидравлическое уплотвсиио дитппит- си погружением деталей кожуха (кольца фартука) и воду (см. рис. 29Г). В нижней части шахты газогенератора обычно находятся зола. В зависимости от характера затвора различают иокрое н сухое золоудаление. Газогенераторы с разложением счед Если топливо при вагровплии выделяет смолистые аеиюстаа» не представ л Нюшин особой ценности. •• жалатааьио ' луча» <мчт мольный газ. можно установить газогенератор cut •тылы* «я конструкции, п|м‘ду«матрицаж>ш« и рам'лкеииг<моз. В п°л* ,н“* конструкции! газ. содержащий <м«лн.тые итп«-ri .i. r u; ‘ ‘ через зону иысиких температур, где они разлагают 'г*• распространена конструкции гамямиератори с 1’Р*’411 Mli0. мвенвем гам сверху вниз. Тоодово я «овдух движу rc токе сверху поил и получашщийса газ отводятся леНц*ыы гтые ||рпв>стна разлагаются при прохождения ’ ивн <жЛ и оол,м«кя б«см<..^1ы. гая. ""’"X". заключаются в плохом выжиге остатков м высек 1 получамицсгсся газа. ыяиигмой » блтыпа» Более го|юршскнон ковструипиеи, ври 1 воздух установках, мнлнется дмумюшмый гаж’геиерау р ourf» подается сверху и сяиву. а гад отводится г «। " про- вещества, выдглипшиоси в неравен w!” ’ <сгйтю«в ДОДЯ» pat'кал сними слой и разлагаются. . гается на счет всадуха. вдуиаемсго снизу. п®У' В не6о.тьших установках променяют Р* •ую киистру КПШО. fit
Газогенераторы г плдучгннем гмол поиып1епно1о * —,м вл,,«»»« »«» 1*'»“'п*""ого мвчосгвв "•* «своим » которой П|««с«одт сухо» порогов... у.шлвв. ... SSZS; «веко* ггвппротя*. " « рог гоэоп-нерогогм « «и"»" («• Р"с- 21)|’> « ХХув. г.з». ДЛЯ водсуяя" « е>'жо4 "Ч*Н«КМ .>Ч«ПЬ X Хно. тр»6>епя »•"*’ "•[Г"" “•Г° кол"'"’с’1'» сов Хч.£кг.«1 о roonroBoporopo. в .том случ.. ВОГЬ ГО. Прс- nvrw.»r через шве-иш-хту в отвадят через верхов* (та<. ит*емаг.зо применяют в том случав. к..га. черва num.,,, шакту вттвво пропустить лвшь часть газа в., атбежанве евль. вот пойзшяяия температуры сухого топлив, и рязложепа. смол. Колваест», гм». пропускаемого через шяо.тьшахгу. регу. пируют с таким расчетом, чтУы газ, отводимый через нижиий on. ем, на содержал смолистых и?. тести. При этим температура гам верхнего отъема обычно не преш шает 100—120*. Газогенераторы с двумн one- мамн применяют при газификации брикетов бурого и каменного угла. Г..1оге|нряторы для пол гчгвяз водяаого галл Процесс получения водяного газа надут прерывисто. Обычно ра- ботают не с двумя фазами — ви*- J душного н парового дутья, в е 6ол1.п1нм количеством фая. При яу панки педяного па ра с ни зу <вам ннп охлаждается ннжмня часть слоя, «а верхняя остается гори* чей. При низкой температуре яви* «у слоя плохо выгорают остатю1- Поэтому для вы раин им ни я темп*’ рмтуры СЛОЯ II использомппя т<11’ ла нагрева его верхней части Я>Р думают также сверху, а нолуч*"' ииоагя водявон газ отводят снял (рис. Есть е«ие Н1’сколы«,? промежуточных фаз. Нельзя ота°‘ Дн?ь Пилучавмый газ в сеть во*”’ кого газа одновременно с пусн’0-
ивра снизу. потому что не ыннтая топливом часть газогене»,,,,,, II газопроводы заполнены продуктами воздушного ау,м д'" удаления их газ. получающийся при пуске паря, ,, течей»,, ni™. песиолькн! секунд отводят в атмосферу. В первые сен,„1И ,,,. вапкя воздуха ив следует удалить пату чающийся гае в атмосфе» так как свободная часть газогенератора и гампроаоды к началу этой фа ты заполнены водяным газом. Поэтому, лить череа вето- гор™. время после пуска воздуха получаемый газ можно отво- ди п. я атмосферу. Очень трудно разделить процессы воздушного п парового дутья так. чтобы получаемые газы совершенно не смеанааллса. Поэтому водяной газ обычно содержит некоторое количество азота из продуктов воздушного дутья, а продукты м.адушвосо дутья — некоторое количество водяного гам. Продукты воздушного дутья уносят из газогенератора много тепла, которое используется для повышения к. и. д. установки, иренмушостпекно и котлах-утилвзаторах и дан перегреве паре и карбюрации газа. Управление клапанами в газогенератора! а.тлявоео гам чр<. П1ЫЧПЙВО сложно. В течение исстимтыги! минут их праз .-штся многократно переключать. Во избежание ошибок и аварий кла- паны обычно блокируют между собой с таким расчетам чтобы они открывались и закрывались в опре.мьтепаой воследоватяль. ности. Небольшие установки ведяиого газа саабжают спеилаль- выми лебедками или рычагами для перестановки клапанов- Болытц|ст1«> современных установок водяного га» средни! и больших размеров снабжают приепссобтениима дла автс.мвта- ясского у прявлея ия задвижками газегеялраторов. Эти врисоо- ссХзлоиня состоят из аппарата. н с прядилен»0* поеждоавтвла- вости подающего масло или поду под даалепием п аалпад|*». непсх-релствевво переставляющие зялиажка- ««•«*• Водяной газ получают правкущаствевво из топлив, со>р- шах мало летучих, т. е. аз антрацита и кокса- Иражнпиае « • с высоким седи ржанием летучих ивцо.хесообрахио\J1’’ ав7 частвчво теряются в парши воздушного дутья- • ' ’ к. п. д. установок. ВОЛЯП.ЗЙ газ из тс.аляа с наем лоту чих получаап и гцецпа.зьвы! газогевир». > рых эти летучие рамагаютса. Невозможность , и,0„. генераторах улавливания смолистых ввито.те . VTW паа вал летучих для повышения топлотеорвой обусловили применение та Зотов ерит оров лвови Газогенераторы ДЛЯ получения двейного водя» Л ГО fUTUIlWlXI ГВЗЗ СЯ-0' Газогенераторы для получения лв° “с 1 дуты! асыучвемые .кают швелыпахтеми. В период поалуш . и,|||>паП1лы»>. .мю ,w газы отводят у ocikihbhbii швелыизх’14 щи>я р ае|.и..1 Уносят большого количества продув**'11 >
Риг 31 Гяэлгеигрвтлр е выпуском жяжго шлаия парового дупл водимой газ проходит шнолыпахту и, смешая шись с продуктами сухой перегонки, отводится у верха швсль- шахты. Название «двойной» этот газ получил потому, что он предста- вляет собой смесь двух газов: водяного газа и газа гухой пере- тяни. Теплотворная способность этого газа выше, чем водимого, так как к мему примешаны продукты сухой перегонки. Из пего новою улавливать смолистые нечестна. Газогенераторы г выпуском жидкого шлака В НИЖНсй ЧАСТИ ГИЗЮГСВерИТОрОВ С ВЫПУСКОМ ЖИДКОГО ПК1ПКЭ поддерживают столь высокие температуры, что зола находится в росилвиденном состоянии и может быть выпущен» в жидком ви н (рис. 31 h Для понижения температуры плавления аплы н топливу добаг- лтэт флюсы. В качестве флкха обычно применяют домеинн» шлак, бедные железом руды и известняк. азпгеимрато|ы с выпуском жидкого шлака обладают рпД1'* ДОСТОИНСТВ. В НИХ можно газифицировать топлива С ДОГНиИЛ®1**0* аодии, непригодные иди мало пригодные для газификации вебы’ иых газогенераторах. Они имеют очень высокую гцюиэ1к>дмт<’.1»- кисть, что ибуглоыишютсн вдеможвостью поддерживать мысоку» температуру ь нмжмей части газогенератора и. слгдовательЖ’* иольшом скоростью реакций. ш
Гввогеиараторы г w8 ЧИГТО П'МЛуШНОМ промышленности, где р1>1|М»Дв. выпуском жалкого шл,ка итоп 1аА яуты-. Это ««от i1e' “^W^aaeie Одкокргмоип» с гтиератормым пропеесм , f жалким ит.так'.уталеня'м можно „.мкпищ, к результате которого получаются к.ч.<тагояме мпв ои»’ кто- металлы. Чугун выплавляется яч «иа и „ дЫжя^к Цют„и„ металлы МШ-ТЯКЛЯЮТСЯ Или кпагоиякптл Я у.ТвжлИМЮТГЧ п гм. При жидким шлакоудалешит можно агпшыовап и» паыю металл, я<> и шлак, получающий, а в жидком нате. Шлак макао И< ПОЛЬЗ''ВИТЬ и ПГМ«-11ТМ1>Й ПрьМЫНЫ-ИИУК’ТИ, для СТроИПЛЬ- НЫХ II Други» целей. В» Ле.!• ТВИг- . ПЯЗЫММИП • грая* тщ < <1Н* вин и серы добаиками к топливу распнам* иными м-та.ыами, получаемый газ содержит мало сернистых соединенна я тре- бует очистки от серы. IIе аге топлива "диванв*' пригодны xia газифлкапкм в гак ггигриторах с жидким аолоуда.н’нирм. Томлив* легко распадаю- щиеся При нагревания или под нагрузкой, ааоирмит г аптеке рат>'р и препятствуют иыппсаниа* шлака. Чтобы можно бы.'- n ir-вв- яовать Л1ЯЖО распадающиеся сори топлива, их следует брнкетп ропать. Цодземная газификация угля Огромным интерес и|>е;1став.1Яют воирс><ы поли'мп- н газнфл нации. Идея пкмргмвои шзнфикапив, иразложениая аелюсим русским ученым Д. И. Мендёлеешм, гткрывват аамеч»п«1. миг !if|Mпектины- лает шмявожиостш иабежа» затраты груза и средств па разработку аемиых недр, нылаиу угля °”*ТХ поста, его обогащение и подготовку. Кроме того, гяхпфпкаии угля и пластах ooxiuximct мспсаьж>вать малимощмае v щаиой меисч» 0,5 м, разработна которых <*>ычпым || Т,М J «адкиа. Поджнанаи г.-мфикяимя ая'МЖ» 6"\ • СССР. Д. II. Мтодытов пяеял (1К»« г.), чтп «“"««• 1 со премещ’ч даже такая мюаа. чп. учла ал ли». будут, к там, к земле, его сумеют то XT«««“ а ах по тртбам будут рагцр’.клятк я» д . I в.и. i,’....» >«•-«SS пни: «Одна из великих задач ооирамеии таким образом, к равретенив*» __________ .«Лиг а паи о Р*1' ПержЛаяалвио были «шробоиаиы ыего.Ш г-шфинаиии R рыхлеккем пласта. Опп окалаапск Macfoani"* ВР‘'М“ При ао.п.'м.юй ^'“♦"‘Х’аа ' Х-ч«т1«- п^юз п.»ж аюльауют МСГОДЫ. осииваяиые ин J даи<|, ппасрхиости с углеродом урн протекании их »j<--.i • ии.1И ,. кералдроблоипого угля иля при 11|ЛМИТг.1ьны< п»р"ы* Пс^щ. жетоды, «ла . «' “» Ч*»‘" работ и проходки шахт, называют б HS
По кето» Довешат» ут.чс*»>«ич1тк„го irurrnrjT. npoum, гя,ХЛ«и.п.-л«к. »м₽"* би "Р»*!"1™1'"!’’ “^’овкв Ду“« помете. а к...и,л «пи» П-....-1И, проклейкой ,. пел.,,,. . Х.Л.В. простор.»»» • I’ ««*• *««"• ™ ««"«оде». CT11V1T I топливом и получается гввераторвии I •-». Ibfcem.xtiiony ♦вп.трицишкому “"W P»f,ut«* водаосков. нвв мишвя водоток»» гиввфихацви. В дут..,»)» скиижику „а- вовдух протодиии* черва толщ) пласта угли Получаемы* тааотви.икя через гваомя сямжкиу, рвеволожевиую ин кокото. ’ р.«то,....... от дутое»»». При «игреце пласт раетртеквваепя. По ЭТОЙ причине. а также выадсгаке иолеушк» « сухой пе^говщ угла гвк>п|юввпаемост1. пласта черта никоторый промежуток времена после роджягв становится значительной. РаАотяшпая с 1938 г. плдмосковпан станция поддомной газифи- кация дает гя» составе: СО,—14—16%: СО—8—10%; СН.—1%; 11,-17-20 ; H.S-2%; N,—50-58% 0И—900 кал/м3. Газом отапливаются паровые котлы. Колосниковые решетки га югеисраторов Колоснхновыо решетки газогенераторов поддерживают слой топлива. распределяют дутье по сечеяню гизопгмератора, спо- собствуют удалению долы или сами удаляют золу и шлак. В эаив- саымстя от конструкции решетки различают: 1) газогенераторы с неаидиижиымн решетками н 2) газогенераторы с врошяющ1гмцся (мсхаиическимп) решет- ками. Гаюгнирлгоры е неподвижными решетками Mi неподвижны! решеток распространены: горизонтальные, ступенчатые, крышеобралкыо и др. Газогенераторы со ст>пенчитымц решетками (pnc.29.Vl могут быть применены для топлива 00 шлакующейся .ихтой. л также мелкого, так как оно не просыпается через ироаоры колосников» Гякиыыняпнс шлаки осуществляется шуровкой ломом через ироэоры решетки. Газогенераторы с горизонтальной и ступенчаг1М решетка*1 ЧИСТО делают Нрямоугодыцдо М Ш ЛИНОМ кирпичные. i аэогтяераторы с пгаодмжпой решеткой дешевы, просты в о&служивннни л применяются при необходимости и неПальик* Навл>’’®«*» ЯВЛЯЮГСЖ круглые ГИЗОГСН»” р ры решеткой в виде чепца и с гпдравлнч*.ч:кнм загиор0*’ Гахиггиграшры е «уищиющимиги р,meiuunu топГРМ!!2^?ад,:“0“ ’,лмип“ » ппжией чисти га.|>ге«»Гг С.ЮЙ ir n .. ' поддии. на которой *•' " к,И-1«“* и.ж.-щ^тгя iwaocn.Koa.H рожотки. К поддР» не
прикреплен и<1Л1.1||>п>1Й борт гаммой jo 7-л чашу. В чяше находится гребок (шм lfw "'Р’аухляий к веподпижиому кожуху. При вращсннн чащи ,, тают я» грибок иибрагываютгя яаружу,. „ ... „" " °?** *»- новые порции. ' ” ""’“^яоетуыт Гавшчнератпрм е ирашающийтп решеткой лгнтгк»^. ршию« удаление золи » шлака, обетЯи,ими, 61va„j процесс гиапфииацпк и при иадлежагаей копстррш», * хороакт распре te.winre лупя ио сечению. Оы, ионааатели п олюшеиии и. п. д., качества гма. np.iB.ic пости и выжига остатков. Существует очень иного иовсгрукшй колпспжоаых решеток В OCIIOBIK'M решетки состоят и> осиовапия, полосиияоа и гёлсша стягиваемых болтами. Решетки можно ракплпть ив лм> трупы: е иеитрал1.ной подачей дутья (цеитраяыше) и г ряьясжряыи распределением дутья по сеченнк). В решетках более старых конструкций предусмотрев рвмю- меряая подача дутья по сечению. Ом ямгюг бодыппе ра-щерм. и дуть® подается на большом площади. Дли лучшего п^нташива* ним и разрушения шлака такие роиттш делают эмпиятри^ г.имя. или ж* снабжают ребрами п выступа* ши ми частями. Л( >мка #>•«• в шлака осуитествл яетси, главным образом, ocaonanmi рсчпртки о фарту к. Особенностью чешуеобразной решетки (см. рис. 29£| является форма колосников, вызывающая шевеление слоя при вращенжм решетки, и расположение направляющих дутье щглга к сторсШ}, лроплюположиую вращению решетки во вэбежалае мсормшл их золой. Центральные решетки устроены так, чтсбы д>тм* 1щовгалось только в части, предстанлиющсн наибольшее сопротивления дай жению газов, т. е. в середине гпэогеператоря. В сенпжчппй решетке (рис. 2!\7> дуты» подается отдельно к средней и к перефе* рнймин частям (•«•тетки. Давление дутья и содержание а вен пара мшнно регулировать самостоятельно. 11рименяпп[И1ч-я и настоящее время решетки е цгятральн • нодачей дутья нме*ют. в основном» небольшие раамеры. у шланп разрушаются с помощью вмитообракных hmctjoob. ы рымн снабжают решетку или поддон. ,Ижы..тпя В го м>гемериторах с центральной рянетк' и б<ч мио , в случае прим-нгпмя модного П'плиы», нредстаодя • » • большое сопротивление, наблюдается аеэ’<^“Ткчкы * v Из «ИЛ» ЦЯКТР«ЛЫ1ЫХ ргшотот " ' ‘ L‘’ гтринрпн,. фрсагрныо решетки (р«. - / ' ' , кгдьж-кыт симметричную форму и состоит из головни " В. в гяМ1ге«о кодоенлкои малого диаметра, располагав ««in J Ритора. Поддон чаши снабжен вимткнч’;”^“ ‘ ^номерми ь^ми, подрезающими и улаяяющиии
по сеивв- Зт« же рж'.рв рамам»»»*1* эил>' " шл“к 0 «ар- ’’’‘ппаявюшпе'» решетка с.абптвют птдр.апмесквып п еу«м, „„Гаки. Вакота .«драма-..........- ..г.».,.. ^«р..-.. я в «юг иГтма < •аы«««|'» А»’*» ра"*’*"* ,г,° 4''" мм |*>'- ’ ) рассто«Ю<’ иажду '♦•ргуком » во .доном чаши определи», ыш ;ЯМХ11.1ШЙ раш®р К)снов пиана, проходящего wpes отрезу». мп»н я деяь В составляет 2.7' ЛОО мм Чаша враиЮТ* от чсрппявош првнода, соедмнеинип* с ин.ш мх\-а.аьпым мотором влв траисмнггвом. М<мпмо< п. алек Г|»'.ти1л толя для вришча решетим гяэогеморяторов дяаметкюм l/i; 2,0; 2 5;.3,0а 3.6 м <ос(«вляет соотвстствемно: 2, X!; 2Г25; 2..”» и 2,85 кит. Прс.1)'мат|»вьаепя э0МЮЯ»'»огт«. ькмснеиня скорости враще- ним чаши » пределах 0,17 -1.0 лб/час. Гиравзамеским «атвор ocyw<-тал мот с я заполнением водой чаши. ciGpawaBHBoM поддоном и бортами, и котируй погружаета! фартук. Гюрти чаши обычно состоят на отдсатьвых сегментов, нотормп соедмвмвжа болтами с применением асбестовых про- кладок. Если меибюдвмо работать с дутьем высок иго дпиленля. дв.1ают срой аатнор с помощью кожуха, на исноканни которого монтнр\»л ролика. На ролики вращается поддон. Зила и шлак гбрасыплются с кратна ющгпч я поддона в зольный Кйрмав (рис. 30), Прнш'некде сухого мтпорп может быть шдзиани также стюкгтпаыи золы. Нрата»«цанги чаша опирается на шарм или ролики. ПрпОД чавш осрце<’т».1яется с инм'лцью черьяка и червячного венца, laiipcrtnvHBoiv на поддиие чинш. Г^7“’“’Ор“ СТ*Г"“ «-»гтру«п»й гиабжмх мгруючшл» -'•паном. При ' ТШ1ЛНВ. п|ими • « «тшкферо», вс.тедства» чет» в main. Тики-'"" Г"'* васвсимиио «падуч в «Ин лш«. ,. „ „«* " рпяюяЛичии» примгняют только • 1ии ш-1*,,""пго г“’»- Загружены» отвар выключепив пТ1.„ ч, м л"*0“, отиривввмим лишь ир« Ивеев сильно м. иавн.41’4'“ "И°"’»г'4итгя рещш. а ртжим вро- Тоата»? '•T|0"<a>i' п'жЛ.г,”5/" клм““» покатана на рис. 32. П«жв»м кипам ' ₽ “’"Iwm вврангм п .«.рытом Пиле аагыпки „ * •’•’’’’’"«parop or anaorfap^- мааап а опускают нижинй*в “ |1"1’о6"У закрывают «нртмип игтгя С гаа1>гии.рат.>1,ом u w .„Л!','** “1«,л“«"аа коробка «хЛ АКИ» Ц. рифтраи шатти я». .... подаваемого к се|Ю- 1М * *** ’Гвианы изготмилявит м ВИДР
% Pw« 32. Рапира .muwbihi милам а маягиылоя .n НоВу-fA. полусон СИМОСТ11 Н „ ___ ______ _ I Я инам или к <4 |И- хин»* |fc<Z«<*iRv.>. tb такого ригаределепия г шли на пы1Ы1ын-гги тем, чго более крупные куски сбывав откати патотся к стенкам, а мелкие остаются у серпами Таь как такал конструкция клапана иг лает достаточно хорсятего расиредялспяп топлива пл сечению, предложено раа.хелять конус, распре в?лаю- щий топливо, на две части: внешнюю катьаевую и мутряппвю. При опускании внутренней чнг ш конуса тоил1пи> пола.тзет в сре- дину шихты, а при опускании обеих частей конуса —к периферия. Н силу большой сложности обслуживании подобные устройства особого распространения не получили. Загрузочные приспособления дон дровяного топлива в соот* ветствии г фирмой цтчтспм'Ш делают прямоугольными, а нижние клапаны (языки)—плоскими. Верткий клапан в таких коранах обычно имеет гидравлический затвор. При наличии ручных загрузочных приспособлений топладо аасмпастсн в газогенератор периодически, иричеи рнжпи еп> работы мснястсн. После затру «ки тиялава увеличивается с<»лер- жание и гадо влаги я затем летучих веществ. Терез м’ к Время становится заметным уиеличеявс содераипная <»«< рода, после чего газоттмераг'р начинает ирчорать, ппнм.1мется значите.II.MOC юмиче* тм> утл»*.и<л ты. ' ромежуткаж ашк» «грудями степени опускания amryea тоилино muter блио* Плтиинв) газогенератора. ичястеа Н*ар<*1>ымик,ь мгруакв п«м» <><и:лужа||«,|Щг|'1> доргинала »х«г*»’1Я "1“ .. ла <««х У<Т|».».,. дли ....ааии гажуаер.п.р.. Н tnul.w Питатели г<н г>ит ил ирищающсс<кя «арасам . . в гам>- которого н.т бункера поступает топливо, вш _ M(ipwo aaaopHTvp U|* |Н>1юротг барабана. (jii. проке ддя антрацита, к*
Верхний б.рабмгв (дозирующий) имеет четыре пагоети. ци;ж „,.п бм.абан (порпионер) -уплотниюптип. Оба барабана при Хввупцт барабана и «меняете я от 0 19 до 1..М г. мин, п. Проязгюдйтельноеть оорпиомера составляет 0,6 .,!> м «ас. , Питателн с барабаним > « " *"Р*«, „оси которых не раздавливаются ври попадании между крон к.ми ребра барабана и кожух». Для »тих топлив следует при- менять специальные автоматические питатели, например, с кла I павами я МД» конусов, авт.-матичес кп открывающих и закры- мющих ошрстея В установкам водяного г»аа, работавмцих под большим давле- I мем, ври механическом питании применяют । ш'ниа.п.ныс u.m могательные бункеры, вмещающие 1,5—2-часотюй запас топлива и соединяющиеся с автоматическими питателями, которые подают топливо в газогенераторы. Вспомогательные бункеры герметически I отключены, и газ не просачивается. При необходимости загрузки бункера специальный клапан герметически отключает механиче- ское питательное приспособление, и в то же время открывается бункер для приема соответствующей порции топлива. Для воз- можно меныпепс дробления топлива применяют питатели с ка- чающейся платой, вращающимся стадом и Т- д. Механические шуровочные нраспогобдепни Дтя процесса газификации батьшое значение имеет равно- мерное распределение топлива по сечению шахты, однородность размера пусков и легкая пронпзываемос-ть слоя газами. Намлуч шим образом зто достигается при механической шуровке. Дтя агой цели служат механические шуровочные прнспособла- вии, иоти|1ые обычно комбинируют с механическими питателями. _,ы-^'НИИВВ 1 одинаковая высота слоя топлива чсн-звычаппо спо- ^jcn .ei раваиж-рвости режима. В газогенераторах, снабжен- мть п^щ“" ₽"<:»о«^«ниим.. можно сально И И Генс ифицссро- ~ пзд>,,я высокого качества. нмхзпесХТ, д'щХРО’О,,,'“₽ пР-<°<«‘^'Ния применяют П|Ю- тов иаменис,.., угля гтяЩГ.ав1ш"'1"В' *’ *' Д'”' "1Л'-ЛЬНЫХ сор- Яо сечей», и pacnaJu^.L* р“ог’ Р»тВ|и-дел ен и и топлива Диаметра иногда поим. и.> ГЛО11 * 1 •’огенорапсрах большого .............. “«н»~юпшхсТ^У1^,енШ>,,0Ж>,,,Ш' П,’ИГ1"” сатьво шуруюш» присооо^тепии з “'ВД>вТ ТОПЛИН, например, бурых «тлей Х" леги« разрушающихся Иа механических ш!тюжй11м' „ распуюстранеиме имеют мешалк вРвепособлеиий наибольшее Менк, е вращаюоц.й, н ща1п,й '* " ***• “Римевяемый одповрь- Р»саолшк«нмыа по оси п!ахты*^?п2[ C°^U‘ “рашающисчн грабли, 1И рабли состоят из вертикального
я горизонтального егерям, снабженного пттюстка». г тальиыи стержень находится у самой noieptwo"™ и разравнивает слои. Отростки, направленыр в сторону вращении, погружены я слой топаем .‘"'Т1- 250-350 ми и при крашении мешалки бороздят его, ВГ.\ ждан спекание, i -О“рт- Глубииу погружения мешалки в слой можно менять уае.пв вая или уменьшая груз, помещенный па мешалке. Во мбвжмае перегрузки и поломки мешалки вертикальный «теряакь в верхней части винтовую резьбу и может перемещаться а верти- кальном направлении во втулке шестерни, право цши-й его в.. . щенве. При значительном увеличении сопротивления, например, вследствие повышения слоя топлива, мешалка автшшпгчеша поднимается, а при снижении слоя — опускается. Величина верти- кального перемещения составляет 500—600 мм. Во избежание пригара мешалку охлаждают водой. Расход виды состав- ляет 2 -3 м’ час. Мешалка делает примерно 7—12 об та. Она может быть приспособлена и к существующий газогенерато- рам. Автоматический шурующий лом расположен эксцентрично и описывает колебательные движения. Одновременно вращается шахта. Комбинированное движение шахты и лома обусловливает ворошение слон на значительной высоте (рис. 29Б). Помимо автоматических шуровочных присоооблеияй приме- няют простые штанги, используемые при работе на всех гондн вах. Штанги направляют в любой участок слоя а вталкивают в него с помощью механического, пневматического или электри- ческого приспособления. При отсутствии последних шуроиьа •едется вручную. Приспособления, предупреждающие выбивание газа При обслужи на unit raaoi оператора открывают * крышке, откуда выбивает струя газа, отравляют»п д. в рабочем помещении и препятствующего работе. ,пГ1.,пы U целях борьбы с выделением газа устаивали ,в перебивающие струю газа струей пара или aowj x- - » шуровочное отверстие через узкую щель ш"| ц|. тельио 0,5 мм под давлением 4—б атм. Для , чвою сматрнпают подачу пара более низкого давлении . "и „ь конуса и в зад резочную коробку. Открыв вер ‘ ^даии» ’•ют паровую заж-су у конуса, которая прев » . u1)11RI ,агр>- са.Щ через неплотности у конуса. После о „аров»» Жено и верхний клапан закрыт, иыключ к 111ая зава" > ковуги к включают подачу пара • иороок] • а,жаитеги>,'г ияется naitoM. и и это время опускайте кону- • w.M.,^pxuero "°«тупле||ИЮ газа в коробку. и 'Чм| uoCJI,W * ц клапана гнз ио выделяется в помещение.
3. ОЧИСТКА глал К генерадерж»*' ГМУ предъявляют определенные т|ич'н>ва. . отношении содержании загрязнении и отдельных ионно- ",п,, Может потребоваться удалении из газа и улавливая® купонных частиц (пыли, сажи, конденсированных смолистых нчиеста и влаги) и паре- и газообразных составляющих (сер,,. Hoiono.ia, аммиака, уксусной кислоты и др.). " Не/>х‘чимисть очистки газа от извещенных частиц и napooft. 1маиых примесей вызывается затруднениями, обусловленными засорением и разъеданием газопроводов или желанием у ловить ценные побочные продукты: смолы, уксусную кислоту, ам- миак и др. Иногда очистки газл требует потребитель. Удаление из газа водяного нар» путем его охлаждении вызы- вается необходимостью повысить пирометрический аффект горе- ния газа и уменьшить потери с отходящими газами. Сероводород улавливают из гам преимущественно вследствие «то вредности для обрабатываемого материала (например, стекла) и здоровья обслуживающего персонала. Сухая очистка газа Под сухой очисткой понимают удаление из газа взвешенных частил посредством сухих пылеуловителей. Сухой также назы- вают очистку газа от сероводорода при изиимодейегиии его с твер- дыми веществами. Сухой очисткой газа ограничиваются в тех случаях, когда температура газа высока (гиз из каменных углей, антрацита и кикса) в желательно использовать в печной установке его тепл > нагрева и потенциальное тепло смол, а также при отсут- ствии одеш требований потребители к чистоте газа. В случае к >гтв“«вл«вают возможно блюю в так М жеЗЛЯ1°Ще11 ГИф ' ®3 поступает и установку почта «и талью, н-ск ,'1,,,ии' “ каком уи выходит из газогенератора: часть - “? удаляется «кодер- периодически читал raaJ С>‘"“ ,’4Hcr,U! ‘«за и смолы. газоходы от осевших в них ныли. саяИ для"улашшаш1я гм<^1ме^Л**Т "зйежа’п‘ установки аппаратуры загрязненных и п , Ы’ "1’ществ и осушки газа н получении „ Сислы начви.^ны ' ',„Ч“Щ'иИШ 11,,ЧНи1 »»«• Если п-мвератуьз тая» „ ™ "Р" 'жлажданнн газа ниже чОО • большей частью иах1и,„ ^Г*7‘"’“'> "““Ж», смолы целиком ИД» Прп сухой очистке газа у “ ”а*кхЛ1'“зиом состоннии. пылеуловители. Схема ош >- "1ГС,,ераторон устаиаилиниют сух« газогенератор- пылехчо»^' 1ИЯ га‘,ов в »том случае следуанп*1*' Ьк*,;аиЬ,^; В^;-в<«а-Кз„р газопровод к пот)Я- ш жители недостаточно хорошо очиш»*"
газ, вследствие чего взвешен- ные частнны продолжают вы* падать по пути его движе- ния, то коллектор и газо- проводы снабжают пилеными метками в тех местах, где можно ожидать значитель- ного выиаденин ныли. Сухой пылеуловитель представляет собой камеру, состоящую из стального ко- жухи ТОЛЩИНОЙ 6—10 мм, футерованного в */«—*/• ог" неупорнлго кирпича. В каме- ре устраивают лазы для про- никновения внутрь и иногда 2—3 шурзвочныч отверстия с па|юпой завесой для Шу- ровки настылей. Для выпу- ска пыли в нижней части пы- леуловителя находится кла- пан в виде конуса, прижи- маемого к седлу рычагом с и роти во несом. Рекомен дуется устраивать оросительный кольцевой водопровод для смачивания пыли в момент Рис. 33. Схемд уставом! с суда! пчигпп-а 1й« ее выгрузки через нижннн затвор- На рис. 33 приведена схема установки с Сухой очистит) Мокрая очистка гам Мокрая очистка газа более .эффективна, *** Оиа сопри •юж даете я промывкой, а следовательно, и охлаждением 1*з • При промывке из rasa выделяются тверди* взисип-ннм' чи'*И‘* •• Копд<'Нсирующие< я составные часам. В н« кот»‘Р* е в Промывной жидкости растворяют! и И парообразны*? • ••• • ЧЛ(ти. Путем орошения специальными реагентами а У-юв1ггь отдельные газообразные соста^яющи^ Мокрую очистку обычно применяют для <ю- ц илы*- газа от взвешенных частиц, а также в целях о<) сммл, уксус- ’*еиии парообразных и газообразных гостамиmiщ ч||1.Г1О' газа ,,о“ кислоты, аммиака и сероводорода- •м'>М*. аш1ШрЛп1« к»» часто комбинируют с установкой спенио.» З'лацлмиинмн СМ1К1Ы н пыли. I а.», освобожденный при помошп ^ажи, смолы и !ыагн. можно TJM.II давлением по разiu*tпленным газовая g |.f ЛЫЛИ« м 6.1ЛЫВИИ J23
пв-й я удобной регулировкой С установкой счетчиков. Хорошая очистка иозвсаиет использовать для обогрева печем лучшие конструкции горелок, централизовать топливное хозяйство к отказаться от тстипонки индивидуальных станция у отдельных потребно лей. Хорошо очищенный газ пригоден для питания галвых двигателей. Необходимость улавливания парообразных и газообразных соетактнющих иногда вынуждает применять мокрую очистку газа, значительно осложняющую газогенераторную установку. Так, в некоторых производствах силикатной примышлении т« нельзя применить генераторный газ, содержащим сероводород* Очистке от сероводорода подвергается газ, предварительно охла- ждгкиыц и освобожденный от смолистых веществ. Поэтому ллв удаления сероводорода газ подвергают мокриц очистке, даже если она невытх>два и пепелесообразна с точки зрении экономии тоиднм. 1 Мокрая «честна пт ныла бессмодкиопг га;ш сравнитель»1* I?,, **Vi , "f• Сгонке-охладителе и и скруббер* является в«|н.'1п.1ным гнж>вр<>1"’’ м“ охлаждения гаи до 150-2ОГ. Его mhwkbx',.,'•паджяют насадкой и i кер* шта, i"a«.ia,.-,.^T "’™ ЛГЛ*,,*П»“« хорд, соадав>тих бы»' мелко ; а. иы1явяи^1ЖД,*иЯ Иногда кааман применения и»мД<* и сушат. Сушка ' cl<P>'W*l,e г** очнщпж.т охлажД*’’’ йог’ аоднаого М,л пп Ш ДЯМ.П8Я мяемшеи- У«я»п.тия..1МИк а. гя».ы«"2.1М" ’е“П1,ИП1« До 30-35 полненный насадной, ч ликш^, "T°P‘*M **илеулпвит«ль. укрупнившими В вентиляторах.
Обычно схем» движения гл г» следу»,ищи- «ТОНН^‘Р KM-IC’KTOIC-riJOW* »еЯТя.1вт.,11_ - те.и гампроюл к жт*6игелю. Со^риим. „эе cocfBH.'iHCT 0,5—1,0 г/и*. ’шиим. При необходимости ТОНКОЙ очистки га,a ппикц,, тгтанявлинают специальны.. очистим,. аппараты ,б«ч,1г, эуемыс* при улавливании смол (см. иижг р При очистке смолистого газа с улавливанием <мол м .•„ я |ами-охладителями у с тяни и л ива ют дезинтеграторы или WltT фильтры. В стояка< температура m.ia снижается jo W-rlr уменьшается еп> объем и увеличивается количество <к.,И4еИ.-про* вившихся смолистых веществ. Однако температура не должна снижаться ниже у кам иных пределов. так как температура га» должна быть выше точки росы пп влаге для того, чтобы влага не выделялась одно времени*» со смолой. После гм ••лоулаь.шмнвя схема очистки совпадает с рассмотренной для бессмчлыюго гаи. Если смолы улавливаются дезинтеграторами. П'-нытаа.шнмн давление rata и заменяющими газовые вентиляторы, газ пхп- пает в кпплоуловмтсли. затем в скруббер для осушки я к потре- бителю» Если установлен электрофильтр, газ направляет** в скруббер и далее в газовый вентилятор и каплеулсвитедь» Можно у ста па ал и пять газовый вентилятор и до смол-'уловителя. Смолу из смолоу ловителей с обирают в специальный резервуар. В больших установках с мокрой очисткой гада и целях вкпно» мин воды и уменьшения сброса загрязненных вод п»глетмме замыкают н цикл. Вода, стекаюпия от стояков-охладителей и скрубберов, после очистки подается насосами первого подъема на Градирню пли в брызгальный бассейн для охлаяивмя, откуда насосами второго подъема подастся вновь в стояки и скруббер**. Сточные воды в установках с улавливанием силу загрязнеям фенолами и не могут быт», спущены в водоемы. Это также является причиной организации непрерывного цикла пр« ммиямх вод. р» мывные воды из стояков, скрубберов, вентиляторов и на • уловителей собирают в смол<х»тет’'йвыи рож рву ар 1ЯМ‘' улак.1нялк1Гсн осевшая тяжелая смола в всплывшие легки- * _ Ввиду вредности под стремится уменьшить < р" (iU^ «тиувицмй количеству выделившей* я > гам юштен. п воххух. том Испарившейся на градирне воды. Ддя *r, vm.t.i**- иодаваемын я газогенераторы, орошают пр’-мывн<• ’,'атЯ|ю. ияя его. Кроме топ», подсушивают газифвавру <« _ Присыпаемые »• '“ п..л>ерг„.1 ; <««й. <лпжма и недостаточно «ч-моема. При f уискяую к*** Иботиющях на древесине и торфе, фа», лоту к аммиак. 1к*лмомсно их улавливание i сорта Суры» Для влажных тодлни (лревесива, т«'рф. т'е, к аи^сгао углей) баланс охлажлавицнх ж’Л положит»ль wrfBi» влаги. Оделяющегося из газа кокденгатв пря** 4^tfrca а<мтиянн;» Жпарпомое на градирне. Сладезатально,
, mwi. ««’Topi* количество сточных под. При сухих топлив,, ааоСорот. необходимо постоянно дчбпилять полу а систему охла- "'’’кТио.^ипмосгп топко* очистки гая «ОС* промышш мро. холит допплнитс.тьво гпениальные очистители-электрофильтр,,, амвитегоаторы, фильтры с различными наполнителями. При мокрой очистда можно игиользонать тепло нагрела гаха для получения пара. При газификации беесмольного тонлим ДЛЯ ВТО" цел» МОЖНО усТЯЯ«*Н1ГТЬ котлы -утиляЗЛторы. При смолистом -устройстве, В которых впздух, поливаемый в гвао- гевервтор. увлажняется путем орошения охлаждающей водой из «мртбберов. В установках водяного гам этот вопрос имеет болышч» зна- чение, чем в установках паровоздушного или воздушного газа, так как иешмпэование теряющейся тепла может повысить их к. п. д. иногда почти ив 20%. Для нсполклонлнин тепла газов воадушвого дутья и тепла нагрева водяного газа устанаили- мют котлы-утилизаторы, пароперегреватели и испарители. На рис. 35 показана установка с очисткой смолистого гам. Действие дезинтеграторов (рис. 36) основано на выпадении частях! под жляянпем удара или центробежном силы, а элекгро- фальтров (рхг. 37) —на выпадении частиц под действием элек- трического тока. Вал 1 деэантегрвтора приводит и быстрое вращение диск 2 г лопатками 3. По газопроводу и аппарат подастся газ, а по тру" паи 5 — промывная жидкость (обычно смола), равбрызгиваемая дырчатым прата»1шим<'я конусом 6'. Помимо лопаток, вращаю- юса с диском S, имеются неподвижные лопатки 4. прикреплен- ные к кожуху. Лопатки расположены по концентрическим окруж- ностям. Конус б и вращающиеся лопатки 3 разбивают частииы У,«?Ы1,П'11 ил,п,гпс™ но мельчайшие капли, сталкивающиеся дани мы* чип ' * U ГПЗ° ” ‘пняющиеся. При ударе оиепо- < mix н им1?™** час‘™,1М смолы также укрупняются, стекают Н м,м' *'л"*Рглюгтся действию вращающихся лопаток. п ’“стично У йог иге ис гаэом тплмго " п<к>т"му аппапат являфтгя не жгаы в,,.паям» охл.яда,,^, ц ' ЛЯГ,>РОИ • Полшитшки сяаб- аппараха -от Мотор, ц ' л® П0Л*ется ап трубе 'М. Привод < 1Р'Ч<1ГТ»,Г]Н1ТОри 11ГЮСТЫ Пи П-пшеал - пелароп. II MHmuJr надежпи и работе, дгттигает 95%. Н.л.ттатю м иоовиль. Степень очистки анергии — поря.тк» 3.5 Г.бплыоп₽ потребление «опмшоняе иraM ’ ’WJ" г»“. включая расход ЮТках. Для иебоаьашх т,тю, п.,о п больших уста- лучшими. |Юи гги аппараты являются нам-

В К1ект|»*«я«1“ж 0,4 “Р”'’апт " "“г',,'"г° ,,ЯПР"*<-И«. ^НИЮ^ГоиС! •). ив«т"ные » ’••тицы upwoepe,.^ '««то.всскнв з.рм. в далмейтом они ОТЗи.гт «рил 1 L,„„« bi котором ОГвЖЛЯ.'ТГЯ ИЛИ г которого ГТРИИЮТ. °4т^рофммг“ «“"“т TP.'6'“IU'' Послед, аве вря» • «гетоплмви. «о рйепреладите *»<’" “ ujm-*. равномерное. Трубы или ц.ц. (-тины представляют собой п»>- .ЮЖИТелЬНЫЙ ПОЛЮС И ЗП.И ЧДЯ' юте я. Отрицательным пилюсим с Л) жат излучающие проводя, которми располагаются н тру^ ----1 бах или между пластинами. Ин рис. 37 покажи трубча- тый влс»ггроф«д1.тр конструк. пип треста «Газоочистка». Газ Входит через пну пер /. прохсь дит насадку 4 и поднимается и»» трубам 2. Электрический ток высоком। напряжении проходит через раму 7 н короннрующис электроды 6 из тонкой прово- локи, раг.!|оло>К1‘иные по оси труб. Короинрующне электроды 6 и рамы 7 и £ подвешены на изоляторах, заключенных в ко- робки во избежание за грязно-
Боя Гея отводятся яэ аппарата газопроводом 3, рас.- »вя « “Р1' я Юрхпей части. Клапаны 14—предохранительные, „июни*" д *ы работают очень хорошо, степень очистки ',ЛР?7.',.т выше, чем и дезинтеграторах; <>ни расходуют " ,,BO меньше анергии — примерно 0,4 ; О.в китч на 1000м’ ‘рв'сх од энергии на привод вентилятора составляет катч на 1000 м* газа. * Ылдостаткамп влектр<фильтров являются взрывоопасность, хипчительвал потребная площадь и высокая начальная стои- И Тмоза. выделившаяся в смолоотдолительиых приспособлениях, обычно отводится через смоляные затворы в специальные ямы. Чт Би смола не застывала, лотки н ямы снабжают паровыми подогревателями и виде труб или змеевиков. При очистке газа, содержащего уксусную кислоту (газ из дре- посиии и торфа), вращающиеся частя н неподвижные лопатки дюлвтеграторов во избежание быстрого разъедания делают из спмщальвых сортов стали. Для этой же пели применяют цельно- тянутые (с толщиной стен приблизительно 8 мм) осадительные трубы электрофильтров, стальные коронирующие проволоки «меняют внхромоиыми, а металлический кожух футеруют изнутри орчмоленным войлоком и обшивают деревянными досками. Сопротикмипа скрубберов с насадкой составляет 10— 20 мм вод. ст. По мере засорения насадки сопротивление ее растет, что приводит к необходимости смены пли чистки насадки. Соп- ротивление безнасадочных скрубберов составляет 2—5 мм юл. ст. Широко распространены трехступенчатые скрубберы (рис. 35). Нгапшя ступень—воздушная—используется для у влажнения воз- духа, подаваемого в газогенераторы, путем орошения его охлаж- дающей водой из средней газовой ступени. Увлажнение воздуха оснруббере позволяет уменьшить расход пара на дутье и сйрос фенольных промывных вод на сторону. Кроме того, достигается стабцтыгое насыщение воздуха паром. -“Рубберы изготовляют из G—10 мм листовой стали. Насадку ,|О"Л11ЛЫ|'*ЮТ в.,И!сколь,<е’ ярусов ла деревянных хорд пли керами- тхздХ м'ЛРП’ Дл<| Доступа внутрь скрубберов предусматривают Ktl ' "Яогда (в каскадных скрубберах) применяют взамен в у к"|\Ь,вЧ*ею,в пвярая-знюшпе вставка, расположенные по осн i' I^VBl»₽>f'<i0₽a’i 6<?:1 ““плнения с л~-эаги' р1в®ко Рйввыливают воду, подаваемую пол яЩерь теп"С,ПЛ ’’«“"'«“““ЮЙ поды в скруббере G,, Ш’ <">рму.тю “ помощью пульверизаторов- икают воду, подаваемую пол давлением г,'о>Tib \„по,ла!кдающен поды в скруббере G,, . без учтя пг> х- ла в окружающую среду определяется приближенно
rat О и 0 — соответственно теплоте маг|н*в» входящего „ ,м V‘ юдниего газа. с учетом теплоты нин;|е1к»Щ| вл»™, в нал,Чах. । g ц— температуры входящей и выходящей lo.iy , гр»л ,, Прощхт охмжленни г»»» скрубберах можно првдгташп себе проходящим в д» фазы. Газ. не ннсыщепныи водяным пар.. МММ В ИНЖШою част» скруббер» и навстречу ему дмж?, „ мтретаа вода. При атом »'Д» испаряется и г«а охлаждает до те» пор, пока не испарится такое палачество воды, что iai охладившись, станет шн мшенным. С момента насыщения мчи* иаекя процесс коидоисавни водяного пара ив гида. При зга происходит дмфф^аня водяного пара на газа к воде через олеин газа и охлаждение гааа. Пользушь формулами теилоавраддчм и диффузии и знля пран- гнчвекна возфкцмиты теплопередачи и диффузии, можно омре- делить требуемую поверхность охлаждения (насадки или капель воды) для кажлий ив указанных фаз. Объем скруббера, шв^хиднмый для охлаждения и очштм 6eu.Mo.tbHого гам, принимается равным примерно 0,7—1 % чье- вого объема газа при нормальных условиях, что соотвеп тну * 25—35 сек. времени пребывания гада’п скруббере, считая на пол- ный объем скруббера и нормальный объем газа. Если скруббер вредна хна чаете я для ох.нжзеиия и очистки смолистого газа ”,J цмдвармчльного смолоудавливаиил или газа, содержащего и*’-1* кую пыль, время пребывания газа в нем доводится до 40—5U cw- Lr-ta скруббер предназначается лишь для частичного ОХЛвЖД ч,,£ тех», как. наприме], в случае предварнтольного охлаждения ег веред смолоу.тавлмназлцимн аппарата мн, ьромл пребывания 1,1" в «ФГКврВ MWMH.J ПрПВЛМИТЬ INIBHUM 2—5 с®н. <L7:.4'» >i,1L 11 1КМ'С,*Р“ вставляет примерно 0.5- ' ц....<• •>• - ... «ал.ж. ••нрчдадяил и< ivu.i г“Л '1 ... " ’“»• и,.! ........ ... ............ ..... Ъ МИ 1Ч1И €ЛвдУа>“п,« величины । л 1,1 влитии; папи" ' “»"4’>г.|я ..и,- «д» 1 *®м« • бурого угон 8—10 л/м’г.» В П'ХЬкв X с Шпмг ~ чир^ляцш.ииы» И1 ' 1,1 •• льииго газа в ‘“'•у 1 плмваитф.я пыль. м<Жв*г '1; ‘IBUX ЯМЫ Гд<1 ои?*ТО*У **>•*>' приходится и ЧИПЫ Г К II ПЫЛ - *** ^аяаяичан бо^ Мдиамво дмж*тси, асделстш1> фильтры (обычно коксовые), в НЮТ0"
pux задерживается мелкая пыль» вымытан из п»зд. В дальнейшем Jn.ia поступает на охлаждение. Пыль из пылеотстоиных дм <п- (.ачлиаетсн шламовыми насосами мп площадки. подсушивается я может быть использовано для сжигания в пыдеуп1лыых тел- ка!. В установках дли получении смолистого газа охлаждающую поду яа скрубберов отводит в смолоотстойные ямы. Болте тяжелые смолы оседают ии дно, а легкие смолы игцлывают. Тшмелые смолы могут быть отведены а смоляные ямы снизу, а летние смолы— сверху. Вола. ос м«б<1Ж денная от чисти взвешенных смол, посту- дзет в яму горячей воды, где уста в л планы ловушки для от деления легких смол, зятем подвегся на градирню для охлаждения и из ямы холодной пиды вновь н<<г)ияет в скруббер. Ямы дли смолы слаб, кают подогревателями. Подогрев смолы способствует отделению от нее вбды. Характеристика смолы в от нс пи нии отделяемое™ "I поды в значительном море Зависит от Ve свойств и частоты. Некоторые молы «•Призуют е водой трудно разделимые эмульсии, который могут содержать до 40—50% ял аги, удерживаемой при отсутствии подо грена. Образованию смоловодяных эмульсий весьма сиособ- твуст выспренность смолы пылью. Чем чище смола, тем легче отделить от воды. Обычно па газогенераторных станциях, помимо смоляных ям емкостью, соответствующей производительности за несколько суток, предусматривают аварийные см< линые ямы большой емкости (на !—2 месячную производительность), расвапожяамыг в зиичитольном отдалении от станции. Практика работы газогене- раторных станций подтвердила необходимость этого мероприятия, так как иоаможяы затруднения с вывозом смол. Сточные воды газ>'станций с мокрой « чисткой смютмстпго газа ядовиты. Они содержа? фонолы и их гомологи, пианисты* и рл да- йне гые сиеднт иии. Сбрсс ммх вод в реки, ози|а и другие* вод'имы обычно не разрешается. Необходимо опускать их в специальные резервуары, болота, молаеммаи выработки или же очищать. При газификации древесины и торфа помимо смолы удамамюг также уксусную кислоту. Для атоги гаи обрабатывают мввеотковым мол. ком ила расти' рими иэвестнопых солей, ш-т.н-шлющими уксусную нислоту. (Мио- ирпменно аги растворы действу ют на фенолы и образуют фено- ляты, которые при сиответствуюодей щмочиости среды могу выделяться и виде мылиоГрахпых веществ, лас ряющих тру<Ю' прыюды. Поэтому при обработке вод раствором кальциевых охлаждающую поду пропускают через фильтр для отделе феноляте а. При достаточно высокой ютицептрапля учсус ‘ лою кальция раствор упаривают и ист,чают цеиныи сжитый кальции, Этот способ требует ибяивтвиьваго пре.ы тельимго улавливании смол из гааа во избежание затри получающегося продукта. 9« 131
3. ПОДАЧА тон ШНА Толлвтю помет к транспортерам, обслуживающим газогене- риторы тем яте транснортиым устройством. с помощью 1М111. поте топливо подаете» па склад, или же специальны!!. В первом случав топливо можно подавать в газогенераторы, мкеп'н склад. Для подъема тостам па уровень газогенераторов или их буи коров применяют аевточиые транспортеры, шахтные подъемники, п.теватмри п пакжипше бремсберги. Элеваторы применяют для дистатечио прочных топлив. В надбункерном помещении газо- генераторов топливо транспортируют вагонетками или ленточ- ника и скребковыми транспортерами. Примо некие фуникулеров п подъем вагонеток по астакадо позволяет использовать для подачи топлива в бункеры газогенераторов тот же транспорт, что а яла подачи па склад. При этом можно избежать перевалки топлива и дробления его. Фуникулеры применяют при больш >м грузообороте в непрочном топливе. Подача топлива оо склада в кюбеллх тельфером позволяет избежать сооружения других транспортных устройств. Грохочение в измельчение топлива производится на пути подачи его к газогенераторам. Сортировочные устройства (гро- хоты) обычно располагают между транспортерами, поднимаю- тшами топлив", к передающими «го и валбункериую галлерею. и явтда перед П'диииаюсцимп транспортерами. Там же Рас‘ полагают лробп.тнв (для угля). Предусматривается отвод мелочи приспособлення для загрузки топлива п газогенератор" описаны выше. в. поцчс воздуха, глад и пара темп г Тп.'?.УП',М тя1ч>й пытеснепм гаяогвяорато- “в“аго^«ТХ>,«а“г?-’*" ЯП“ Д>Г“ меняется епраий coo^?^i‘"" "Лж Обычно при Гжааяи. газа Н«’«~™м нагачгаиин яялвекя вы боле» гага.иичи» по ио.0™ СГ"' Работа с искусственной тягов впадут. Иске . тиениая “пл‘пяогтм в газопровод аамсымется я.т компрессорами. ’ ’ С1яДается газовыми вввтжляторами Для подачи вояяияа » ЯЫ» веитяяятори Егм гавосеипратор применяют цоитробеж •оз- ет.. ирямввпют р”«ХХТ7п Д“М<!“,"? В“га° ,U01’ ““ В рога-шотих веитялито.-. пен гнлл юры. ЯМЯЖИЦВ1 пргетравст»! k кои™.» J1* лопастей, ра > чески образуете" ммничти» п. в ”т:мльиме полости, псриоди- сжша.л воздух пли таз н пыт’^’Х*""*0' “ и<яо1,л“ лопасти трубопровод. Ввиду наличия "Го " аагнетательиый в яожуш нодвмяиии пйм,м плотностей между лопастями — КОЛЬЦО меньше Т1Х1реткческого-
При увеличении сопротивления певгробежные вентялятпрм подают меньше воздухе, тогда как количество воздуха, поляке* мото ротационным вентилятором, неизменно. Поэтому последний приходится снабжать клапанами для возврата воздуха (и л в газа» из на гнетя тельной трубы в отсасывающую или же для выпуска воздуха а атмосферу в случае повышения давления. Давление дутья под колосниковом решеткой при получении паровоздушного газа в газогенераторе без швелыпахты соста- вляет 100—300 мм и я газогенераторе со швельша хтой 100 - 450 мм вод. ст. При получении водяного газа давление воздуха под решеткой доходит до f (ХЮ мм под. ст. В зависимы г и нт потребного давления для подачи газа при- меняют центробежные к ротационные газодувки с уплотняющими устройствами. В установках с сухой очисткой газа в качество резервных аппаратов дополнительно к воздушным вентиляторам ) ста на вли- пают паровые инжекторы. Они па требуют электроэнергии, просты ц дешевы, но вводят в газогенератор слишком ми' гп пара и создают очень сильным шум. В газогенераторных устав* вках пар применяют для добавим к дутью, создания завес в затворах, протрава смоляных ям я лог- ков, продувки газопроводов, приводя насосов и для отопления. Пар, предназначенный для дутья, обычно вводят в воздухо- провод у газогенераторов, где он смешивается с воздухом. lb мимо пара нз котельной на га тоста нциях используют пар, получаемый и охлаждающих рубашках га эогевера торов. По- следние соединены с паросборником н лают пар < давлением >- 0,5 ати. Обычно пар из паросборников направляется в магистраль низкого давления, куда подводят пар м от паровой магистрали высокого давления, соединенной с зэполскои котельной или с кот- лами* утилизатора ми. При fact мильном топливо пар можно также получать в котлах- утилизаторах и крышках-испарителях. Ктлы-утнлиаоторы осо- бенно распространены и установках водяного газа. Расход пара ни паровые завесы шуровочных и загрузочных •твергтий зависит от степени спекании п шла кош ним топлив*. (Ориентировочно можно его принять рапным 10—15% веса топлива, “«’реечмтавиого вл условное. Расход пара мн прогрев смолы, ремарку газопровода. отопление и т. п. ориентировочно может быть принят составляющим 5—7% веса топлива, верес читанного ”а условное. Расход пара па дутье в установка! водяного газа госта ил*1 ‘ примерки 1 —1,5 кг'кг углерода в топливе или 0.5—1»’ кгЛг га . Омм пара в рубашках при глзмфикэпим дринеинЫ. тпр и влажною бурою угля составляет на I м’ поверх юсти ру 10—20 кг,'час в при газификации угля, амтрапита и иокга 30 кг/час. Ш
Иитт»*ип»<^т* гмнфявлцва am 7 в Mt тов.тв- в гвл->гевп^вг-рв1
Обычно I >чных it яягруаочных тмр „„„ « дапленмы больше 2 ахи. Для остальных потребителей может вить использован пар с давлением до 0,5 ати. С РАСЧЕТ ЧИСЛА И РАЗМЕРОВ ГА30ГЕП11ГАТ0Р0В И СОСТАВА ГАЗА. Определение числа гадогеперяторгш Для того, чтобы рассчитать число необходимых гааогеварато- ров, надо знать расход топлива и единицу в]и'Метш. Расход топлива определяется по формуле: В=1^' <13> где: В— расход топлива в кг/час; ^—расход тепла потребителем в к ал/час; *) — коэфипиент использования потребителем тепла, вноси- мого топливом в газогенератор: Q^ — теплотворная способность топлива в кил/пг. Число газогенераторов определяется по формуле: *’£+"• (К) где: 2 — число газогенераторов; Л —интенсивность газификация в кг/м’ час; Г —площадь сечения газогенератора в м’; п—число резервных газогенераторов (при общем количе- ство газогенераторов до 7 примерно 1, до 15 — 2 и до 25 — 3). Данные об интенсивности газификация топлив в газогенерато- рах различных систем приведены в табл. 8, а данные о высоте слоя топлива — в табл. 9. Таблица 9 Buerra елма топлива я отдельны» -зло дли уевлимиви тс-ялнв Топливо Высота СЛОЯ над ратетмой в мм всего СЛОЯ II раскален- ного слоя тайного ело* топлива * Дреиееапа 1«Р| ?.v)n- 71Ъ>д • ’ - 1 - 1 __ 3*v»o— 7000 WO-JW 1 Вурмй уголь 1000—уьъ 1 >,Ю LW | — Камолпып уголь . . . 600— !«О0 от 100 »Х)-1'.Л> I loo—Joo Антрацит 60Л— 1600 I .зоб- 1000 1 5-Ю Коне ПЮО -2000 — 106-МО 1 700—1200 * Зяннгит от рпвм<ра ОТ ItO) «IV. • Пос** 4-АСЫЛКВ. I» нляжпоеп . при щепо мowner быть п меньше— 115
Иямбоам распространены следу >W размеры идущадай с.,,, «ай прямпугольиых тахогенераторов: для дрон и вили u „ длиной в 0,7—1 м сечение шахты 1,6-М,8x2,5-*-3 м (одна аагвс аочаак кОроСка) вля 2x4,5 м (две загрузочные коробка); д.,,, бурого а напевного угля и антрацита н случае гааогеператор, „ с крашеобрааво* решетной — 1,5-« 8x2 м а более п дли тс|.|,,, Прп агат же газогенераторах — 2,2X2,5 м; для каменного угла яри прямоугольных газогенераторах площадь решетки составляв, 1-ь2х 1,7 ч-2 м. Круглые газогенераторы боа вращаипшхся реше- ток для всех топлив обычно имеют диаметр до 2,6 м и с праща», щимвси решетками —до 3,6 м. Высота газогенератора беретги в соответствии с высотой слоя топлива. Расчет состава гааа и размеров газогенератора В газогенераторе различают зоны золы я шлака, газнфпкаиии, | сухой перегонки и подсушки. Последние дне обьедпвиют и< . названием «эона подготовки». Слой золы в шлака высотой 50—300 мм предохраняет колоски | новую раовпеу ох прогара распределяет дутье u«J сечениш гавогевератора В зоне ги^нфнкацпп интенсивно протекают реакими ваапм" действия углерода е кислородом и водяным паром, а также меж л продуктами реакций и продуктами рахюжения топлива. Пр»1 достаточно нысомой температуре слоя м равиомерномобтекании кусков топлива газами пронзмодмтг.н.носп. газогенератора и* ограипчмпжтен скоростью реакций восстановления, и вЫ',,|;‘| . агам газификации нс превышает 400—500 мм при любой инк» «явности дутья. Температурной границей эоны газификации ь»и активных топлив (древесины, торфа, бурого угля) можно « читать п?хи-раг)ру газов 8» О—907 и для менеч> активных (камски »о угля, антрацита) —1000—1100°. В ловя подходов*; и и роме ходят подсушки, сухии перегонка и и аг । тоалива. Размеры юны подготовки зависит от влажности я величины кусков топлива. При полной подготовь»' т"П.»и»,л а агжу ваанфвкапии поступает кокс с температурой, близи и к п « иературе гааа. выхпдящагп на зпнм газификации и «одержащвй М " ° иодготов J в ЗОВ> Неполная т*“ают адсмемты i >рючсй массы и млат а топлии » куск^^1Л^7ГВ1‘а •Ьаж.^хса при влажных и |;Р>т.’ еллегмгаиви влаги ^**wceet» П'РФ)- • также При таком высоком "»«•<• .......... **** *.ямйпрягурой uc » падюбтых >.ло.«ях иоступпи . аому 1и>4»к.ц« <аа
Тапии об ролом, для учета п целом процессов, происходящих , гааогеиераюР”- «ЛВДУ«Т рассматривать процессы в зове под- готоики (подсушки и сухой перетопки) и в зоне газификация. Если показатели газификации топлива хорошо известии, состав газа принимают по практическим давним. Выход гааа, рихоД воздуха и другие параметры определяют по формулам, приведенным’ в главе XVI. Спетая в количество газов, выходящих из зоны газификации. В генераторном газе содержатся углекислота, окись углерода, иетав, водород, азот и водяные пары. Сероводорода, этилена я аммиака обычно содержится мало. На практике и большинстве случаев не подсчитывают рави песного состава газа, так как ладное равновесие ие успевает устапоииться ни в одной части газогенератора. Состав и выход (аза в зоне газификации можно определить ио Доброхотову, исходи из уравнений материальных балансов углерода, водорода и азота и теплового баланса всего газогенера- тора и.ш зоны газификации, а также приняв по опытным данным значение соотношения компонентов газовой смеси ва выходе из эоны газификации: <*♦> Обрадованней метана в зоне газификации пренебрегают вслед- ствие низкого содержания его и смеси гадов при высоких темпера- турах и нормальном давления. Пид учеными газ, попадая в зону с более низкой температурой, игммачитед|.но меняет свой состав вследствие того, что и области нлзкия температур скорость ]к<акцмя замедлена. Ьиодим обозначении для зоны »азифиьоцми: Игж — количество жидкой влаги, поступающей с 1 о пл ывом, в мол/моль С; Н, — количество водорода. поступающего с топливом, в мол/моль С; О' — количество кислорода. поступающего с топливом, в мол^моль С Н'„ — количество пара, вводимого с дутьем» в мол /моль С; СО, Н„ СО,. 11,0, N, —количества соответствующих газов, полу- чаемых в зоне газификации. в мол/моль С; 6—количество тепла, теряемого в окружа- ющую среду, в к ал/моль С; V,— выход гадов, в мол/моль С; температура кокса, поступающего в эону гааификацци. в град.; Г,— температура газа на выходе кт Довы галн- фякацим и град.; 1п — Температура паровизду пшого Д> гья я град. I 137
«г е» 'СО' *cov ен«; ex,'. г«,о-теплоемкость соответственно конга (^.6. вого количества, получаемого на 1 моль С) воздуха н готов, указанных ввдекгоч кал.моль град. Для определения состава гадя в зове газификации служат следующие пять уравнений: U баланс углерода СО, + СО -1; (J5) (Ц *) (17) («) 2) баланс водорода: Н, + Н,0 = 1Гж+1Г. + Щ; 3) баланс кислорода: гео, + со —+н, - н; + го;: со н.о Ж7*»! ‘ 5) тепловой баланс зоны газификации: 27 Л7 (СО- Н. J- НД - 300U (И, - HJ) -г 95 W7 СО, + Ч-еЛ-WSOOir^-r + С0, • 600^4" Н/нЛ, и HtOcH,oG4- Ь. И9) Если размеры слоя топлива достаточны для полной подготовки топлива. to Н,—0; Оа*0 и 1Уж=0. U этом случае состии газ#» «ыюдящ€т<> мл зоны газификации, можно (ИПМДСЛПГЬ в с<»т«^т- стпии с методом Н. Н. Доброхотом по ура пиониям (15)—(1®)« а также по уравнению т^олоього баланса исиго газогенератора, мурласно которому. потенциальное тепли топлива плюс теплота нагрвиа тонлвм и паровоцутпмой смеем минус потенциально* " ,ввдапа вагрева гиов сухой перегонки, смол, уноса и Р" * “«ружаамиую среду и затрата тепла я ox.ie* ьа галла J * P**",IOTtM ““TeBUBaakHuMy теплу в теплктс нагр* Пг » анх» },аи,иж 00 основному генераторному процессу. пра Lxo>-------»«гр«ва газов оги^о.ка к температура газ» а «мала ело, „ „ * темнературой газа вадаютса. Ес.тм tiaueuu <•М “''“’“••’ТСН во практическим данным, готовка ив влХк„^'?. ’'J,u,l,a ‘•едастатичнм для полной под- водготома его Boot™!ь т"“л,“ ввстоакко велика, что полная в Вову гаавфвкап,, щ,., '-’“ЛУе» учесть поступление такого [.» „ла р.1.,»б1,1.Ли’1''ь,‘-'и“:' Т*®" «овлава. Методика иодготовва теваниа и ’ • ннзвургом. вареговв. топлив.. Им происходит сухая савдуввинс выходи шюДоврожотова, можно принять "илуктоп сухой П«ро1Ч>НКП.
1 В О Л Я И И е пари, в продукты сухой перегонки, кроме .хЯИЯ,|гскн и коллоидально-свяааиион влаги топлива, переходят Mjkihc • в"Ле водявоп» пара приблизительно 50% всего свяши 1,1Го кислорода и мгиивалеитиое ему количастно водорода т пливл. При быстром ходе газогенератора во плату переходит 40% всего fвязанного кислорода, при очень медленном — 60%. Некоторое количество влаги упорно удерживается топливом и выделяется * юве газификации, даже при благоприятных условиях .тля подготовки топлива. 2. Углекислый гая. В углекислый газ переходит при сухой перетопив торфа 40%, древеелга — 30%, бурого угля — 20%, 1.*маиногэ угля, антрацита п кокса —10% всего кислорода. 3. Меган. Количество водорода, переходящего в метан, составляет для древесины и торфа 15—20%, бурого угля—25% и каменного угли — 35% веет содеришпия водорода и топ .шве. 4. Э т и л е н. В этилен переходит 5% всего водорода топлива. 5. Смол а. Выход и состав смол принимают по справочным данным. Для газогенераторов без птвелыпяхт и при достаточно быстром хода газогенератора можно пользоваться мнемоническим правилом Доброхотов»: «в смолу уходит по несу столько угле- рода, сколько находится и топливе водорода». Зная состав смолы, можно рассчитать ее выход. 6. П ы л ь. Выход пыли принимают по справочным данным. "Уксусная кислота и древесный сипрт. В уксусную кислоту и древесный спирт (в дальнейшем натпаво уксусом) переходит следующее количество алемеятои топлива (• % по весу): с н о лревесжла хвойной породи , . . 3.52 5.6? Ь.В) торф............. .......1.76 1.67 3.7t 8. А а о т. При обычных расчетах можно пренебречь выходом аммиака п принять, что азот поляком переходит и газ в ваде гааообразвогп азота. 0. Сера. Приблизительно 20% серы остается и золе, осталь- ные 80% переходят и генераторный газ в миле сероводорода. 10. Водород. Водород, оставшийся ал вычетом перешедшего * продукты сухой перегонки, переходит в газ в виде свободного Дорода. 11. О r п с ь углерода. Кислород, оставшийся за выче- том иерсиапдшего п продукты сухой перегонки, переходит в гая в виде окиси углерода. 12. У г л е р о д л а о л г. Содержание углерод» принимают по сира почины данным. Обычно содержание‘угас jxua в остатках но пренышмет tQ—>12%. Id. Г а в и ф и и и р у е м м й углерод, Оставшимся угле- |ЮД подвергается маадайгтшпи водимого пара виалуха. 189
Степень подготовки теплина аавмгмт от теплообмена в 3,.Вь подготовки, и именно: <?«.(! — /•) BF=trVU. (20) o^VAf* (21) (22) где: В —пнтевспмость газификации и кг/м* час, G— количество газифицируемого то if hi па в кг/чаг; F —площадь сечения шахты и м*, V —объем золы подготовки в м*; At — средняя разность температур газов п топлива в град.. количество тепла, необходимое для полной подго- товка топлива, в кал/кг; /, — неполнота подготовки топлива в долях единицы, Я — высота зовы подготовки топлива в .м. •г — агоэфициент теплоотдачи в слои и кил/м* час град. Требуемая высота зоны подготовки для практически воэможв • »:н топлива пи данным Д. Б. Гпнвоур! I жара рас. ЗЬ—41. Для дроп учтена зависимость от влажности, размера кусков и интенсивности газификации; для щепы и торфа — от влажности и интенсивности газификации к для углей, антрацит* «кокса —on митеневвжкти газификации. I Высота топливного слоя вад решеткой газогенератора сла- гался М3 шаепт слоя Юлы я шлака (сч. 1О0мм), зоны газификации (>э5<10мМ| к ЗОНЫ ПОДГОТОВКИ- Высота зоны подготовки опр* дсляется условиями тепл*-*-" - мена. 11 птенси вноегь газифин аил и дров в газогенераторах с ей те* ствеииой тмгой принимается в пределах 100—200 кг м’ча* и в газогенераторах с нгкус^пнт иым дутьем 150—300 кг/м’ча* Нижний предел относится к крупным дровам с вмеоням Рмс. 38 Bwcoia Жп... ТЛГ0,“* 1- ГМ) Рас. ДО. Вмг.пд аоцы ihi.iiuhiwki» «р« 1ванфигы41яи пиши.
.держанием маги и мфхяяй — к мелким сиалмм содержанием влаги. Пип выборе соотношения размеров се- , ячяi шахты и площади решетки газоге- нератора нужно учитывать следующее. унЛРИ заплечиков должен быть не мень- ше 50”, а отношение площадей сечений решетки и шахты должно составлять 1:2,5ч- 3,0. У величеннс площади срчсния газогенератора одновременно' за счет дли- ны и ширины сечении нежелательно, так как дрова но могут плотно заполни гь газо- ivaoparop по ширине. Значительное уме- ла чеяже ширины сечения необходимо ком «рнгироаагь соответственным увеличением —— Av-ИТ» fW^tX Рас 40. Высота япяы ГМ1ДГПТОВК1Г вря гааяфм- клипы торф). пысогы газогенератора. Дровяные газогенераторы надо увеличивать цдлину. Ширина шахты не должна преиыпмтъ 1600—1800 мм. Пря большой длине шахты необходимо устанавливать две загрузочные коробки. Интенсивность газификации щепы обычно не превышает '•W кт.'м1 час. При большем интенсивности наблюдается иыиос кусков древесины. Иитевсивяость газификации торфа в газогенераторах с ручным эолоудалынкам и искусственным дутьем составляет 100— •w кг м’ час. Оченно газогенераторов—круглое или прямоупмь- “ос, с соотношением длины п ширины 1,3 4-1,0: 1. В газогенера- торах с вращающейся решеткой интенсивность газификации соста- вляет З’ЭО—G00 кг/м1 час. Г«е. 41, Высот воны тодготопкн при гпэифяняжни угляе *«< трнцитп и кпнео. 141
Для тахогенераторов СО швельшахтой, вследствие U(,u»mi,<lla, скорости сходе в ней топлива, требуется доволиительшю хим* ясное высоты слоя подготовки ио сравнении с показанной на рис.;.,. Если вычисленная во формуле (22) высота зоны пидгого,’, составляет Н м, площадь шнельшахты F„ м’ и диаметр «. " площадь основной шахты FMM* и диаметр ее и, a ириш1маеша (нагота слоя топлива в швельшахте К, м, то требуемую ими., основной шахты можно определить иа выражения: (23) Опыт подтверждает данные теоретических расчетов, COT.iacai которым пои газификации бурого угли не требуется высокий слои топлива, Палигпияя высота слоя ухудшает условия обслужкваввн в ход газогенератора. Интенсивность газификации в совремеши. газогенераторах с вращающейся решеткой принимается в пределы 200—МО кг,м’ час. В соответствии с малой влажностью камеипоги угля, антраци.з и кокса количество тепла, затрачиваемых, на его нагрев, невелик Даже ара невыожом слои топлива достигает* я полная или почта □алкая его подготовка. Иптеиспввость газификации принимает з в иреде.»х 100—350 кг/м* час. Ьо всех практических случаях газификации каменных углей, аптрашпа и коксина высота слоя достаточна для подготовки топлива. Ухудшение состава газа объясшштси прогарами и шлак вавмсм.
Г л a 9 а сеошая ПИК ПОСОЬЛБШГЯ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕПЛА ОТХОДЯЩИХ ГАЗОВ 1. сшиобы нслольэовлапя тепл к отхоцивдх газов Е« ли газы выходят из рабочем камеры печи с высокой темпера- турой, тепло их используют дли подогрева воздуха нязы- калорийного газа, поступающих в печь, а также для получения пара, подогрева воды и материалов, сушки и т. д. Из указанных способов использования тепла отходящих газик только подог рев газа и воздуха повышает к. п.д. самой печи и умень- шает расход ти ил ива на печь. В остальных случаях повышается к. и. д. установки в аилом. Приспособлении для подогрева воздуха и газа разделяются на регенеративные и рокуператнвиые. Схема действия регене- ратора и ре д ставлен а на рас. Ад. Газы, выходящие аз печи э, про- ходят ре гене риторы-камеры •/', 6’ с насадкой, которой отдают часть своего тепл». Из рсч сперто ров отходящие газы отводят™ навалами J*, 7*, 9 и 10 в дымовой боров 11 и далее в дымовую трубу. Горючий га» и воздух, поступающие к печь по каналам 7, 3 и7, проходят регенераторы 4,8 с разогретой насадкой и оодо- Г|<!влютсм в них. Через некоторый промежуток времени насадки 1 , &' оказываются сильно разогретыми* а насадки4, # — охлажден- ными. Вследствие этого темперитура отходящих газов сильно повышается, а температура подогрева газа и воздуха значительно падает. Тогда по (включают клаваиы <» а 2 и направление дыинемая газов меняется. Газ и воздух послу мают для пидогртва п регене- раторы ^',(а’отходящий газы отводятся через охла- дившиеся регенераторы Регенераторы характе- рна) ютсм пормиднчсским аккумулированием и отда- чей тепла насадкой и от- сутствием одиовраменноги сопри кисни вения границах и наГ|*еиающих газов с ш>- ридамций гешю НЛадмоА. 1U
IV------- 1 I'm. 4X Схема ЛРйствяя рекупера- тора. Недостатки регенераторов u. ключа юте я в ТОМ, что они о(Ц. словлнвают непостоянный ре- жим печи в требуют установка и игрек.'!Н'чении клапанов. Од- нако регенераторы плотны. ж- гут иметь большие размеры а выкладываются из сраенитгльж дешевых материалов. Регенера- торы применяют для подогрева газа и воздуха. Схема действия рекуперато- ра представлена на рис. 43.0т- ходящиегазы из пени 1 отвс»- д||т< я по каналам 2, омываемым нагревающимся воздухом. Нагре- тын воздух поступает впечь или в топку для горения. Охлаж- денные отходящие газы отводятся дымовым боровом -3 в дым*- ич»! Трубу. _ _ — — — — Рекуператоры характеризуются непрерывной передачей тепла через стейку от гренпцнх газов к нагреваемым- Они позр»- .«нют поддерживав постоянный режим и не требуют установки и переключения Степанов, но менее плотны, чем рчоне|мторы В больших керамических рекуператорах легко нарушается к--'* н тъ. Рекуператоры, предназначенные для подогрева воадуха до высокой температуры, изготовляют из специальных огнеупор- н й керамики н металла. Рекуператоры применяют только для подогрева воздуха. характеризуются непрерывном передачей 1. mmvAToru Теплообмен |; ревунераторах Возможем те«ьти(я>мев а прямотоке, противотоке « перекрыт ньч ток». При прямотоке воздух не может быть нагрет иы”1’ температуры отходящих гааов иа выходе. При противотоке можем более шеокам подогрев воздуха. Температура степи рекуперитора, лежащая между температурами отходящих га’°“ и воздуха, выше я случае противотока. Устройства рекуператоров Рекуператоры представляют собой теплообменники, пыпол* шяеммс на металла, керамических и других огнеупорных мате- риалов. Керамические рекуператоры более громоздки и менео плотны- чем металяичрешю, но более стойки при высоких температура' Керамические илемевты изг<>топлмют прайму шест иении из (мамита (доиускаот подогрев до 1000е) и иногда из корунда и кар- UX
борунда. Для ПОЛОГ|*«я воздуха ю ГИ1 цримевиют реьулера- р,рЫ ИЛ пбыЧНЫХ гпртои стали. Ч угу иные рекуператоры jlJj смают подогрев возду ха до 500°. Для подогрева wo духа дп f<UMW высоких температур рекуператоры изготовляют из жароупорных сталей, содержащих кремний. никель и алюминии. Макгнмяиь-яп допустимые температуры станок их различных материалов: шамот Г«01* карборунд . I5fta* чугуи..................... «*>• хромптмй чугун . It**»* сбыкоовеииая сталь »»• жароупорная сталь . . воо—tn Л* Керамически? рекуператоры Керамические рекуператоры выполняют из фасонных элемен- тов. нормального кирпича, специальных плат с пахамн к высту- пами и труб. Преимущественно распространены трубчатые реку- ператоры. При нагртанни элементы рекуператора расширяются и раздвигают или поднимают соседние. При охлаждгимн элементы сжимаются, причем поднятые опускаж/тся в первоначальное положение, а раздмипутые остаются в том же положении, обра- зуя открытые швы. При повторном нагревании открытые шям ие закрываются. а вследствие т родин кирпича о кирпич могут расшириться. Поэтому избегают вертикальных швов, в осиошюм применяя вертикально расположенные трубы. При скоростях газов (при 1г) больше 0,75—1 м сек. обычно требу«»тся искус стпенные подпол дутья л отвод продуктов горения. Присос воздуха к продуктам i прения составляет л плотных рекуператорах 20—35% начального количества продуктов го- рения. Для уплотнении стыков элементов керамических рекупера- торов обычно применяют ребра и вкладыши, образующие лаби- ринтовое уплотнение, и замазывают швы специальным раствором. Плотное примыкание рекуперативных элементов «хтигается П1л»фпкамнем торцовых гранен элементов и вкладышей посла обжига. В рекуператоре, показанном в а рис. 44, трубы имеют одна или два канала м располагаются вертикально. Фиксирование ВЧ1ИМППГО расположения труб и их соединение достигает™ с ио- Мощью фасонных плиток, снабженных отверстиями для верти- кально |*аспплп11м*мых труб, а если требуется, то также и отвер- стиями для соединения между собой горяэонтальваш кана- лов. У.ю.1Ы1ля нооорхность шамотных рекуператоров составляет б- 12 м’.'м*; нозфицмент теплопередачи 2—9 кал ы* час. В случае подогрева воздуха выше tfOQe (температура дымовых галев ниша 145 >о п-чя N пша
t.w I верхние ряды bu кл вдуваются ц« карборум. допы\ алиментов Прям,., некие карборунда н . л ателии о и условиях инь действия шлаков. Металл в Чгевве рек) пера, юры Стальные рекуперато- ры могут быть трубчатые и пластинчатые. ILuictiiii- чатые рекуператоры более компактны н имеют мень- ший вес. Hat реватслыш^ поыерхностн pacuaiai^Mir вертикально но избежание засорения. Толщина ме- талла составляет 2—Змм. Воздух подается искус- ственно. Число поворотив каналов для уменьшения сопротивления должно быть минимальным ДлЯ уменьшения потерь тепла рекуператоры изолируют. h металлических реку- ператорах из обыкновен- ной стали часто стремятся понизить температуру стенки. Это достигается у Обличением теплоотдачи ОТ СТОИКИ К воздуху, У МС1И. гаеиикн тоолоотдачм от дыме пых газов к с тенке (малое а’’). ио1”’ MIVHMI U ТГМПёратурЫ ОТХОДЯЩИХ газон перед поступлением В I* куяератор *а счет присоса виадуха или более холодных газе» уш*иыпгнис*м количества газов.поступающих в рекуператор,»’ ПР” иенгяиим прямотока. Все ;»ти способы, за исключением перво» > умеиьшают :«фф|*»;тииность использования тепла отходящих n»:M>B-j При высоких температурах применяют рекуператоры 1,1 .кармунорных сплавов. И< асар iv портах сталей и ал боль шее применевме имеют xpj' MuHBKe.ieuuv аустснитоаой структуры. Хром пемтвжает споено Ш1хть окислиться, яннеяь хлу-чшарт механические свойства- ВQXJ*применяв»|ся марки ЭНЗС(Ст 16%, Ni- 23%, Si- 23%' и ЭЯ2 (<.т 16%, Ni—6%), Ввиду дефицитности никеля •тж стали 14М141ЯМН хромистыми с шдаржапмем Сг до 30% • Хр"
Per. 4j Игольчатый рекуператор. чистая сталь * 12- 14% Сг выдерживает температур} до ЯХУ’. л с 18—.J0% Сг ю 900 1100 . Выше 700 сталь с содержанием 18—30% Сг мГиадагт низком мсханичеок й прочностью. Сильтро- моные стали содержат хром и кремний (иногда и марганец), а енльхрималюмнниеные -хром, алюминии и кремнии Если в гааах присутствуют сернистые спи тления, жрамоиияаэмые стали применять вельзя. В последнее время получают рас и ростра ш-няе чугунные иголь- чатые рекуператоры (рис. 45), в которых тоилоотдача я поверх- ность нагрева увеличены (см. Tafia. 10) in гем прмаишиия иголь- чатых труб. Таблица to Характеристика метамвчееквi реиуиарвор** Тип рекуператора > дельвап пвверхтяють » К-п<|ац не мт теплопередачи к кал/ч» час трал- Трубимые П.-гастначатые . . Игольнатн? 12—25 V*—V» 2О-» to—50 10—15 15-55 Иногда в рекуператорах комбинируют металл и чес мм* * иеме таял и чес к ис части. Расчет рекупера горн nuhlL-t бывав)» эалаиы темиорат> |>ы и ьчмичччтва оогту- рекуивратор газов и воадуха. Определяют тсмиера- IU* 147
ivp' выходящих газон и поверхность нагрева рекуператора При заданных размерах рекуператора и параметрах поступаю- щпх газов определяют температуры подогретого воздуха и ПТХ1| дящнх газов. При проектировании рекуператоров также выби ртот экономичную температуру подогрева воздуха. Скорости движения воздуха и дымовых газов в рекупернi..pa% выбирают на основе тенге».-<> экономических расчетов. При малых скоростях воздуха и дымовых газов увеличивается поверх кость нагрева рекуператоров. При больших скоростях увеличм важней потери давления, потребная мощность вентилятора и вксплоатацяонные расходы. Для керамических реку перитор>в- ведостаточио плотных—имеет значение и разность давлений в ды- мовых и воздушных каналах, которая не должна превышать а зависимости от плотности элементов 3—5 мм вод. ст. Размеры рекуператора (как и регенератора) должны базиро- ваться не только иа теплотехнической, но и на техник»экон.. мической основе. Вводим обозначения. Iс{, t*, nV*.с;, г; —соответственно объем, теплоемкость п тем- пература входящего и выходящего воздуха » »cf,t* и I d, cf,lj— то ян? для входящих и выходящих дымп вых газов; коэфипиент, учитывающим потери тепла в окружающую среду и равный 0.85 — 0.95- Температура отходящих газов определяется на уравнения теп- лового баланса: апа»?> р*'чете керамических рекуператоро» учвтывают присос *"«>« ня воадушвыж Каналов и дымовые. 3 ' жвиви141'1" " "Ь Iм'"* рекуператора определяется из вира (2J р Q . «7,* ’ ’ чегтво тепла”1"1*’ “сРедвва*мого воздуху, или КОЛИ ^Хо ;?пм'и"0,и,од"'”"" «>•«». »»“ *-среляяв К^.ЯПИ"Х"Т^.Р>Ж,,ОЩ>1П срсл> в BBJ’ час. А«.,-средиее тна^ыне p*явX^10,I*,'eД,"’" * ’вс г1“л : пзлажзаютпвяо’егаерятур паг^ипющпхея Изюме «астямения тепп г прявгденмммм няжй ф<.пМ, ®*ленсж можно im и пользоваться »*л*агы дыж)ИМ1 r^JZj " которые входят водяные экви Потери тепла в пкпгж 4ухв‘ форматами учитывают 10 среду ПРЯ пользования этими Л«т ли> ВИ1 „“7- >«пипая в. 5-15% Ж.ДЯЯО» зкв.ь» 1U
Вводим обозначения: F— поверхность нагрева рекуператора а м’; ц-з -I'M — водяной аквипалеит нагревающвто газа в кал час град.; И У«(» водяной эквипалеит iiarjienaeMoro газа а км/час град.; Vs количество дымовых газов в м’/час; уе - количество воздуха а м’/час; га_ удельная теплоемкость дымовых сазов в кал м* град.; е*—удельная теплоемкость воздуха в кал м‘грзл . д/ ( — разность температур дымовых гаэо» п воздуха в иа- ’ чале —в месте поступлении дымовых сазов, в град.; д/ _ разность температур дымовых газов и ападуха в конце -в месте выхода дымовых газов, в град.; « — основание натуральных логарифмов, равное 2.718. При заданных поверхности нагрева, температурах поступаю- щих дымовых газов и воздуха, водяных як вика лептах наг|«-каа- шего и нагреваемого гааов температура выходящих дым. вых газов при прямотоке определяется из выражения: t> («•-«pfl-*'5*1 J (3) ’ > W*+№ л температура нагретого воздуха: '• 1 г н •' и* ‘ ‘ При противотоке: 10) -1? f<? - 'V !• 1 - Значение / характеризует неполноту ^’.^дкн. йи неэавврпммтой разности температур к мане НВ
- Звачеии!' / дано на рис. 4G в зависимости от н ,у. • При еденной температуре подотрем воздуха или газа из уравнения (6) моям-т быть определено значение / в но рве. 4G значение *f, . а отсюда и площадь рекуператора F. Последнюю можно определить также из выражения (2). В атом случае нужно определить &t,p. При прямотоке g Де»-*. |8) при иротииотшог ' S Й **а-Ч (9) г.зм|гЛ^4- s.3O3U-H ч - ч Л«в Пре перекрести »м токе д/г^ прмпшитея равной сроднен) аряфиетаче. кому на рамки-тя температур при входе и выходе дым ных тахп, Цри авгшрообразипм направлении одного и1 «зов р.ея« «. ди г я „„ формулам HpOTBBOTOim. Величина Л "□|к>зс-ляетсн н» виражепия* s “{ 1-----р кал/м* час град., (Ю) ‘.•+Т+ .« 1Ь»
где: »• —коэфпцпонт теплот дмчн от дымовых га зов к стенке в кдл/м* час грид.; и* — ковфнциент теплеют дачи пт стенки к вое- духу в кал/м’ час град.. В—толщина стенки л м; X- козфипнепт теплопро- водности материала стенки в кал. и час град. Величина «• за шиит от сил рости воздуха м сек. (приве- денной к О') и диаметра канала d м. Если гсчсиме канала не круглое, то«/ — гидравлическим диаметр: Рис 47. К>*фп1»*ит тмхлгитлвчи иивашао* ала труб и каиаж’В. ПО где: F — жппое сечение канала в м’; 5 - часть периметра, по которой происходит теплоотдача в м Обычно скорость воздуха и продуктов горении (при (Р) кер* мическпх рекуператорах составляет примерно 0,5 м сок. и не пре вытает 2 м <ек.: и металлических — воздуха 5—15 м сек. и ДММп вых газов 1—5 м сек. В холодном кпппе рекуператора можно принимать большие скорости, чем в горячем. Нм рис. 47 показана запмсимо«ть от аф. Горизонтальные участки дают величины а», не за висящие от скорости (ламинарвое движение). Ввиду ничтожного содержа ним в воздухе водяных паров и угле кислоты: (12) Для дымовых газов a*-=ai + »^ (13) где: а. - киафицпепт теплоотдачи конвекцией от дымовых газов 4 к стенке пкал/м* час град.; * 4— коафмцвонт теплоотдачи излучением от дымовых газов # к стенке, и кал/м* час град.; - опрсЛгляетсм по рис. 47. 151
я* определяется в соответстми с расчетными формулам! (1) (4) лучпстого тевлопбмеия глины 111. им-Сл(-По) х*”; <к( А.-«-(т?Г: (1з> •• = *«>| + ₽,Н|О~4,й <'6( 5-т-р . (17) Степень черноты газоп эаиясжт от №личпиы pS. т. е. от парии азыюго давлении в долях атмосферы р ата, содержащихся в гааат СО, а Н,0 п «реме* длины пути луче» до ограждающей поперт- •ости 5 м. На рас. 11—14 пржы-дяяы значения еСи,. *н,о и поправочных коэфипиентов ? и Ат,. Зная их, можно подсчитать количество тепла д,м. передаваемого в результате теплообмена взлучеив. и и отсюда гд» I, If», — температуры соответственно газового слон и поверхности в град. Расчет ибтегм коэфнпвеята теплоперодачл производится для средних условен в рекуператоре или. что точнее, для горячего я холодного конца, е последующим подсчетом среднего анлчекиа. Приближении величина К составляет для керамических рекупе- раторов 2ч-5 и для металлических — 10-J-25 нвл/м* чаг град (см. пыше|. Температуру стенки определяют особенно част» в металла четких рекуператорах ввиду опасности пе|>егрева стенки. В реку- ператоре с противоточным движением газов наиболее вероятен перегрев «теики у места поступления отходящих газом. При при- мопже проверяется температура стенки у мест входа н еы хода отходящих гааов. Температура сиверхиости плоских стопок определяется из выражения со стороны дммипмх газов: («о в со стороиы воздуха: (20) " ’г‘:’'*|,,аи,-,,7Ы теплопередачи и топлоогпачн отавееиы к проверяемой точке. В металлических рекупираторах: IS1
Разность температур я степи»! алнмептов hmium«t СКЯР напряжения, могущие обусловить Появление Термическую ------------ по формуле: прочиост» Ш.МОТНМ, мем^?*^.^ * («5-4)» <8200. где: К (21> -общий жафипяеит теплопередачи длЯ проверяемой точка в кал/м* час град.; — температуры отходящн» газов в всолуха в проверя- емой точке в град.; F 4 толщина стенки в ем. Численное выражение П|«вой часта неравенства даао дли шамота. Увеличение толщины стенок, устройство ребер, прили- вов и т. П. уменьшает термическую прочность. Проверку проч- ности делают обычно для участков у входа и выхода гааов ». гегЕнгрлтогы Теплообмен в регенератора! В регенераторе ни па одно мгновенно не наступает уставоаа- шееся тепло ное состояние. Непосредственно м переводом клапана в нагретую насади) поступает воздух. Насадка постепенно охлаждается, вначале быстрее, потом мемеммае. и нагрев воздух» снижается. После вторичного перевода клапана отходящие газы подогревают насадку вначале быстро, потом медленнее и отво- дятся все с более и более повышающейся температурой. На рис. 48 показано изменение во времени температуры в различные част»! насадочного кирпича толщиной 63 мм после начала подачи воз- Рис. аз. Иаменение ио вре- мени Tvioiiipjtty ры гео тол- щам насадочного кирпича Рис. 4Р Изменение мшя- ватчтя воверхисстн ниран L (в одной точке) »• аинл 11Э
дуга. К тачалу периоде шиачж воздуха температур» помрхи„..т, ,'прппча выше. WM се|1влвиы. Проходящий воздух быстро . ira;H>„ температуру поиархиоствнх слоев кирпича. Вскоре теши.риту,,, ка некоторой глубине оказывается более высокой, чем в се|к?д»„,. и с поверхности кирпича, т. е. отдача тепла идет и двух на прав.к ниях. Через короткое время температура в середине кирпича ста мпмтсн наиболее высокой и теплоотдача происходит <п сВредипи кирпича наружу. <циано это имеет место при достаточно тонком кирпиче. В тол стом кирпиче середина плохо нс пользуется. Таким обрааом, в регенераторе пр'нгс ходит дна процесса общ- ие тепл»: между стенкой и газом и в стойко. II яме не в не температур газа п поверхности кирпичи насадки н течение периодов наг|ч*ва и охлаждения представлено на рис. 49. За едиинпу времени для регенераторов принимают суммарную продолжительность периодов нагрева или охлаждения. Устройство petYHcparopoB В лавнеим'хтв от направления газов различают верти кал ьмы* и горизонтальные регенераторы. На риг. 50 представлен вертикальный регенератор. Под ним находится подниендочвыц канал, распределяющим газы по на сахке. Канал перекрыт (водами-хомутами. между которыми имеются промежутки для прохода газов. В вертикальных регенераторах отходящие газы подводятся вверху и отводятся снизу,а воздух наоборот. При работе с есте- ственной тягой, т. е. прп малом гопрптивлеиин. движение го и в в регенератора« является самоураиноношиваюглимси (см. главу ПI.
К материалу насадки регенераторов пра^ялиютги юти? требовании: «жду- 1) 1МЖЯМАЛ*.ПЯ строительная. Химическая „ Тм»мич«- ня я прочность: г 2) высокая теплоемкость (с целью уменьшения веса кярпмм» 3) высокая теплопроводность для возможности умвчевва толщины кирпича и умгньшеяня объема регенераторе. Обычно материалом для насадки рейтера торов служит шамот, стойкий я условиях высоких температур и езздейгтния печных гаюв. В отдельных случаях примени ют магнезит я динас. Насадку* рсгсиервти^хю в большинстве случаев выкладывают п< прямоугольного кприлча. Иногда яагиднчиому материалу придают более сложную форму с полью улучшения теилоотда- чп, увеличения иктявной поверхности пли уменьшения засоре- ния. Толщину кирпичи иыбпрают • таким расчетом. чтобы он был прочен под нагрузкой и в то же время в достаточной мере принимал участие н теплообмене При слишком малой толщине кирпича увеличиваются колебания температуры греющих и на* Г|>еваюшихгл газов и уменьшается копфппмент тенл»м1ере.тачн. С уменьшением толщины кирпичи растет П'»верхм1сть нагрева и уменьшается продолжительность периода. При большой тл- шпяг кирпича его герднепинл не принимает участия л тепло- обмене, что бесполезно увеличивает объем насадки. Продолжительность периода подачи воздуха или газа и не пиода отходящих газов обычно составляет суммарно 20—40 мин- Для этих условий достаточна толщина кирпича в 25—4U мм. Большая толщина (65-160 мм) берегся нз условии прочности. Обычно насадку регенераторов (накладывают из кирпича, уложенного на ребро. Можно располагать насадку сплошными вертикальными пли горизонтальными каналами (рис. 51 -а), л в вертикальных регенераторах также чередующимися рядами < перебивкой каналов — смещенная в шахматном ворядке и не- смещенная насадки (рис. 51б.в). В насадке с чередующимися рядами газы, пройдя одни ря (кир- пича, меняют скорость и направление, которые в иаса же со силош ними каналами остаются неизменными. Удельная поверхность насадки со ешп-шиымн каналами несколько меньше, чем насадки с чередующимися рядами, введу наличия и послвдмгй открытых горизонт».н-мых поверх- ностей. Разрывы каналом способствуют ту|й5ули.чаипн потока гаалв. Наседав со cilknuhwmh каналами прочва н мало зжорнепя- Однако п случае засорения части такого канала, пыключтт и весь канал, что не имеч*г места в насадке С неребявкой каналов- Чистка насадки со сплошными каналами находу затрудни- тельна. Насадку с пес плотными каналами можно чистить находу путем промыпкв водой и обдувания < жатым воа.(У"’м м•,,l парим.
'Jw* Пщ,„ РжС. it. Типы р<-|ямерагл«ных ил галок. Расстояние между кирпичами в насадке всрП1ка.1ЬИЫХ |ичгж- ратиров равняется О0 -100 мм и в горизонтальных—100—2011 мм. Занятая насадной часть сечения—заполнение наседки— аичанляст 30—и в среднем 40—45%. Уменьшение ширины промежутков увеличивает опасность засорения, улучшает теплоотдачу конвекцией и уменьшает теп- лоотдачу излучением. В последнее время получила рас и рост ранение насадка, являющаяся разно вид житью насадки < чередующимися рин мн. В этой насадке (риг. 5! и) кирпичи и каждом продолыь м ряду расположены в шахматном порядке. Поэтому торцовые поперхностн кирпича открыты и поверхность нагрев» иисадк» возрастает за счет вертикальной поверхности, менее подвержен вей засорению, в улучшается у стопчи шить кладки. Расчет регенераторов Расчет регенераторов состоит в у становлении распредс.г-нн» продуктов горения в регенераторах, мире делении коэфмпие»н* теплообмена насадки, понерхности кагрсьа, изменения темпер*' тур натрсвАсмою волду ха и охлаждающий и дымовых газон м тече- ние периода и сопротнил<*ним па пути газов. Кроме того, можно определять оитнммльныо размеры кан“ лив (или cibijxn ii.i г. нагадкг и T”..hihh\ кирпичи, ovecHPMMBB*0 щи? хороший теплпоимен, не слишком большую затрату манор» и милую стоимость. При данных размерах регенератора иирададяют температуры Пиди| рева пвй и воздуха и температуру иы ходящих мл рвГ*ме ротора отходящих газов. Желателен нолможни болео высокий подогрев воздуха и гола. Предел станеми пидо||И‘аи определяется уменьшением разни* т« «3* температур попу ха иля газа и отхолящи* газов я toomn яым уделиченш-м размеров регшюраторов. овумпм внаймы^ явченис потерь п окружающую среду и присоса воата ’ Можно принять. ЧТО максимальная темвепатгоа пЛ .... к воздух. ....250-000" И.ж. п-Мп..,,.т)'"’^тП^'Х“ отходящих гязо.1. Гемпоратура отходящих газов па выходе а, П1- 1гиараторои зависит от их ратпределгаая по |кт.и»р»го|юи и использовании в каждом |»теиераторе. Обычно став ил 200 400г* превышает температуру поступающих газов. Эти соображения позволяют П|«-дварит<'Ль№> задаться распре де.теииеы температур в регенераторах. Вояаяяппость таяло >«, пре деления Проверяется по тепловому балансу регенератор). Приход.»’* статм'В атого баланса является к.лячество тепла, вносимого отходящими .азами’, а расходными—количество тепла затрачиваем'»' на нагрев воздуха и газа, и количество тепла, уж. . иного пл регенераторов отходящими газами (с учетом присос., воздуха и регенераторы). При правильном принятии распрядкн- иия температур п тори тепла и окружающую среду соответствует нормальной —5—10*. .Если распределение температур а мм- душных и газовых регенераторах одинаковое пли имеются только воздушные регенераторы, то, задавшись температурой подогрева воздуха и газа и величиной потери тепла регенераторами в окру- жающую среду, по разности теплового баланса можно ОИраде- лигь величину теплоты нагрева выходящих из регенераторов газов, а отсюда и их температуру. Если распределение темпера- тур в газовых и воздушных регенераторах неодинаковое, то вели- чину теплоты наг|к-м отходящих газов на выходе уточняют по их распределению и регенераторах (см. нижа). Для определения поверхности нагрева 1 м* насадив (удельной поверхности) требуется разделить ее общую поверхность на пол- ный занимаемый объем. Для насадки с чередующимися рядами удельная поверхтн’сть иаг||е|та при сплошной кладке продольных рядов (учтено 75% гориаоиталы.ой .юнерхиости как быстро засоряющейся)—по рис. Ыб. . * ; 1 *“* м’м* (И) /“ГП (ГЛ? 1 ' и при шахматном расположении кирпичей по рис. 51в. I _*,<«+?*> м’/м*. (23) ' Ы е «I* » (а + «! ' где: а — рост толп in» между кприачпмм а 8 — тилщпнз кнрплчн в м, h- высот» кирпича в м. Поверхность растет с уменьшением величины промежутков и тиицмны кирпича, no.nl 2.^^“ГЬ *,П,В*««С " («пчп.рзг.рт.з продуктов прсаВЯ II ТО ГОЯ.» . яаз «.которого молажстм п.рючаз гаюа. II
I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I при расчете регенераторов следует принимать in- деи11ьи. тельную, а эквивалентную толщину кирпича. Для насадим «* чередующимися рядами, разделив ,|&цч занимаемый насадочным кирпичом, на поверхность нагрев/ получаем для сплошной кладки продольных рядом: *’-«-------ЬмГ~ м <24> ,+ 7ГПГГ и При шахматном расположении кирпичей и продольных рядах: 6 “ П (а 4- Н)4 0,?М(2< -1) * В противоположность насадке со сплошными каналами в насадках с чередующимися рядами эквивалентная толщина меньшедействительной за счет открытых горизонтальных поверх- ностей кирпичей васадкп. Распределение отходящих газон Количество тепла, оставляемое гадами в j* генераторе, с доста точшш точностью может быть принято пропорциональным каш чнству текла, воспринимаемому нагревающейся средой. Введем обозначения: суммарный объем отходящих газик I м’/свс.; объем отходящих газов, поступающих в газовый реп верапф—4* и в воздушный — м’.сек.; объем воздуха »<мэ;сек. и газа — Vt м*/ссш.; температуря отходящих газов, посту ивющих и оба регенератора bf, выходящих ил газовик» регенератор-* е. и из воздушной»— 6*; температура горючего газа, поступаю mere в рвтевератор— ft', и выходящего--О', и соответственно ек»з — 11 ft«* удельные теплоемкости нтхидшиих газов, посту ьаюших и регенераторы—i* и выходящих мл воздушного реге»*' ритора t® м и* газового — г® кал/хг1 град, удельная тен-ю» '* кость поступающего и регенератор воздуха—cj и иыходн щегп^-с, и «ютдетстве»во гаш — cj я cj кал/м3 град. t> «/ ,а Ки:,нч<чтво тепла. остав.тя«*мое отходящими газом” в шчяуншом регенераторе: (2б> euij"'iu(LU" ,ети*’'К1авЛ|,п’*ов ополялшми газами в газииси — cjllt) кал/с.к. (20 Kawwtra,, ’ км/cw. lit
Количество тепли, тхприммепкм ibuom: —У/Х' fXl ««;«« (2Й> Имеет* лии ураиюаш е .шуми иетвостнтлп 4+Я=т (Э0> и >•! (**•?-~ Г,(г*»,-е*»*)’ ,31> Решая ураияенпя. находим Л‘ и В*. Если нет достаточно хорошей изоляции регенераторов, а тя (ТВОСТИ, стального кожу та идя гпепиальвых бмаюк, вевз£пии| присос И регенераторы вжшиего еоадута. Разрежение а реп иераторе значительно больше в период отходящих газов, в при- сос происходит главным образом в этот период. Его легко учесть, если в преди.ошем выражении для ввести н<. -фи авгит при В, и Л, для выхода; uaii|uu>ep. при присосе в &)*• количества проходящих газов: (/• - Б; г J5* - 1,2В>Х (32> Праиильность принятого расщюзелени я температур пром* ряется, как уже укатано тепловым баланс» м Потеря и окру ахающую среду должна составлять 5—10%. Ее можно определить специальным расчетом. Козфицпевт геид ©обмена Современные методы расчета регенераторов базируются на •иконах теплопередачи и используют для расчета Пиверхиемти нагрева формулы теплообменников со <гациоиа] ным тепловым потоком, причем вводится понта коэфипиеита теплообмена, отнесенного к циклу — периоду, состоящему из фаз магревп я охлаж- дения. В коэфициептс теплообмена учтены факторы, связанные с теплопередачей от газов к стенке, аккумуляпнея тепла в кар Пиме насадки и теплоотдачей «it стенки к газам. 1ик>фиппс11т теплообмена определяется из выражпнп: <==— ----1----t кал/периид м’ град., (33) где: хи— коэфмцнепт теплоотдачи от дымовых гаэоа к стенке в нал/м* ч»с град.; «• — коэфицпеит теплоотдачи от стейки к воздух) и нал/м* час град.; гА — продолжите.1 ьяостъ нагрева насадки я час.. :*«-продолжительность охлаждении насадки в чп».., с — iKiuiiMuii удельная теплоемкость кирпича при а с]юдием температуре в дяимим сечении регенера- тора в 1:ал/иг град.; 15»
8 — толщиип кирпича и м. у — объемный вес кирпича в кг/м’. ( - — отношение максимальной разности температур а верткости кирпича к средней. ц — коафицпент использовании насадки. Как и и другие случаях (см. стр. 151), можно принят!,: Для определения величии я* и «{ можно ис.и<х!|..1овап. сае- дующяе вырвжеянн: для насадки со смещенным расположением каналов: ».=----^5— кал, м час град., (36») и е несмещенным расположением каналов: ’" =---jjji--- кал'м'час град., (Эбй) где. и, скорогть. отнесенная к нормальным условиям и минп П^к’ходном- учению (плоскости стыка рядов). </ — прпведгннма диаметр ячейки (в плоскости стыка рядов) в м; Г — абсолютная температура в *К. 1Щи;1ь прохода газов в плоскости стыка двух рядов состав- ляет на 1 м> площади насадки: Т«*т? <37) Формулами (36-а) п (36-6) МПЖВ1.1 пользоваться при насад- наж с чередующимся располо- жен игм рядов: —определяете»!, как ука- зано яызпе; « и ц—могут быть опреде- лены по рис. 52. «Значение а вычисляют от- дельно для пер ха и низа «" «аепдки. Среднее значение а опреде- ляетси иа пырвжеиил: (ЗВ) S ir? Для воздушной насилии можно П|н|иять линеймоа изме-
(„iiiie величины « н n-t. Для газовой насадка 1,25—1,75, прячем с умепыие........на • я ииверхиоств насадка я уиеямии-ir»’. Поверхвоет I. нагрела Величин" поверхности нагрева может быть определена при рассчитанном значения • для заданной штзавершенвоста подо- грева (риг. 46): '-£5 '*> или '-Н= <<о» hi пырижсния J* " (41) wf Для учет» потерь тепла регенераторами в гкружаищую среду следует уменьшать значение водяного ;>квпва.теитп дммо- ьые газон на 5—10%. __ __ Определить поверхность нагрев" насади» можно также и формуле: r.fe м*. <*2> г йг " ' где: (>„ —количество тепла, отдаваемого п.лдуху (НЛВ «И»У) " нре.мл £ часов (период) и кал. М — средняя разность ’ Гр*Д.; (9). < вычисляется яз выражений (33) и (Jo) ~£ 1 мтлиругм.е (»,. продотавпяет собой количеств.^ т в ’ ,(Д ^л,Жд^.е. на. адкой в период нагрева и ид.тиждеввв равны. Если ДЛНТГЛ1.НОСТИ периодов нагрев можно Припять: (43) <«) <?2 — Q. <?:«-<?.+-•-Н где: QJ, и (4. - кышчестм тепла, акку ““щрй.'Т,'ым.аыт воздушной газовой насадками » i гааов. в иал/период; ..ж,1в.-тстш>и№ Q. и <), — иоличегтва тепла, восяринам поал»** воздухом и гааом в период ""П»»» газа, в кал,иериол- U.I 11 №w о»»
( oiipoiwn.ieiinr З^шшшоеп. потерь выелетвяе трпма от ди.ттетр. ««надо» пря маиштпно* темпе е черед» итишсп расположена составляет: и^-олсгт,-Д э{, I » под. ст., |45/ где: d-гидравлический (ирмнеленный) диаметр* шалое в к, В-барометриямное давление и мм рт. ст.; Ь-днплоиио о Камере в мм рт. ст.; /- длина жути для газов в м; «в — скорость газа. приведенная к нормальным условиям отнесенная к плоскости стыка двух рядов (минималь- ное проходное сечение!. и м/сек.; Г температуря газон в К —объемный вес газов при нормальных условиях в кг м*. Для насадки со смещенным расположением каналов: А^ — 0.224*, ~}ГГь1 ““ вод. ст* <**•> Местные сонратпьлеиил рягевератялмой насадки с череду» ицмся расположением рядов раины: ** П°Д* <*•» (*•) где: в -число рядом кирпича; ь* — действительная скорость тхл в м/сек. Дал насадок си сплошными каналами сопротивление можно подсчитать по <Зычным формулам дли каналов. € НОТ. 1Ы-Яll.lil.l КЮРЫ }’тш,1в:м,т*,Ры устанавливают у Печей непрерывного галош не сиЛЬЩ1,Х *,ВЖМРРОН • случае, если тепло отходящих *»*«•₽«.. жкиух» к ...та .............................-.и высока. * Выход® из поздухи и газонагревателей излишне чае Kf>T*>T,tl,IJaw,pOB рентабельна лишь и том <лу №. В иптлТТи? Г?Ж,Ь' и них, превышает Ьм.Х u2L°““J“,wt« *> >*’ -20П - •*^я1 IMalirV UIJlMUt ttnww^ ъ тил..«.н, к^-|с •««дп» »».ч >««" » ЮЖ1. мсп,т т™и.р»’>|« г.юв, шитуашошп» ------«- «Роп.водатадыюсп, (т»й.т. И). ‘ ж,, ж„ , , |0ряуа<ж (М) (з1)
т *ба в па If К*аяч«ггао пара. п>мучв»могп в влта»х-пи.1в18»«рад . v j I 1 I 1 —МГЦ,, |мр» В I4f N1 • Ц. „I .. .. 1н< отход* 11 нх ГВ1ОВ II Град камгнимР уголь чзтут прирохвыя гм 35» 4П0 450 5ПО Рентабельность установки китлов-у тплняаторов выявляется расчетом. При благоприятных усломшх и нит можно всиольт- вать .30—50% тепла отходящих танов, что составляет Я— |.М; потенциал ыюго тепла в веденного топлива. Часть пплу«нчгиля эко- номии за!рачнма<*т< и на ансплоатаияю и энерпип тля гоняния искусствемноя тяга . Стоимость энергии в установках мл Hciauib- зования тепла отходящих газов составляет 10— 1.7% и не пре пытает 30% стоимости пара. В котлах утилизаторах обычно получаихт пар венмгокого давления в ш*лях у вел и чем и и полепноги перепада температур. Ви избежание конденсации пара желателен перегрев его. Наличие нотла утилизатора не исключает устав» аки допил- нательных котлов для покрытия недостатка в паре или п качестве |кмгрвны х Котельная установка состоит обычно из котла, по .игре ви- тали и пароперегревателя (последние два не обязательны). опта тельных ннеосив и иногда диннлшпельво* топьи. Пароперегреватели у стаиавливают в случае высокой тем- пернтуры поступающих в котлы газон. Оми расгпьаагйютсл в кана- лах для отходящих газов или в специальной коробке. В целях достаточного снижении температуры отходящих газов ла котлами устанавливают зкоиомвйзеры. Эвояомийьеры газотрубных kuimob выполняют ио обра <пу самих ютлпв п ибычио располагают над ними. При водотрубных котлах ti|-и меняю пн чугунным акономмАдеры е гладкими тру бами и автоматически» скребками или экономайзеры в виде секции котла. Во избежание конденсации водяного пари из П"в«?рхности труб экишомайаера, окисления их и образовании серией или сер- нистой кислот, разьедакчних трубы, температура ю)ДМ. посту- пающей к эиооомайэер» должна быть выше гочъи росы v«a дымо иых газов. Дм этой тли воду иодогревавп, смешавав ее с неко- торым количеством 1И>ДЫ, ОТВПДШ10Л их ЭКиНмМАЙЗера, ИЛЯ ВП1|< ван при помощи отработанного пара. Установку снабжают питательными насосами с яарокмм или двойным пароаым и илекгричсским Яривидом. !!•
pnc SA Схема установки котла-утилизатора- Для наиболее часто применяемых газотрубных котлов обычно у стами вливают дымосос. предпочтительно прямой» действия. Если можно использовать мятын пар следует предпочесть пршюд дымогосп от паровой турбины. Для иск рыгая нагрузки в часы пик и получении пара при имютючснпл печи устанавливают дополнительную топку, рабе* тающую и» газоном пли ином Топлине. Дополнительную топку оре1п:>чнтан»т отапливать газом. В этом случае со легки регули- ровать, не требуется специального обслуживания по । загрузке Топлива и чистке и обеспечивается стабильный режим. Постчянн1х* испольэоппнне и яотлф'утилизатири добавочного отопления невыгодно ввиду низкой темпериту ры газон, входи* тих в котел. Кроме того, прп высоких температурах газов рм- страиваются мести развальцовки труб и газотрубных котлах и коробятся скробкп в водотрубных. К* 1тлы-утмлизаторы устанавливают возможно ближе к печи для уменьшения потерь тепла. Расположение котлов над пронзиюл- ствишоши помещениями или под ними не допускается. Отходящие газы должны проходить сначала па рои ерш F* вате ль. питом хотгл в подог |*ватгл ь. Движение газов черев упя паку осущвсгалпеп я за счет естестпенном или искусствен»! он титя, йзы движутся и противотоке с пз|юм и водой. Темперитура гаэив должна значительно иргвышат*. температуру поды и пара _*11 м Предусматривается обводной намял для ' rai ** помимо К1>телых1Й устпяевки, который даеа возмож- члгт. МОТК1ЬИХ10 УСТапопку или пропускать через пес каиаты п« г,а£вН0>1еИЛ5вТС" >стР*ипать отдельные (►Сводные апи и. k\^-tu “ ?<|д‘>гР‘’*ат’,лм, а также дли дымососа пГл.«.в, м р" .’"’' С,"“ «отаа-утшимтор. »пм'1."л™1Г1Л™ят: .’.IS? 1'Л',Д',’Т TI1MIM оврв- „urn. Iivpuno,!. клапан, в слуп.е ибра- r,,l,KV *'«*• Р«> ным клапанами. Поступлении гааа в очах* выси-
«пЙ ТСМПРрИТ) ры <»Гм?г- fie'iituavr его сгорание В МОМ'*НТ Г.М€Ш«ННН с |ЮЗЛУХ"М. На обводных кана- лах и каналах между дошмиштелын >й толкни и котельной устапои ной устанавливают плот- но лакрынаинциеся ши- беры. В аппаратуре и ка- налах предусматривают отверстия ДЛЯ ЧИСТКИ II ПрСДОХрИ11ИТСЛ1.НЫГ' клапаны, открывающие'я при небольшом повышении давления. В некоторых случаях дли большей беэгна^жити от взрыва, могущего возникнуть при переключении клапанов, котелутидя затор устанавливают лишь на пути от воадушвого клапана и не используют н нем газов, вышедших и» газовых ре-г операторов. Системы котлов. Отходящие на печи газы пм.-кп ни -.кую т-м- пвратуру, поэтому при утилиэапии их тепла и целях получения пира могут быть использованы лишь котлы с хорошо разлитой поверхностью — газптрубнык и водотрубные. Пр*имуще-твсймо применяют газотрубные котлы, как более плотные. Газотрубные котлы (риг. 54) обычно гори л итилысые и без обмуровки. Диаметр котла 2—2,5 м, длина — до 6 м. Газы яз вход- ной камеры проходит по большому количеству (100—400) столь пых цельнотянутых труб небольшого диаметра (54—70 мм вну- тренний, толщина стенки 3 мм) и собираются в выходной камере. Гизы дкижутси в один нлп два оборота. При вроходе в два обо рота теплопередача особенно интоисиилл, но потеря давления большая. Концы труб развальцовывают и днищах котлов. Пу чкн труб иногда додают выдвижными, чтобы можно было их чистить (внутри- от спиле, снаружи — пт грязи и накипи). Иногда устраи- вают лючки дли драгуна к отдельным трубам изнутри. Это даст возможность чистить их во время рибиты. При слишком малом расстоянии между трубами чистка затруднит Газотрубные котлы имеют большое сопротивление—от 30 до ЙО мм вод. ст., и прп вх уста ли пне приду сматрипаетсл вгкусствемвая тяга (расход энергии 6—12 квтч ив 1 т пара). Вследствие больших ско- ростей газлв (6- 15 м/сек) при нормальных условиях котлы допускают 8иачмтсшы1оо наиряжоино поверхности нагрей- *^т° ciC'K.TtJMTejibcTncj, а также отсутсткне футеровки, делает их компакт- ными. Монтаж газотрубных котлов проще, чем iki.v^P) ^,мх- Они но требуют такой тщательной «чистки виды, как вх'дптруоиые» Водотрубные котлы с.осгнят и» вертикальных или иакдо«шых Труб с внутренним диаметром 50—4л мм и барабаиоа. Iр) 165
и гааохтаы мключают в обмуровку. Верхний барабан распила. 1,Ю11 >“пмтп. труб отишлют от ПИЛИ II сежи скребками. м,-, оигсиеВ’Щимися И ПОДИИМЛЮШИМИСЯ яри помоиш „е|,(.и Г ом от мотор» и червя.........й передачи. Применение скреб ' бодав эффектнин- "ом обдувеиие. Недостатком явлн.ц-я 1К,„. поит» черев отверстии дли подъемных цепей. 11рц тем „ , • швов выше 500' скребков не применяют вслелстпие нпрпАлеиня. Газы движутся и поперечном по отношению и тру Гшм направлении и одни или два хила. Соврогвютеиве водотрубных котлов нвболыпоо — 2—« мм кд. ст. Они допускают исполый*ванне естественной тяги. Несмотря на это. ирименеиие водотрубных котлов при получении Сйpi давлением к> 15 яти аяичител1.в<> меньше распространен чем гввотрубных. При давлениях вара вышл 15 лтп водотрубные к«-тлы Гю.тее пригодны ввиду легкого расстройства мест иваль- повкм труб в газотрубных котлах. Расчет коанчестпа тепла, отдаваемого продуктами городом, пр^ипмьдмто! с учетом их соегапа и температуры. Колвчест»» получаемого пара определяют пи его теплоте нагрева с учетом патера тепла установи и в окружающую среду. Скорость продуктов горения и каналах принимается рапной 6—Я мсек. Поверхности нагрева и сопротивления определяют по формулам, прнмиднмым в курсах теплопередачи и котельных установок. &. ДРУГИЕ СПОСОБЫ Ш ПОЛЬ;Ю1ПНИИ ТЕПЛА Тепло газов, вышедших ил регенераторе и и рекуператоров, мо-жот ныть пс пользовав*» в подоподогревагелях и приспособле- ниях для подсушки материалов. Вод|*и>1.ги|>е1ште.тм применяют в случаях пилкой температуры •иидишнх газов и нерентабельности установки котла у т млн ап- тора, а также при необходимости \прощения утилизационной установки. J * гтив ^"ж^^.^*'поло,Ге,,‘,7е-^й применяют гладкие или ребри- нм1ют*2 . *'«холод *>г|>сватель по Диггс я питательная пота. Т?" ТРМП(Ч'»пры 1. Ч.Ж росы junobux газон. л»ги °чип> ыишо игполмошт. тепло отхоляпш» Печа топлена (древесины, торфа). с i.rau-Hu.ii'?1' Ufl1 Г "",га,о,.м температ)рвом рижане, ........................................ '‘•’"'г х,,,"м .то.д,п,и„ Г8!,в топливом. Оплоты • •14» до содераспа, “0ЯСуШ1<". тают успешно. 35 », I’IJ" которой печи рзбо- тонлиоа i n', c)'u,Kt'Топлина но избежание загорания лива, дли » Ban, n.,„wlHM ,„ы с Т(ЯШе1и,1уро, |50Д1«п'.
Глам восьмая ГАЗОПРОВОДЫ И МАНАНЫ Горючие газы, воздух и лымовые ты транспортируют по гезш! ро шиям. Газопроводы снабжав* клапанами, с помощью которых про- изшинтея включение. регулирование и предупреждается ратру- iueiню газопроводов при взрыве. I. ГАЗОПРОВОДЫ Газопроводы для очищенного газа Очищенный почтя полностью от навешенных частил п плаж- д сними газ транспортируют но моталлич^ким игфуте[»оианным газопроводам. Они большей частью кыиолимжжн сварными в» листовой стали толщиной 6 мм я больше. Обычно яти газопро- воды - надземные, подвесные и располагаются на стальных или бетонных стойках. Газон |*> воды очищенного высококалорийного газа к иеху- потребителю часто делен* подземными. При даллепиях до Л»<| мм вод. ст. их изготовляют как из стали, гак я ил чугуна. Для более высоких давлений применяют почтя исключительно етвльные трубы. Подземные газоп|юводы дли очищенного газа прокладывают ниже глубины промерзания грунта во избежание замерзания конденсат. Газопроводы очищенного газа рассчитывают на скорость 6—12 м/сек., а при малых производительностях — на меньшую. Газопроводы для исочвшспного газа Для транспорта неочищенного газа о темиературой выше 300 применяю! металлическш? футерованные «л» кирпичные газе- проводы. Внутренним кладка делаете» ил oriiryHopnoro кирпича. Эти газопроводы снабжают пылеуловителями и мешками дли сбора конденсата м спуска его на ходу. для грлшпорта гада с низкой температурой (из влажных топлив) мощи.» п|41ман1пь металлические ясфутер«>ваваы* газо- проводы. В случае выде.чення конденсата гвлопроподы сяаоанают 1«
спускиыма трубами, погруженными • гидравлически, затворы (гомжв), > «"mix" «"Лии могут выть удалены и. ходу. Чтобы можнс. было частить газопроводы, их • набжают лажами. Кирпичные гавоо|юв»ды (обычно подземные) прим, онко .IBUIl ия транспорта смоявегого гам ивжгаго давлении во и.тбежанв.- выбивания газа (потери, опасность отравлении и взрыва) иди присоса воздуха (оивсапеть взрыва нлн сгорания газа). Кирпич- ные газопроводы делают примоуголькыми. Свод обычно очерчи- вают во дуге, радиус котор •' i.....гирине канала. При температур» ниже 1100 огнеупорную футеровку выи.и- ВЯИ'Г аз шамота. при более высоких температурах применяют тан же динас, причем нередко используют фасонный крупный кирпич. Потеря тепла кирпичными газопроводами невелика- при темпе рату,» газа 300—600' падение температуры составляет 2- &5 аа 1 м. Кирпичные газопроводы рагечитыиают на скорость 0,5—1,0 м/еек. (при О*). В металлических газоп|»гводах неочи- щенного газа принимают скорости 1—2 м/сек. при 0”. 4. НОЗДУХОЦГОНОДЫ Воздухопроводы служат для подачи воздуха для горения и охлаждения печей в про.тукта. Воздух может подаваться в печь за счет геометрического напо- ра (типа) печи ала правудительно, преимущественно нагнета- нием. К нагнетанию прибегают при использовании в печи подо- гретого воздуха пли отсасываемся» из помс-гиення в целях вен- тиляции. а также ври большом сопротивлении топок, регенера торопи рекуператоров. Применение металлических рекуператоров почти веема обусловливает необходимость нагнетания воз.туха. Металлические воздухопроводы обычно делают сварными из 3-мм ила белее тонкого железа. Скорости в вит принимают 4—12 м.’сек. (при О’). При невысоком подогреве требуется наружная изоляция воздухопроводов. В случае полот рева возду- ха выше 400 воздухопроводы футеруют и изолируют извутри- Дяа подача воздуха, подогретого до очейь высоких температур — выше 500—600*, ауягмеияют также воздухопроводы из огнеупор- ных материалов (шамота и динаса). Во1лухоир>во.ты от переводных клапанов к регенераторам сбычил делают подземные кирпичные и футе ответ изиутыз огне- упорами кирпичом (в тюпкврмча). „ • лыповьп: навалы ,1им..аые каналы ала борова’ обычно пиелстаяляют соб.й ' -гор.: * ’*'*** бчрОЬУЫ II.«'IUH»|-TC ж рои МИ Dlb-U>Wxa 1М«ид*Ча WQia »» “***•₽’'*'* ЛЫШОИЫХ 1«4ПВ, • РПИННЧЖлт ДИМ ним МЫ царун ' И * ПГ|1»-Д |М-|Г »]1НТ<>рА и II TVIL1O, » * «Мфот нмшмтъ Гхфт.шима ’ **С**’,И*' »’оплывуcteя вилемви, Вимому iGS
Устройство этих каналов вс отличаете, от уетрлйстм квг пичних подземных газо и воздухопроводов. При ни,,,,, п.мп„ мтурв ДЫМОВЫХ газов дымовой боров у трубы пели,.„ ВЬщ.. , ияюг из краевого кирпича. < K.IAIltlll.l Виды клапаном Различают клапаны для полючрння (выключения! талом, для регулировании количества гидов, предо храни тельные и перевод- ные- Изменение количества протекающего гада производится кла- панами, служищими .для включении и выключения гяха, если только ими МОЖИН достаточно легко и быстро упредить а регу- л пронять подачу газа. Предохранительные клапаны разделяются па две подгруппы: клапаны, предупреждающие разрушение газонре »' а при чрез- мерном повышения давления, и клапаны, предупреждающие про- никновение газов из одного участка в другой. Последние клапаны часто называют обратными По форме различают клапаны плоские (шиберы !, п виде клинь- ев (задвижки), тарельчатые и т. д. Уплотнение клапанов применяется сухое и гм.||>аплич»гксе. Сухое уплотнение создается взаимным прижимом поверх посте!. Стримь плотности зависит от обработки и состояния поверхно- стен, чистоты и разъедающего действия газа, прижима плоско- стей. давления и температуры газа и т. Д- В клапанах с гидравлическим уплотнением (затвором) плот- ность достигается срааннтельво легко. Применение их затру Д’ вено при высоком дакзении газа и гвзе с высокой темпграту pot вследствие испарения воды п охлаждения газа. В гидравлических затворах с погружением имеются постоян- но погруженные в воду • поверхности, создающие затвор. . ( мличсских разделительных затворах заливают водой р<»х». ДЛЯ газа только при выключении газопровода. Глубина погружения затворов в лу >ми«на "ыть в . * г больше высоты етодба воды. «ютвгтетвующего ззвленню iга>j в» ввиду суммирования при изменениях давления вол ’ и сильных колебаний уровня воды даже при отсутст» 7 ’ За исключением тарельчатых гидравлические клапаны <х»ы не применяются и качестве регулирующих подачу газа. каче- Гидравлические клапаны часто одновременно сл>ж стве upv дох рани тельных. Клапаны для включения, выключении я регулировании Простейшим клапаном для аклаиеапа, “ык1,оч'’“““ " !*7Н лировамня янляоп я шибер. При иертмкалыюм ноЛ * 169
3 Риг Тйр^л* чптыа к.тлпан •' СУММ 1ПЛСГП1Г ями|: / — тарелка. У— «еали. J— Ьэом. • -«Ж. 4-пр« но обеспечивает плотности иследстнне палачи» щелен у краем. При значительном двиленнн гиаз шиберы не применяются, Если rat имеет низкую температуру, щнперц и.пч-фныяют пл 2 < мм стали. При температура] выше 200—ЛИ) применяют 4—6-мм сталыш<> иди □—20 мм чугунные шиберы. При температурх выше ООО4 шиберы изготовляют из огнеупорного материала, обычно шамота. Ногле каждого пер*двмження шибера требует- ся промалывать или «аклеивать щели между ши- берим м кладкой канала. Для устранения прием, с а шиберы заключают в металлические и кир- пичные фу гл я |им. При применении футляров при- сос воздуха возможен только через небольшую щель между трогом подвески и футляром. В слу- чае больших размером шиберы дымовых ходов урно- повешивают противовесами и перемещают г по- мощью блоков. Жляраигтельыыа V. кжпш. оояае удовлетворительное уплотнение может быть достигнут тарельчатыми клапанами (риг..55), применяемыми дли включения, выключения и регулирования. Клапан состоит из чу пиний тарелки г конической боковой повернюстью, прижимаемой к чугунном) седлу-кольцу. Тарелка подвешена на штоке и связана с ним шарниром или же болтом, или чекой. Тарелку поднимают рукой или лебедкой с пом" шью троса, перекинутого «варез блок, или • помощью колов ьи • винтом и маховичком. IIjmi высоких температурах газа «ptni,*1 и седла изготовляют ил жароупорного чугуна. /• , *'И температуре газа тарельчатые клапаны могут <-ыть гяабжены гид^влнчеасими затворами. wrr.wuml!к-‘устанавливают у печей, питаемых » г.|«3и‘‘п““ьИы1''.,М ’ “•Р®*0”’ ............. «««'• «<ви вы"оксТ^!!!^ ' ВЫк-,,,’*,'“и» гам, |1|И'пмущ.!сгж-и111| «'* лааяшаем(зо <00—%^ " и,1"ляи1,,,и|"я под не.„ыч1П'-.и.нм« чм "ох СГ Г “роме таи'.ича гых клапаво» ' н я‘" гаярмаамчииме aul.,,w н металлических г».-.1 в.1имзк также тюм*-н«оаР’>1Юла< очищенного газа устаиа- типа водиных. а1ме вентили и клиновидные задвижки HfWipawreabiuae вжапаны мим 1мрыьч!и.,и 'г”^пп*1аМ‘Гися в газопроводе при воеллямсие- юлим чагтами газиприжЛл'‘Ч^нямм'-т. и преимушветмимо торие- вые КЛ1ШАИЫ с<мпштста\м> » ° 11 Увливают предохранитель служат я дли ..и ,, и г' ПХ1вх Ремеров, которые одновременно ч«с,кн г.мтрожиО11 „ >в лоо11. и' .
илрЫ1“* предохранительный клапан должен открыться, выпустить иос- ндв ягнившуюся смесь и при п*>ни деНИИ ДавЛСНИМ закрыть отверстие, соединяющее газопровод с атмпсфс piii, в<> избежание присоса воздуха н повторен и и взрыва. Часто применяют металлические Предохранительные клвпаны-хлопуш- кя (рис. ЭД. которыми пользуются также при чистке газопроводов дли удалении смолы и пыли. В качестве предохранительных Применяют и гидравлические клала* мы. В гидравлическом клапане вода выплескивается при взрыве и, быстро принимая горизонтальную поверхность, заменяет откидную крышку. Для того, чтобы подобный клапан был вполне безопасен, в нем после взрыва должно оста на ты я дос - таП14 ПОР КОЛИЧ1Ч-ТВО воды, II должен Ряс 56 Прадохраявпямнб кляпзм- халву шьа быть обеспечен пряток воды к нему. Предохранительные клапаны, служащие в те же время и ля чистки газопроводов, всегда ставят у затворных клапанми и п местах поворотов газопроводов. Предохранительными валяются также обратные клапаны, само- стоятельно выключающие потребителя. когда давление газа мающем газопроводе превысит воды и затворе понижается. амцин газопровод. 1’и< 57 Прсдохраввтчьиь- пыи обратный клавав падает. Гидравлический обратный клапан представлен нл рис..»/. 41 ’ подается под значительным давлением и, преодолевая спиро- Пиление гидравлического затвора и пробуглькнвая через воду, отводится к потребителю. В случае падения давления газа вида выключает газопровод к потребителю. Если дакление в ириви- —=1 давление п додающем. уровень . так как она вы (ааливается а пида- Благодарн большой иеличиие г< ни нишевая нлощадсн коробки затвори и подающего газопровода, даже при явзввчитвлыюы понижении уровня воды в латпире, в ли дающем газопроводе быстро образуется столб большом ВЫСОТЫ» ПреЛЯППП RX1WH обратному прохождению газа. Переводные кдаианы Дли периодического изменения аалраа- TOHIIH движения гааов в рсгвверагивных печах применяют переводные клапаны. 171
Рис. 5в. Псревозпей ба- рабанных четырстхози- а**а клапан Переводтае клапаны можно подрла. делить иа две группы: простые клапаны включающие или выключающие подачу одвого вида газа (воздуха, горючего ,1П|1 отходящих газов) и сложные клапаны,<)д.’ повременно переключающие подачу двух видов газов (воздуха—или горючего |in, и отходящих гидов). Простые клапаны представляют собой отдельные шиберы или тарельчатые кла- паны, одновременно перекрывающие и от- крывающие соответствуияцие каналы Барабанный сложный клапан, применя- ющийся для переключения направлении горючего газа и дымовых газов, представ- леи па рис. 58. On состоит из чугунного кольца 1, имеющего желобчатую форму в снабженного желобчатым же крестом 2. и стального барабана 3 с перегородкой 4 по диаметру. Кольцо с крестом—кресто- вина—образует четыре отделения и уста- наиливается над каналами в кирпичной кладке, сосдннянчцими газовые регенера- торы е газопроводом горючего газа и ды- мовой трубой. В крестовину наливается вода, и барабан устанавливается а кольцевом желобе такам образом, что его перегородка входит в один из двух желобов, образующих крест. Погруженные в воду оараоав в перегородка образуют гв;|раи.тичегкии затвор, герме- V"11'?'1" Р^МвДнющий барабан на две части. В одной половине > ра ава газопровод от газогенераторов оказывается сое.тинеи- газ в печь, в другой половин" тюб..я 1 тХ’ “"Ю4М1и“*1 дымовые газы, соединяется с дымовой п ’"“Р^мючеиви направления движения газов барабан основания Л,"тоС“ перегородка, не доходящая до его в опускают П„. жвя<’®*< затем поворачивают его на ЯО в воду. 1 операции барабан остается погруженным вяетсЯи7 дым<”юй”7р,5^й,Я г,жовр°,ол непосредственно соедя- р.ви"1 еш,оти*“ " «»Г“* ПРОГО~ стивины к к.11 лкс * или неплотного прилегания кр*- И.ющадь хода и самом ,а г шали Иб.дного отпепг». ’а^аГ'аис лштжма бить не меньше п.Ю- в крестовине.
Глава дглятая КЛАДКА II ОБВЯЗКА ПЕЧЕЙ 1. КЛАДКА ПЕЧЕЙ h.ta.iKii служит для ограждения рабочего прог т ране тиа печи II ГВЗОВМХ ПОТОКОВ. Выбор материала для кладка печи зависит от температурного режима печи. взаимодействия его г нагреваемыми материалами и требуемо* экономичности. Применяют огнеупорные, неогнеупорные и термоизоляцион- ные материалы. Кладка низкотемпературных печей ведется из к распоп'.изред- ка из силикатного кирпича, а иногда из бетона и дерева. При температурах выше i<H)—500г внутреннюю кладку ведут из огне- упорного кирпича. При совпадении швов, ее через несколько рядов перевязывают с наружной. Кладка рабочей камеры высо- котемпературных печей, например, стекловаренных, подвер- гающался сильному износу, ведется только из огнеупорного кирпича. Для уменьшении количества швов взамен кирпич си применяют крупные брусья. Кладка печи должна быть плотной, чтобы печные газы не выде- лялись наружу, а воздух не присасывался внутрь печи. Выде- ление газов вызывает потерю тепла и обгорание связей; кроме того, оно ухудшает условия обслуживания- Присос воздуха понижает температуру газов, вызывает сгорание горючих газов н увеличивает соп|юти1ыения на пути газов. Щели, образующиеся между’ кирпичами, заполняютраство]юм. Раствор дли огнеупорной кладки должен быть, достаточж» игпеупорпым, химически стойким и пластичным. Коэфнпиеиты расширения раствора и кирпича должны быть блиаки друг к ДрУ* ГУ» Раствор должен давать малую усадку и хорошо связывать кладку. Для огнеупорно* кладки «обычно используется раствор нз огнеупорной глины и отощаюшего вещества, соответствующего материалу кладки. Для красной кладки, работающей при тем- пературах выше 3U0 -4003, времен а ют раствор из глины и песка. Если требуется повышенная плотность, кладку заключают в стальной кожух или покрывают снаружи специальными сюмаз ками. Кладка ведется из кирпиче* впрммльныс размеров а крупных, я также из фасонного ирипаса. При оку тегами огнеупорного
Рже '•< Подвгелпй свод туннельной мочи: 1-корчкдот.»* П1>жн*скЖ. /-япаасикы» плати. 1-яяяа«-им* *• г новее. rt|»tir,u«ui кв|>- я«'. *— Лад» я х>я мдакка скида; в—ствльиис ооаяеемж, ?-1>сипаа 1*тс. 60 Падете ной своя стекловаренном печи еилд, |-пнН Д-оИ<*|’* пят. 4 ^йДжэкштеЖи ДД'< п*Х>* ВНМ с 1ОЗ<1. 3 — «МШЬ. <- МиЛпмия П«чм 7—9U «а шлл- ы»яно1о npoctfuacThM t- oiioiniMH стены (»У<» Р-ме1м*ия\е<Иия uHupi*" платя; /»—х|юии»т»ан появссижс;«•*. J/—<4>?«*н г>п<«самн. К- JIV.U'H «* kiUKit ПассеВмм М—уп*р- иы! болт / 4 —время ИМЯ ПЛАМНЯ. кирпича иногда делают набивную кладку. Такая кладка требует длительной сушки в осторожШ’П» нагрева. Свс-ды печем и каналов обычно выкла- дываж>т по дуге окружности. В ответе т- венных местах кладка печных сводив ве- дется в одвн огнеупорный кирпич и в ме- нте ответствен пых участках С пониженной температурим в два переката по пол о пн не кн|Н1 нча (одна огнеупорный, второй крас иыйЬ При Гиьльшнх пролетах применяют кирпич большой высоты. Подъем свода обычно составляет 18 пролета (радиус очерчивающей дуги сво- да ракой ширине канала), а иногда м боли- те. При сильном росте свода принимает- ся меньшим подъем. Напряжения, иозмикиющне в своде, возрастают с ут’.тичг имен размеров кирпича. Наибольшей поличины они достига*11 при мснюлмтвиы « воде. С целью получения плотвой кладки кирпичи подтесывают» что ослиблнп кладку. Кладку сводов ведут мл клипового кир- пича иногда вперемежку с прямым. Ответстмешше своды ныкла.хымают предвари тел Ы»о насух“ на кружалах, тщательно водбирам кирпичи. Затем ужо нелут кладку на растворе, начиная ve от пит. Кладку цилввдрпческих св* д е щм.и1ы лмт продольными рядима, а сферических колкие вымн. Своды замыкают хороши гцни намнымн замковыми клино выми кирпичами. Дли умекн.шенин напряжении при больших пролетах и удобства ремонта нижележащем кладки, а также уменъ- шемпя подъема свода, подвешивают отдельным элементы и целые своды.
На рис. 59 показам свод шгпк»птпе|н>гу|«. и пнн,.,.. |!СЧИ с подвешенными -.лом-ндами ионструкшш ги„„в;гв,.чп, " На рис. «О покатаны подвесной е». п кл». нечя. «. ТЕПЛОВАЯ РАЯОТА К.1АДКИ Работа кладки зависит от распределнно, в кеа пчтсрапо характеризующсн) теплообмен кладки н рабочем пространстве^ возникавними напряжения, пластические деформации, п ? рц тепла и окружающую «|*ду и стойкость кладки. При отрицательном даилении в рабочем п|м>« тран<тлс >кр*1 кладку присасывается воздух, понижающий ее температуру. IIрв положи тельник давлении в рабочем пространстве через кладку просачиваются печные газы, нагревающие се. Тепло, передаче мое кладке, в почах непрерывного действии теряется наружу. Количество «того тепли я температура внешней поверхности стены могут быть определены по рис. 64. В печах периодического дей- ствия часть тепла аккумулируется кладкой и отдается ею в период охлаждения, распределение температур в кладке и i. личество отданного наружу и аккумулированного тепла могут быть опре делены методом конечных разностей (см. главу III). На рис. 61 показано распределение температур в своде неирс рывно действующей стекловаренной печи при наличии и отсут- ствии тепловой изоляции. Из рисунка видно влияние тепловой изоляции на распределение температур, а следовательно, и на потерю тепла в окружающую с |»еду. Материал каждого сл«'Н свода должен но своим свойствам соответствовать температурному интервалу, в котором этот слой работает. Количество тепла, аккумулируемого кладкой печей перио- дического действия, возрастает «. увеличением веса кладки, что определяет дополнительную мы гиду тсч1ловой изоляции.
Большов казачество тепл» теряется " окружающую fp, . тех мк Т.1, где кладка тонкая. Люки н лазы < ледует надлежаща^ Обрмом утеплять путем футеровки заслонок, закладыва.......... верстки кирпичом и т. Д« В случае возможности репках изменении температур, кладка должна бить достаточно термостойка. При иаг1*в«нп" кладка расширяется до тех пор, пока мате- риал не становятся иластпчиым. Величина расширит.... зависит от многих причин, в частности, от распределения температур в кладке, кссфициента расширения материала кладки, размеров швов в свойств материала, ах заполняющее", размерив я состояния кладки и способа обвязки печи. Шпы в известной мере компенсируют расширение кладки, г. е. уменьшают суммарную величину расширении. Во избежание значительного изменения размеров кладки, вией предусматривают специальные температурные швы. Иногда в ста- дии производства кладки швы закладывают материалом, выгора- ющим при пуске печи, например, деревянными досками. На слу чай расширения кладки часто предусматривают возможность ослабления и втяжения связей, стягивающих колонны обвязки. 3. ГМГЫДЛП1П КЛАДКИ Во многих случаях кладка подвергается разъедающему двй- ствию нагреваемого в nt-чи материала, который взаимодействует с материалом кладки. Большое значение имеет проникновение в швы, трещины и поры кладки жидких веществ (стекломассы шлака'. Последние реагируют е материалом клвдкн и затем выте- из» л наружу, а на их место поступает свежий расплав. Пористость материала способствует его риаьеданию также вследствие заели- чеппя поверхности раздела фаз. в которых кладка подвержена ра тьетающему деист значение имеет уменьшение пористости материал» " *п-'1н’еетва швов. Кроме того, весьма пажей г‘«-таы " п"д "Р состава материала кладки и зависимости от д“ * “гремемых материалов. пва.жиы,. Рааы-даипн кладки применяют также с по ох тяж жал ?в,®в*в*** футеровки нестойких материалов я££ХГ*ш*'","т <• ПРОЧНЫ ТЬ К.1АДКИ 1к*1ЯДКВ ЛОЛИГНЛ ОКВЯипотх >тгк, <жлпаю и нэп»Гл а . ть таточмое соироганленио г.иии> . ’ .1ЬМГ\ |^1Ц. I-т от ТвКЖр ЭДрВ1ЫЦИМ усилиям. Сопротивление силы сжимХЛ |.а, Т1,..,,а . кярнячами и ВЩЩЧЯМЫ огмепторного тштвом J “ мопню неспеншогося обычного дметигаегг.я малое сисплоинг. Спекание 1%
раствор значительно униличимет его протает. И||1егтМ1Ри и •метанные растворы увел....ннют . П<.1МИ1И<. 1 ; »- Однако при ПОПЫПНЧ1ИИ температуры д.» Ж ми» пи .Jr Д также как и бетонная кладка, разрушаются. В ш чж.й кла’в^ должны возникать разрывающие усилия. При наличии их я™, может опрокинуться. ’ Высота самостоятельно стоящих стон печной клики ии датвпт преныпмп. их пятикратной толщины. Увеличение соотипщеиия допускается при перевязке таких стон с другими. Напряжения сжатия от собственного нега кладки вообще невелики. <>дна ко неравномерность нагрузки и ]мп|рсделеамя тем- ператур. а также наличие пластических де^рмаиим в отдель- ны х частях кладки могут значительно увеличить ни напряжении. Образованно трещин в кладке я iui лете я обычно следствием появления напряжении, волпикльиннх при резком изменении температуры отдельных участков кладки, структурных изменении в материале кладки и излишне ннтен< изной сушки. Иногда тро- шины вызываются сжатием, связанным с расширением ча< гп кладки. 5. ОГНЕУ ПОРНЫ!; MkTfTIlX.IM Качество изделий, срок службы н производительность печей в значительной мере зависят от применяемых огнеупорных мате* риалов. Под огнеупорными понимают материалы, способные выдержи- вать температуры не ниже 1580* м<? расплавляясь. Огнеупорные материалы делится ня две группы: 1) обычные, огнеупорность которых не превышает 1770*,* 2) высокоогяеупорпые, огнеупорность которых выше 1770*. Главнейшими представителями первой группы являются шамот и динас. Главнейшие высокое гнеу по рвы® материалы изготовляются из веществ, состоящих в основном из SiOt, А1вО, и MgO, а также содержащих некоторые количества специально вводимого £Н Не- большую группу составляют изделия из графита, карбидов и нитри- дов некоторых металлов и металлоидов и окислов редких элементов. Характеристика основных огнеупорных и высокоогиеу пирных материалов приведена п габл. 12. Помимо способности выдерживать высокие температуры не расплавляясь, к огнеупорным материалам для кладки печей обычно предъявляются требования в отношении: 1) постоянства <• •ьеж» при высоких температурах; 2) сохранения • •тр*нгтельн«»и постя под нагрузкой при высоких rcMnejNiTypax; •!) хиначе» стойкости: 4) термической стойкостн. Прочность под нагрузкой Огнеупорные изделия обладают слоЙстеом разни гнаться и ue>4u-’i*M1,P0,,aT,’c 11 при иагремашти до томлервтуры ниже точки
Unrpui иСпеи пи я вес В кг; я1 Шпагатные подлея Динасовые наделяя Кжрборупдожив оси с ПЖф Магвсаат Кыг0№ir .1ЙВОЭГЧЛГ тип подлая Муя лат плввжпыП . . Хромоног в епт .... Грпфжтожир водляя . Цнркгаппые и цвржо явееыс адс.тяя . , Краски! ккращ . . . 1«от (I: t:S). . . Кааеакгурми* кпрпт П°р«тк> aetact . , Ш.илткир авппмич . . Невосп-као . t а Даааиам. аегааис иэо-згоэ 1730-JilOO 21O1-25OO 2360 263» 2000—25Ю 21б^-2*я 3990-31» 180) 210 >-22)) 175 > клвбо обожжеи нив|, 3V>) leaaaan обо». Жгвиип) ММ <oo-s>-> ЗМ «0-М» 000—1000 Своветвя огпоуп .Т1М1 Теплое «кости ото до Г или прп 1’ в квл/кг град. Koa<liiuueuT ’'B-KMipoomuw.,, n кал/м час град 0,204-83 1ГМ 0,G+53 10-* г o(i»+so-to-«-t 0,7+6> tO » l 0,18 |прв 20е) e.o+tso.io*-i 0,225 + 60 10 -М 5.S—23>.IO^»I 0,20 |прп 20е) — — 0.18+3610-» 1 1.4 (при 50е); 1,34 (прп 4OI’| 0.16 8.94 — — o.ll (при 0X1’1 ОД +14.10-М 0.1S6 (иря Я)*), 0.219(при •jд’) 0.79 0,10 (яра ио’) 0.10+10-10-’ г 0,0733 Itrpn 0,122 (при 300’) — 0,13—0.28 — 0.09—0.12 — 0,22—0,41 1
Т»6л««» н и г* и да * м «я ним м»т*рк*11*и Огнеупор ость и град. Предел прочности | ipn сжатии II Itr/CM* Химич**-кап <тонниноеп Тер*ич«нал устойчивость Основные шлаки л онислы ежи оз лаки в икпслы 1580-1750 р.. ч.. иг удовлетворит до хороц^П плохая удов .те пор а* тельная itto -»»> 150 350 плохая то на» отдачвал 1850-100») 400-6М отличная • >дпвл г твори- тельная >2000 333-530 очень плохая отличная плохая I7BQ-190O 400—&J0 от удовлетворит до хорииаеА удовлетвори- телъвая отличим 1*20— 1%) > кию плохая отличная то же l»W-2)30 250—803 от нлохоЛ до удовлетворит. то удоялегворя- тельлаи >2000 I0O—100 хорошая — — 2000—2500 150 300 от удовлетворит, до хорошей удовлетвори- тельная отлична» — 100-125 — — — — — — - — — — - — 1180—1430 22-47 — — — 20-40 — — 16»—1700 20—40 — и* 1Г>
плав-тевна. Так как обычно огнеупорные кирпичи работают иа сжатие, и давление и кладке ие превышает 2 кт 'гм , то темпер,, тару деформации определяют при нагрузке и - кг см . ’ Деформация шамотные кирпичей начинается обычно при f.'JflO 1ММГ и "ИИ теряют строительную прочность около 154Л > .Динасо- вые кирпичи начинают деформироваться только при 1600-1650- и быстро теряют прочность. Поэтому динас может быть применен для кладки своза высокотемпературных печей, я шамот непригоден для этой пели. Химическая стойкость Хама четка я стойкость огнеупорного материала определяется его составом и структурой (пористостью), размерами кирпичей и качеством кладки. В ряде случаев мероприятия, способствующие увеличению продолжительности срока службы кладки, снизятся к применении возможно более крупных брусьев в целях получе- нии минимального количества швов, плотной кладки и искус- ствеаного охлаждения. подра- тсмис- Тернвчегкая СТОЙКОСТЬ Под термической стойяостыо огнеупорного материала зумеметгя снособпость его выдерживать резкие колебания рату|1Ы не разрушаясь и ие растрескиваясь. гтм MiTm" la"5Iot,,n,:Tk пгяеупорного материала зависит от его вопи ' *Фи(|иснта линейного расширения и теплопровод- твеб^т'би^’^ хг,,’"шеА термической устойчивостью. Динас Хшш ш.МеДЛ''вв"гп «греияния и ойажлення. ввиду про- сорта тыгоюгли^мм^сгого'С1П<‘,',КГЫ" о®»ялают некоторые тиноаемнетого огнеупорного материала. । Па, таинство объема при высоких температурах риалы При Hart№,J1'„/.r'E!7eM"ro •'•сширенпя. огнеупорные мате- ивн: вчаста.,стГш.м", - «1-УНТуриЬе измене- яо ширяется. У шамот- мячккам расширением. "о1ирои степени компенсируется тер- У питисовыт кирпичей пГ мт" <»бу<лтв.тиьает его 1И '** 31‘Ф,рма>тии суммируются. Нелачана жфопмаивя . Лм*“" Р“сширсяве при ’ нагреаании. ЛИИ шввент от нвчестш " 1‘’'",И|Н'НИЯ огнеупорных иаде- температур. „г,лвг, а «х -'..кнга. Достаточно UhlCUIUHl изыененнр объема маточил <*М1и,ег Мк|»кмальное длполи117е.1ьн<м> ’“’•риале и печи «•и
Динас Динасовыми называются огнеупорны» вазелин. содержащие не менее !Ю”» SiO, и обожалчшые настолько. что кремнезем », находится полностью или большей часть» и mine тридимита и кристобалита. Удельный вес хорошего динаса не пропишет 2,38- 2.40. Наиболее интенсивно динас расширяется при темпертрах ниже 6001. Динас применяется для кладки степ пламевш го про-тревстп, сводов и частично горелок печей, так как он сохраняет прочность при высокой температур» и деформируется и>и иагрум а лишь вблизи точки плавления. Шамот Шамотными на шматки огнеут рные лхтелия ид смеси пласти- ческой огнеупорной глины и отощающего огнеупорного мтцества — шамота (обычно обожженной огнеупорной главы!, содержащие ие мойве 30' „ А1,О,. С повышением температуры .о определенных пре- делов шамотный кирпич расширяется. При 700’ расширение достигает У мм на 1 м. Полукислый материал В некоторых случаях применяют полукислые изделия, изгото- вляемые из глин или каолинов с высоким содержанием SiO, или из смеси песка и глины (30—50% глины я 70—50 ',, песка). Их быстро высушивают и используют в виде сырца. При изменении температуры полукислые изделия ие дают ни расширения, ни усадки. Несмстри ня достаточную огнеупорность, этот материал редко применяется вследствие его песолыпоа химической и механической прочности. Песчаник Естественный песчаник применялся до поятиения шамота II динаса. Он представляет собой зерна кварца, сиементвром • пые кремвсаемом и другими веществами. Прп нагревание ап - ник расширяется. При красном калении линеичое расширеше незначительно, при bfe° оно составляет, примерно, и.э .. I 1200-1400' —4 -5%. Магнезит (г,_од МнО. Они обла- Мапюзитопые изделия содержат до »э—w . Дают высокой огнеупорностью, плотностью я прочиост с химическом устойчивостью по отношению к матери............ характера, н частности, портландцементу. в ',и1^ иишл,.нчс. ЗМГОНЫН кирпич р<мНК» м% ПОЛЬЗУЙСЯ в ГИ',М .^...niaiHCllI ста вслеж^вме eiu не дота гочмой те рм н ••<?<? >ст< 181
Пп. добавке к магнезитовому порошку хромистого Железинна >Г"» 'магнезитовый материал имеют* при опредол,,,. ^?’*лониях высокуютермическую устойчивость. Хромомигнст,. говн, кирпич примсинстся м> футеровки вращающихся печей для обжига порт.твидпемевта. Талка Тальк— минерал, состоящий а основном па кремнезема к маг- нат. Он имеет вы. окую температуру размягчения (около IW) и довольне высокую огнеупорности (1500—1600’). Естественный тальк мягок а аа’ него выпиливают кирпичи. Поело обжига они приобретайте значительную твердость. Тальк обладает высокой термической прочностью и очень стоек в отпотеивв воздействия шлаков и многих реагентов. Uh иногда прнмгчгяепя в качестве футеровки вращающихся печей лля обжига порт.шщгцементиого клинкера и других печей. Клинкерный бетон Клинкерный бетон, применяемый для футеровки вращающихся печев Для обжита портлаидпемеатпого клинкера, изготовляет- ся из Мелкого портландцементного клинкера (65—75%) в моло- того цемента (35—25%) без обжига. Клинкерный бетон легко истирается к быстро разрушается при изменениях температуры. Высяког знно.тенигтые материалы Из выгокг глиноземистых материалов в промышленности получили распространение му.тлнтоше и корундовые. С увеличе- нием с одержания А1,0я огнеупорность алюмосиликатного мате- риала повышает, я. Каршч, содержащий 50",. А1.О.. начинает раз- 31 о “Р* ’*‘}и*'РатУРв 1"85'. а изготовляемый из чистого АЦи, —около 1800. |оаааъ^12^'е "гпеувервые изделия полхчавпея методом элект- kob'ctB по» яе11'1Г'1,1,Гт??Т1:Т',Г0 <ЫРЬЯ СОСТОЯТ В ОСНОВНОМ ИЗ more к' личестм"'?»*.3* '°’ '»>• частично корунда и пеболь- нагптвкой 17ЧВ Т'|'л,”,,-и*'и фазы. Начало деформации под "ДО. -З.ЗГ/СМ*. пористость —менее ниоат т.-пмическ. ’’“"'“Р0*'' пости —2.5 нал.’м час грид, коэфи- с Добипьой к'.мпо.еитС™^“**Ь0 ^"'' Муллитовый опк увор содмнкааяем Fe п /’ СьлвР*»“О»1 икрконим и с плннжгнмым четной стойкостью'.' ° 1“лас7 "“вмшевиои термической н химн- Силлпиа1и1тпвые Млев |>Н LI <U." >™‘Р»Ы О изделия изготовляются и т мияе- трамб.^ння с п.сЛеду’ж*»1?2,'5 S’0,> cnoc”&’" пневмвтнчеч коп. l«w. Опи обладают “благом при температуре не ниже "’твдыюй ирочяоетыо и огпеупормооы». 1ВХ
Ко|>) вдовый огнеупор 11|и..1ГтЯ„Ягт св&1й гляпоаем с добавкой окиси хрома. Ои более устойчив чем - , тоимй огнеупор. ' •уали- Муллитовые и спллвмавитоме материалы иримеияглса а част иости для кладки рабочих камер панпмх стеклошреиныт вечей а. Т>:11.1<1И.И<.1Н1Ц|1>И11ЫГ. МАТЕМАДЫ Иао.тяцпонный материал должен обладать малым к<о4ипиеа- том теплопропо.шости, постоянством состава и объема при высоких температурах, малым объемным весом и достаточной прочностью. Теплоизоляционный4 материал ас пользуется в виде обычной кладки, а также обмазки или обмотки. Для изоляции печей применяют. главным образом, киэель- гуровый кирпич, полученным обжигом при 700—ШХР смеси инфу- зорной земли и глины, часто с выгори пенями добавками. Недо- статком кизельгура является разрушении структуры при темпе- ратуре выше 1000й. что ухудшает его изоляционные свойства. Теплоизоляционный трепельно-опилочный кирпич имеет объем- ный вес 350 450 кг/ма, временное сопротивление сжатию 5— 10 кг/см*. коэфиолеит теплопроводности 0.07—0.1 кал м час град. Под названием «огнеупорный легковеса выпускают шамотный к динасовый кирпичи, наготовленные обжигом соопететвеияых материалов с порообраэующимн добавкамл. Обладая ценными термическими свойствами, близкими к свойствам шамота и диилса. этот материал имеет низкую теплопроводность и малый объемный вес. Объемный вес теплой зол я ином пых огнеупорных материалов колеблется в пределах 300—1000 кг/м1, огнеупорность 1400- 17(ХГ, кажущаяся пористость 67—84%. Для кладки легковесных огнеупоров применяют специальные цеммггы, а для защиты от воздействия шлакои обмазки мли глазури, наносимые елеем толщиной 1—1,5 мм. Наименьшим объемным весом <50— 800 кг и’) отличаются материалы, получаемые вепени вашим шликера с помощью пеиообразуюшнх добавок; при этом временное сопро- тивление сжатию доходит до 40 кг/см’, коефнпиеит теплопровод- ности 0.08—0,18 кал ы час град. В СССР разработана технология производства пеностекла и пенпшамотных легковесных огнеупоров. Для изоляции обмазкой применяют асбестит. Он состоит из смеси мелких волокон асбеста, огнеупорной глины и трепела и наносится на иэ1измруемхю поверхность слоем толщиной 15(1 мм. 7. ОБПЯ ШЪ Для восприятия распора сводов и длалсиия материала, пре- дунреждеммя деформации кладки при изменениях температур . придания большей строительной прочноегя кладке на случаи ИД
*к*0П9° В8ИИЖВОП и #ЭХЛИ1П.<«1»11 МГпПЭ Я1.ВШНЬ||"ХЗ< дни ЛЧ1ГВ>» '««МПА w ‘HdbinidBM IfNIiOlinil.loMUdllOJ ВАЗОН Xchimin и << им ii«xndM9Bd ivniii/H । r*iititriiiiednait и>1|( * каянэлшлен in ре ивнакопгрен моаэо мн H airt'ufftBndn «<nh<rfw ЯЗР1П1Э M.i.Cuio и umwkhtj- bmmh.i иншнаш Ц.НЛ11 nlb»*HI.*jp 4AR9 ЯННОМ» ВНОЯл И1МН WfiM > II 1Г||.Я.'Ж81.*\о Hli 11 •IIIKHJ Wfll'MW» ’гикп 1CH Ml ИИ ГР in! *80810 OBXRdHJOd ОПНЧ1ЛМ10, -flfir B.-UBflt'tNI.’^eW и НИГОИ KOMinwr.l NOlttHI BV3J •\В1ГОГ.м1|| X nd*»l -OJI.ia II rn.nl'in •IlJOMfKHNroil K3AABLH Bl <M>tdd II ЛГО83 OllhniJO *ni.MtidHH A'eodc^» (n.>Hii.i<h<Hu * нMatmaiwdan вГоеэ вякгг венгре нвяоглвГ виниг нг >яэ акатГоп и ояайлвв вйц *вг.м|э ниипг n.iitrad.i иимгди хиг -ntndn итмиявг ВШПГ Й1ГО8.1 КОШЛНЮХ Я BMUldllM Nllll.Mtll|]|.iClf Пиа1П11|фГ" I И ихзонь нивка ИПН01.1НК> l!tl BH01I.U3 •rnKlWd,IIIH,lll io iu> пилнвне и взалинля «Говэ а нинэгенг пиния апнемгогг»|] •чх.ч>нх*1.*п н «Л&момон вн HJH.JBV«rtfadniB<l B>if?Cd.iBH и *ньнп4ия 01ии«!> и «IBHBB.WKI-Hd AiirnSQBiidn ddXlvdauNtt ио.чоэня nd|| *0-*INOdN ВйНШк11(нЯ OU О.ЧЧКОА И31OfB3BBIlduo> Hi.iiudwH и яятп H3unB8HdM3Bd •» -J ‘doom iiuoAEedpn RHodoi.» H.iwmoiie з bhrwk иг икре oi 'inзон x dee он пазя on иииавонзом -iidii-» • я и.мгввхэо iihwndnM хнп BBBffgo в HaiMiHhvm. шгонз каггоп •e iX'UHjiriii> rd .ih num и нэаосипижэ ан HhitudBM nir.vq hjmiiin -BHfOll J.HIhVH JTO83 и -IINRAHHI.l 1ГЭЛ.<ЖКМ1> HhlHldHH Н1<МИ1ГГл 4ir»9 jJCjor ан шкп Ht*.)j *hi «э качл пц hi.'ii naiiHudHM эвавжз •ihu jHBi > оАэак Я1.ШН a vion аАехяг’Л'еоН ц 'Hdanend ониигвьон HibiiD xaBBtdxnj BHHiuaua к 'мэханнпкГi* UHodou BHiiuadi Спад •в 'l.lMdirni ’fld Pt uilJ 8МГВ1ГМ RllfABdailWiH иинаппчяоа ild|| яняпгом ин BHeXdjva и < нгилпи и iron w и иаь.С 3 itroin d 1-11 aed bh imi?nriiHi>33ir<i Kotfoio x niHhiMcKdien ‘hrovom nrho^ ’минажкпгн KoHdomadii udii in иеяэХихо 'нгиял AaXd >8E»£iad н юхе аииажвреи og’йми-аэ‘UMijoi’B jXjun niio ож ней HiMiiAdot rarad 11 HiaoEsadu aowon .>инэни1,-га хи ox ‘иоеняз нннака i «тяг-J iflxl ojohr oe им г я гм еквавоэ eoiihadauoii ахав», мвя нм£-т кт к.»ь -.мнягиз пня сан! ьшп HHoudumaBd ммгвгу| ‘пнаявоисЕ inn* nodiuiiM я •иоц’кг.ч uHii«iinnojuii*4*ii и ноеняз оии.н-iimih ж| 1аян|Ч!пц fladj ни 11пичгнз оакод 'HMtfuifN HiiruadJia.Mi н jiaeoitjiujud ‘4Х)£ 009 оГ Keiadjui ud чешг) 'HXJojA’du.i вгаг*1и И1ин.ш1янак( BA.iiiNboda иавнажнноп |гзюя)гж<ч|о<||1оа н энная -mi’i a a*iHMiiimdox хи laitMUbiiLMi]< магияз цаЛзпн тянягиэ ,-к 1лигя»1х>л (ипмпя! Гоп орвем!) hhh.hi.ij NoiixahiBde iifri -<ed »|< Hii.i-rKdllBM .» К.ЗВ?13<ииГ П.М’КЦЗ Mt*|; ’ R3/JM 00£1~00<Л 1<«МП!вХ>)> маоАЭ ВГГ IJHJ1.H BH HMHBMtKduen 0riK3»M3.<UoV и *хлижиц.1 он нагнхз чаэоным111 хи -ubi.iun.ia хи1е nd|| ’«О0Г—0OZ а.1В1И1эоГ ннгвг-ч ad и join nd« ” I i 'finpfibi<in ,111 оннпро MiiRMspo odiiBdaaNdj, . *9HXt и BH АИШ1Н* «и J' * I* И тика >iNhi(j.iii 'нгозном ‘дмлви иивчхмйо^11 И< Modi! и .1ИА№И » и 0И1ЕИ ВЦ ИМГД1Г11П1. J JBd ИНМОГП.Ч
-.....«<*>»- 1.»™^ -h.Iuhii « oHinu j«»KHHHdu (.«чма ln„ a ". ........ „хиакт .К*) »l.dG.,1..UKal';X1’,L : anodiimj'd a Bd.U«la.m,u .шИ„Н1,П1;я «.«^^“""araXan"" Ц1П-Я)< .>FIH4L-aJ.H1ir.t»nulf I'WRunxMhK nil. KiU „ „ " « .,„1O «.ишлиаиом апктемати, и ан,n.,“n и HIM ‘0Ж >« aouaoujo Mwu,kl>l aafcUduJ^ aned"^ ,h i.H.tdai-iiad -u.uan ».nn.w „ .WJin иНП'",'ннг.!«дХХ ‘Гпаэ Хмжат Hiaaodsir Cud ишаип,, lmre • «• *K)G—f)C| Xir»»»\L'.i rpi хпан .м-илф шт Снвтгя <1 xzHMm-arn оот, я»,!, ППИ<,И 81ГОЦ-1 И нш ИНМНКо,, BlrIt ншиншнмЬ 11 «гЮПИ в our ажпо|И1н> надо я вг.жэ .lonn.d ангагнвннвнЛихм ИЧ<ЯЭ nllal-HOHBl.lA' 1n.lr.10H ВН •(нянин) ПИНОНОМ a«M*H.HWtMe <.НЬН9<> иодо.1 1ан1-яв1>га,1п н.илп п>1анвя Bavjgad яятннпп •HMHodHt.’ijad помди! чиоижокеоа Ч1внэ<оок втшгос HHii.mdu oiHHidae mu:mgo лноиоц -иьап 'UXHioi-n и чипа hodll lOKHCniilHI <Uh ‘lL4tBL*.4 ЙОНХЛППЩ ПЯГЮ.С И ИйКМЭ 1ПЯиЭ •imift HiHJin auindHjed unroi^n>da «edXuddnitox xhmojrs и<1ц •ndaKBH iphuymi т'ояэ u иах.» имэмгоц wur имэ.<тх>и» «азиъ rn'rwia daaavd xnincnnudnaon тЬмим лэы>9*4 мэпгвин здг.шкх) ’мойву ш.'и kohvojX хгтнч1(*яип<хэл огчиюноо э хпвипсиидо ipbou шиажлга эпнчкэсхо ‘Rdanftmui и»и нхпмХ птлдо оончг»ф<к1п иявиягмгм •odn мт ЧГОГИ »иин«м ОННЬТ И,ия <>и ВТОИЭ edODJed MniMMda.KM H’ V ’и £- 6 энгмсвя tadaii sirosaduoERi Hirote Унл.ивдих-нвнехэХ ’яапх.) eh 11Ю1ЭОЭ иогодodutitti xnuiiuudax xruk^el'vh вмгвяуо цп||п.»г.*ои ей autod и Qovj.Cdx гм н.п: низ смчтомпа □ ooimdin.’.tidd '□iiiiaimftdM HM«indiuK3.<Vodii Xxdaeu e *oy<vjbm нингплНям Mooij 111.1m. гшижкн *.<еаяв и лхЛма нпневаз хтСями и.н.-ифоЛп XHRiVModii tn мЗохэ s> хвтэоэ имеввуп оиыед) 'iiMiDiiyii гии RMiivavaon оииов1мшЛии»м!|1 хшишсийц и.мгиф 'hill XRIilBHOdn ЕИ ЦНЬН^О *R-UNItOM- ,lRH4Ui»VlO ИС1Г ИМЕИКИ I! lllHirtlMnieillil ‘ХЛЖОН Н<И)ОЭ 4XliraB13L\»*llI ИЖИК е.ЧЕНИОО ’НМГ1?|.*Н ШИКШШЛпВН <1ИН1Ьк1хЛНН (1 йпо1виимиЛпэ<и1 Амсмиуо п(пии«пиж<1вгл и itodouo кхиXmuvfSK nt-н duu>»d «лпмпят -ndo.HHI ' хнгиадо <«<tnX.ua ла ш> nixed пил, л ивииланиюа Ц ||И|’И>< УИН111.1НН Л>11в1'И.>1: Гоп МЯ1И1М оаПЯМЯ» « и»а»11" мшн.нкХнв aUHUi-.u-.ie .ишаамтвоа jnii«.i«i.uirw inatea 8ЖИНГ ..........II l.lHHUIIHdU.HHI «11(> HHHjdlUUJIld КИП«ГН IW in..™ паи «HHHtUKMC ueuMiiuuiadu ними or ан awn *,ИЯ^1МИ •ntlingo маьоп минь andnioMaii ингягя H?"maa»ai инчввои нгг и -HHiniHdce оэ iiwibiki ннги
И „елях упрощения риечет усилий, воз.. Ля хозидного сяода. НаП»» учиты.жют прииим.,, ^ХтиуЛ.щг иоэфнниев™ запаса прочности. Дли ме>". итоженного свод», ио ..Л'жаипе раскрытия шиои. н,.,.г,. “.Чт\бы линии данл.ини во всех участках ипшожиот р, кпыткя ш. » нтюходваа на пасстояиии от центра тяжести, но при. выгпа.чпем ‘ . длины шка. В этом случае в краиинх точках ш», не будет растипчи1»1ишх усилий. Плес кие г воды применяют для перекрытия отверстии с малин пометой, если польем свода усложняет конструкцию. Кладку, вахаджиуаосл а земле, обычно не обвязывают. я. ФМ1Д1МЕНТЫ Печь непосредственно опирается ни фундамент или вагрузка от вее передается фундаменту через промежуточные и ; и Фундаменты юводит до устойчивого грунта. При неустойчивых грунтах предусматривают специальные мероприятия для пере дачи магру«ни на достаточно надежный грунт. Основание печи должно паходитьсн выип* уровня грунтовых вод. Фундаменты выполняют ш бутового камня и бетона. Иногда— для передачи нагрузки ва большую поверхность—применяют железобетон. Размеры основания фундамента определяются нагрузкой и допустимым давлением на грунт. Допустимое давление на грунт составляет для мелкого песка с примесью ила 1,0 кг/см’, мелкого, плотно слежавшегося песка 2,0, песка крупного, плотно слежавшегося 4,5, гравелистых грунтов Зр5, гальки Крупой, плотно слежавшейся 6,0 кг. см1- Толщина фундамента должна быть такова, чтобы давление от сооружения передавалось па все основание и в фундаменте *•* кознинаяо слишком больших нягибвамцих к скалыпающкх уСИ’ лнм. Обычно толщина бетонного фундамента иод стенами печей при хороших грунтах составляет ни менее лОО мм и под стенами канадов^ве мгпео 120 мм. При выборе глубины заложении фун вм‘шс'ЖВи’’Тк промерзании грунта при оста- '1‘"* >“"ЯЬ1П1!"“” удельж.й нагрузка u и грунт фундаменты д 1,1 к"7”рым углом. Величина этого угла состав- ной чл“ 2’ ка“а,: в "• смешанном растноре 27’, на цемент- ном з* и дЛЯ бетона 45. 1 .. н'я"^^4 ,и",1шв сооружения должны иметь елмостоятель- I ? «»«»»*«. си амилам фундаменты. ван и"и1|1ЛтпЧЯ ,Л“ЯЖ1,“ быть такова, чтобы фундамент но нагре- уетоо* т« |,с-,и предусматривают п«. “'М>>О«Ы1 канадии между фундаментом н клнлжИ
Глава Омятая ЭЛЕКТРОНА ГРЕВАТЕЛЫ1ЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ПЕЧЕЙ Как указывалось в главе первой, электрические пг-чи подраз- деляют на дуговые, сопротивлении в индукционные. Печи сопро- тивления в свою очередь разделяют на печи косвенного при* мото нагрева. I. дуговые пга В дуговых nt-чах вольтова дуга образуется между специаль- ными электродами или между* ваентродамн и нягр'пармым мате- । полом. Стедоваталыю, ток проходит только через злектроды пли через электроды и материал. Электроды делают пз тугоплав- кого проводника. Изменяя напряжение и расстояние между элек- тродами, меняют длину вольтовой дуга. В дуговых печах используют токи большой силы и низких напряжении (не больше 200 в). Наиболее рационально принте- йие трехфазного тона. Материалом для электродов обычно служит графит или уголь. Допустимая нагрузка на графитовые электроды составляет 25—30 а,'см’ и на угольные 10—15 а/см’. Во избежание раскалппаиия электроды искусственно охлаж- дают. Расстояние между электродами обычно регулируют авто- матически. На рис. 1 г представлена схема дуговой печи. «. ПЕЧИ COIIPOTUIUIFHIIII Пгчи ко<* ie ни or о нагрева В печах косвенного нагрела необходимое тепло выделяется Ори прохождения электрического тока ио соиротшвяениЭ’-магре- нателю. Количество тепла Q, кыделившегося и едшшпу времени» <*пределя стен из выражения: <?-0,8«0/*Я -860И’ вм/W, <*> где: / — гили тона я амперах; /I —сонрптнвлвмме в омах; IV — мощность в кит. Количество текла. выделяющегося в цепи. равняется сумме количеств тепла, выявляемых в каждом одпородном участке веки. 187
Тепло от иагреиатсля может передю-атьси материалу 1 гпмптниым гоирикосвовевием. излучением или путем иаг,. | вавия вспомотвтельпой среда, например вмду ха, порей,,, „ц,, При оирелелеиии размеров нагревателя пользуются даищм, о премиьяой плотности тока, допустимой для данного Ha1(Vft. тел и Мощность нагревателя определяется из выражения: И’-Mi квт- (2» При выбранном или заданном напряжении в сети V сила тика определяется из выражения: /-1000^ а. (3) Знай нредельную плотность тока < а/сма, сечение проводника определяют по формуле: (4) (5) ПП|И“ (6) ____________________i исчах угильну» мелочь (криптой получат,. „ы, ^вструкиии и дают возможность „те вх огоанич, ^ Г > ₽“ по₽"дк» >«Ю—2000’, ио приме"' • рэЛоты ныдгляетси целое татками: в проиее"1 паю «меиеии», "РВПТ'М выгорает. Это приводит и ре’- Прим. тени.. илатвяыР7ТРН"Я “ М1' ,иым “»РеЧ«,в«“- « Дорсгоавэиой. ИлатвжГ-Т^'"" Hal Iй’»’*'1" ограничивает, и мощи.чти. 'и делают rv.ii.K0 очей,, малой Сопротивление всего маг [н? алгол я равняется: ом. Длину проводника при его удельном сооротиввтенин . доляют мл ныражемим: Я - ом. пи-^иГ*И мтели випо*',иаются из достаточно жароупорного Н Hew,l,'"K'JC удеатыюе соп ритм плен не. примеияюг B’„^f“^X^*r,W“Tenei ’ MfoP‘TO₽““‘ и маишдеи. • * Криптилепме печи прости по П(1Ль<йт1. ~ге—~ •.«— - - « IW-ЖИГ. ио прим,".-- Прнмимнае платины “.i?" Плат,,,,. Нагреватели из М лмГ в KOT ipux twi«Tbr\ '^’’овои арошикжн применяют и печах» м-ии.и.на, маж iajviL *МГ’ГВРТ 21)00 • Осмовмой ие.юстап'К ЛЯамскть при Hai iienJ ** '|'“l ’ae*Tpo«ai реватрлей,—«го модмблемоные наги нате iJ*™- ^‘е,м’ **®ДУ*а- Вследствие атого ДМааоЙ ШЦНТНЛМ атм . к • Р^^НЮТ ТОЛЬКО Н ИСКУС* TIM’MWU сиз <‘₽,’I'V «apuU спирта или водорода. Это
обстоятельство ограничивает «эблйсть примвивняя мплвбдежом яечей. Большее распространение получили печи с/жргтпымпгя е и.. хромовыми нагренателнмн. Гаки. пвчи оримеииюп я в силикат' ной яртмышленшити для целой отжига и закалки стекла. Шимми» распространение нашли снлитовые нагреватели. состоишв в основ- ном на карбида кремния. В печах, работающих с такими нагрева- телями. достигают температур порядка 1.350— 142О=, а при глоба рлных ипгриивтадях (см. ниже) кратковременно даже 1600*. Сиявтокые нагреватели выполняют в виде стержней, средняя рабочая часть которы е имеет сечение в несколько ряд меньшее, чем нерабочим наружная часть. Делают это для того. чтобы умень шить ныделение тепла и наружных контактных частях. Глоба* ропые стержнп, имеющие примерно такой же сое тип, выполнаются несколько иначе. Каждый такой стержень состоит из трех • отдель- ных частей одного сечения: одном рабочей (средней) и двух контактных наружных частей. Чтобы уменьшить теплопмделение ц контентных частях, последние обрабатывают специальным образом, вследствие чего увеличивается их проводимость по сравнению • рабочей частью. Рабочую часть нажимают мейлу контактными частями стержня и п рабочем виде такой стержень составляет одно целое- Отрицательным качеством енлитовых и глобаровых стержней является «старение» их в процессе работы, т. е. у велмнение их сопротивления. Вследствие этого при проектировании печев с то»;ими нагревателями приходится предусматривать -Шл.-ный запас напряжения для компенсации возросшего сопротивления стержнем. Минимальное сопротивление стержня составляет 9 «ы на 1 см Длины и 1 мм1 сечения, а максимальное: в интервале 1370— 44йОг‘ —12 ом и в интервале 1000- 1370е— 20 ом- Силнтовые и глобаровые печи применяют в керамической промышленности для обжига изделий до 140»)°. Нм рис. 1-е представлена схема печи косвенного нагрева. Ток проходит через графитовый стержень диаметром 2о мм. зажитый п графитовых электродах. Стержень нагревает массу ид молотого кварца, образующего при плаваапви кварцевое «текло. Печи прямого нагрева В ночах прямого нагрева сопротжваениеы служит нагмым предмет или маге рва.», в котором в выделите пи. Этот материал включается в интающу-ю электрическую т»нь. Печи ирнмою иа1|*ена имеют ряд прх’вмчщггтн в ера пиемии < печпми косвенного нагрема; тепло выделявтсм навн°мери<’ всем объеме нздолия; и»г]ч»в можно вести очень быстро; штр весьма нецел их и. li»
" Киеву ТИП В«чЛ " ...товарами» ммпря..... 1 ПСЧВ ^х uStoro иагреа» » батьтлпсгве случаев испольт^ ов^яромавнлениый трехфашыи переменный ток. Если тол^ м.нипоеть сети, предаючтчме следует отдать од* ф, ’й «и. так как ок. работает более равномерно. Jia расчета печев прямого нагрева используют те же ф.р. мулы, что л для расчет» печей косвенного нагрева; менвек, лишь порядок расчета. По расходу тепла, зависящему от количества <>б|жбапгвм- | мою материала и конструкции печи, определяется потребная | мощность. Форма и размеры сопротивления (материала), его удаль, паи проводимость и предельная плотность тока определяют u.-..и 1 чину общего оопротавлгаин печи и необходимую силу тока. Ила- I денные величины лают возможность определить необходимые | напряженки а рабочей цепи и рассчитать и выбрать мижтричесю» оборудование и аппаратуру п.-чи. На рис. 2-ж представлена схема печи прямого нагрев». В. ИНДУКЦИОННЫЕ ПЕЧИ Значительное распространение в последние годы получила пвдукцяовиые вы,-окочагтотяыг печи. Наг|юв в этих печах про- исходит за счет индуктирования в токопронодшиих материалах вихревых токов значительней величины к высокий частоты. Источниками тиков попыпк-иной и высокой частоты служат искро- вые, машинные и ламповые генераторы. Искровые генераторы просты по конструкции, но имеют очень низкий к. и. д.—J0— 40%, и в настоящее время применяют- гя очень редки. .Машинные генераторы, подставляющие собой агрегат и» асинхронного двигателя и собсты-нво генератора, по- меняют дли любых видов электротермии, исключая случаи, когда требуется подучить падаане с очень тонким нагретым слоем п. п. д. машинных теиераторов достигает 75—в0%. Нниболс* универсальными и распространенными, но одновременно и нал- более сложными являют а ламповые генераторы высокой частоты, строящиеся мощностью до 1000 Такие генераторы состоят iL,?'1.™" “"““'““«“ИГО (ДО 10 кв) трансформатора, иыпрями- ‘ “ n,f,to гми’Р»тора, колебательного монту |>а и индуктора. JbMn. JL U*"*U*’L Колебания высокой частоты, создаваемые и поонзвопме!!,?«10₽в' п"4“к,1ся В индуктор, внутри которого сплаво'в г'райип иГ. п"‘о,,1“»“>лящих предметов: металлов, ян.тея a Чидунгор, ВО избежание расплавления, выП'Л водой Наги.» «"Л*1**1" ““ м<’ли°й нолей трубки, охлаждаемой Матепва'.ы пм*‘ ир.иаводитси Ч|и-эиычайно быстро, тая их ₽» Го 1 илижи “роиодящиа тепло можно нагревать, поме- 1Л Лг йматерная». ' план, и имепх.е.,. (*',1’аЮ1ена схема высокочастотиой печи для рл о и стекла. Печь состоит из графитового тигли. 1*0 „.ружейного тештотюй иагмяиией и распатоже»»,,п„.,1жя ея.пктора из медной трубки, по которому пиите ви.„кой частоты (2ПО(Х|_1(М>000 пер.ЭД. „еЯП.| является тюдяным холодильником. 1 Обычно .тля расчета печей высокой частоты исходными пыми служат емкость печи, время распл.влеипя, частота тока И напряжение. Расчетом он редел яв,т объем тигля, размеры индта- тора, тепловые потери тигли, мощность печи и ее нагуктиввостт емкость конденсаторной багажи и мощность генератора высокой частоте. Так как в пропгссе натрем млтсриала ицдутавость п*чж неняется, необходимо пред) смотреть возможность |ег)лир>ьа мни «постя конд<*ксато|юв.
Г лам оАпнчадцатая ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗМЕРОВ РАБОЧЕЙ КАМЕРЫ 11 РАСХОДА Ю11.111Н А I. ныбог чип ч печи и «ода топлива Тин печи выбирают на основе техники экономических сообра- жений, учитывая способ и объем производства, вид топлива, м- т- ные условия я г. д. Вил применяемого топлива н способ его переработки опр* делаются и первую очередь интересами народного хозяйства. В большинстве случаев они устанавливав лен плановым зада- нием Как правило, необходимо использовать местное тоолит . Привозное топливо можно применять лини, в случае иеприпм- и<кти местного шплнм ио технологическим причинам- При необходимости в переработке или подготовке топлива в больших установках, следует предусматривать его максималь- ное комплексное ислольэомине (чагто с уланливанигм побочных продуктов), лаже если это значительно усложняет основное про- идвэдгтво. *. РАСЧЕТ ПЕЧИ Определение ризчервь рабочей камеры яянеры следует определить ии основе физн- м* притекающих п печи, исходя из усло- nrx.Ti-и «и'*1’И °* МЛМ скорости H.»i iM*iia, влагоотдачи, “m- A Р““Ч>" » 1. .1. в ряде с.1)Ч.ен «мп мш Он.., , прелст.м.л мачапльиыа трудно* тч ««и- так как вР""»1Юлнт1. расчет ине.. и<> тако* лаагтауанцах ♦аиГ.'.ив"!^ ““я,,,,ть «т» paUu в1|<г.го1,'нХ«т?п0,,Н,,"НЫ В“’К,’“ ‘"М*""”"0' 111,11 пагшД ... ,’,С’И’К п>« W! ПоВЫПО-IIUII. 30» ..up..;, .„от а "" 1,В'Ш'Р“ «ММЫШ» «ни Матера.,А. „ “Т f »“* 1“ отдач, к Х1Г".Си*"Г'“ИНМ" КА1.«фиц01*нта тепло- «утки», .нажвмм. iL'X'i ’**Г*,! ,вой',““м" ^лмдых чисел газом « допустимыми ско-
.мутями газов. определяемыми СМфэтикленкями двпиимю или ^ин'*'’м материала. Ратнеры отдельных и>и тунжмынй печи .ця обжита <нш ^норных материалов ип|«*делмют в тлпи<импгТи пт л«.ву-щчцх 1кор"гт«-и нагрева и охлаждении. Следует принимать максималь- ные скорости, допустимы** с точки зрения образования в мате риала напряжений, вызывающих ииммленис трепли. Так но рагечитывамт и су шил ни. Расчет ванной стекловаренной печи сводится к определению поверхностей ванны, требуемых дли передача необходимого тепла шихте м стекломассе, и охлаждения < гекдемв । ы, а текла? рд; мерив пламенного прост ране тва, необходимых дли размещения горелочных устройств и передачи тепла. При этом след) от учиты- 11»ть конвекционные потоки стекломассы, что сильно усложняет расчет. Аналогично определяются размеры и других печей. Если методика расчета агрегата не разработана или недоста- точно известны значения козфиикгмтов в теоретически <>б чно- свиных формулах, прибегают к пгннльаовапию практических показателен, характеризующих в данных условиях скорость протекания процесса. Такими показателями яв-тяюття удельная нагрузка (напряженность) площади сеявши и объема рабочей камеры, линейная скорость протекания п|юцесса н т. д. Не следует перечтен и вить значении этих практических пока- зателем. Они но отражают влиянии основных теплотехнических н технологических факторов, имеют временное .шач<*иие и подле- жат постоянной проверке и уточнению. Некоторые размеры рабочей камеры определяются чисто конструктивными соображениями. а именно: расдоложенвем и раз- мером окон для обслуживания и газовых каналов, подъемом свода, необходимостью избежать разрушении кладки, формой и длиной факела, условиями равномерности нагрева, охлаждения и распре- делении материалов. Данные для расчета размеров печей приведены в ссютаст- сшуюншх разделах. Ниже рассмотрена методика определения расхода топлива. Определение расхода топлива Для определения размеров типичных устромст», горелок, при способаенци для псАольэования тоила отходящих газов, 1азонр • иодом, дымовых труб и энергетического обору дования, в** днмо ЗНИГ1. расход топлив» и количество ироходящвх lajut.- При ироектмропаппн испытанных конструкций опр расходи тиилима имиjде ведут пи статистическим данимм. и- • мне расходы топлива или тепла относят к единице пру i •, . или к единице размера рабочей камеры; к 1 м алишаДя или пида или к t м* объема. U П. W еражла 19>
Отигчемиг расход* тепла к единице продукта в мечах с цМи к. и. д. может повести к большим ошибкам. II в других такай методика расчета дает лишь грубо ориентировочные ж./,,' чипы. Целесообразно определять расход т pili а с помощью пч1Л1.1(|| баланса всей печи или рабочей камеры, что поз пол нет щ ^я|мктернюват1. распределение тепла и определить к. и. |. Определив расчетом расход топлива, у стана киша» >т ноля- честно провидящих газов с помощь*' расчета горении (Чита кд г ии с теплового баланса При гметакинии теплпвоМ'баланса ОТ. ч и.1 и МН II р недуг от 0°. Если отходящие газы удаляются из печи или сушилки U1M теш1м*рат)рс выше точки росы, и влага не коидоисируетгя, обычно не учитывают тепла конденсации влага, так как в дан- ном случае это ие имеет физического смысла. Н печах непрерывного действии каждому участку соответ- ствумтт постои иные параметры, и легко задаться температурами сырых материалов, продукта, топлива, воздуха, отходящих газон и кладки и составом отходящих газов. При составлении теплового баланса лечен периодического действам следует рукпнодстповаться иэменганями температуры и состава отходящих газон но времени. Весь процесс делит иа часта, дли которых отдельные параметры принимаются постоян- ными и составляют тепловые балансы отдельных перво.сом. При □том устанавливают изменения темпериту ры и материалах и кладке и потери и окружающую среду. От тельные балансы суммируют. Нч.дможвв бодав точный расчет при помощи трофических иди ана- литических решений. При составлении теплового баланса все расчеты относят к '»Я ре делен Ний единит- вымени, количества продукта, топлива Пив*™ ’**лш®янетве- случаев балансы относят к единице временя. ‘’гтавЛввви иат₽риа.1ьпого и теплового балансом следут r y*’UleMMTJ выбранные границы и относить к ним все kAYK - "‘Р^тры вмцестп должны точно аютмет< Т1и • татки алйисп И ЗАВИСИМОСТИ от принятых ГрИНИП. Пии “’>,ут зи^-пмьмо меня гы Я. танин м,^.1|Ь'КиИИ ТепЛо®°го баланса шахтной печи в нечестие »^ТрХ“"Х«.,,'да"е“0* |»ЛС>««™оС.Х^Л^Д’>^лвт ,и,-,от* гиева noaivY» ... гРетого отходящими пмими, и теплота н« -...л»ииж'гЦ^О;оп"‘к'л> итуру. Т.Ш1.Р.ТУШ, ЛЛ,.И“.Л>*"’ менку»' ««мм 1.ч1л.жЛииД ' м«.р»»л» овреамвются уел” "м грш>ии Trtxwi* г.'..”.’?1"1"" " <'«а«ждеВ.и. Ь<-.« > и»И малапг.а примять ансшиио границы в печи,
т„ и прихоле будят теплоте utrpom ..««емгружмнк.го ueTI>_ И ПОСТ)пееицото» печь воаду х»,- п11л..,. МГ1. . ля продуй»» и отхолмшпх rm, nwrooiHx с|яииителыю iikikv» пмпературу. Таким обратом, при отнесении балам<а к внешним границам ec*ii* нельзя учитывать, например, Подогрев » муха ь зоне охла- ждении. В обоих случаях учитываются теплины- ффеьты Про- текающих процессов, причем и первом случае только Де . бмеига и но втором — но нее и печи. В регенеративной ванной стекловаренной пичв в качества границ теплового баланса для топлива, воздуха и отходящих газов можно принят!, переводные клапаны. горелки или 11.if ГЫ и печь. Балине шихты и стекломассы м .кип отвесить па|н>чяой части ванны или внешним границам пеня. В общем случае приходными статьи ми теплового балата являют* я: h потенциальное тепло (теплотворная гп •• собяы :ть) г» юл и ва; 21 теплота нагрена топлива. 3) теплота нагрена воздуха (н водяного пара или каких-либо газов, если пни вводятся): 4) теплота нагрева обрабвтыиаемоги материала. Расходными статьями теплового баланса являются: а) пит|м«та тепла на процессы, протекающие в обрабатывае- мом материале; б) теплота нагрева продукта при температуре, соответстиую- •иен гранппг бала ига; в) потери с отходящими гадами; г) теплота нагрева продуктов разложения обрабатываемого материала; л) передача тепла ид рягсматрипасмой части печи в другие; е) потери в окружаищу ю среду (иногда и потеря с охлаждаю- щей водой); ж) потери вследствие провала и уноса. Рассмотрим отдел ыгые приходные статья. 1. llu'ICHlinil.U.HOr ТеМЛС» TOIIJHM. Т(НЫ'*ТПОрНуЮ «и ’би Т1. топлива можно определить расчетом по <и тану топлива, с помощью кали]м1Ы4»тра или прилить по литературным данным- Если ла прнпптуж» единицу времени, например час, . п-рает J единиц топ.тива it теплотипрмая способность гдинипы топлива Q Кал, то величина этой статьи состааит: НЯЛ/**** t. Теплота n a i реил теплина. Если топливо по дот р.ч« v I m м тепдпемкогть его с№, то величина атом статьи составит•’ । •“ 2cMfra кал/час. W Жидкое топливо (мазут) обычно подогревают до не aw Температуры, и удельная теияоеыкость его составляет примерно !>• >*5
ОД квл'кг град. Твердое топливо обычно не ппл,>г^1ц тчадоемкосгь древесины составляет 0,0, торфа — 03, угл*-.Л ямса -ОД кал'кг гряд. Газообралиос низкокалорийное топливо, как правило, п»3. гревамт до высокой температуры1» Высокой адорвашю rni„(i.' ралти» томливо обычно IN» nowpenaaiT, так как iic-ie.icTniK- ш<|0Лж шага <мЧема оио внесет мало тепла. н. кроме того, может рахц. житься при подогреве, 3. Trn-wia нагрева пиадух». Если во расчету горения пн еда вицу тонлива расходуется в м* воздуха, температура воздух* •• п теолоемк1<ть воздуха ее кал и’ град, то количество впосныоп> тепла составит1: кал/час. (3) I. Теплата нагрева обрабатываемого материала. При тит емкости материала* еи кал.кг град. температу |и» его/. и мгр- жаем»м в час количестве G* кг, теплота нагрева составит: кал/час. Ц| Рассмотрим отдельные расходные статьи. а) Затрата тепла на процессы, протекающие в обрабатываемом материале. Эти процессы могут быть пгсасггррмнче- кие л эядотермиче-гкие: обычно преобладают послед-1 вис. Е<лн в конечном итоге, п результате превращений и мате- раале, тепло выделяется, то его можно перенести с полижитель ным знаком и приходную часть баланса. Для определения тенлот реакции можно пользоваться прз нилим академики Госса: твидовой эффект реакции равняется тепло- те обр831<|)Э1гпя КОМГЧ1ГЫХ продуктов ил элементен минус тепло ной аффект »браэо|мыйя начальных продуктов из элементов. Если каличегтво тепли, затрачиваемого ив фиаико-хямическне пре вране'ни я в материале, составляет д^мау»* кал кг продув®’ иоличоств»< П|юдукта, получаемое в час, Gnb кг, то расход тепла но ра*• мвтршмеж1м статье составит: кал|чм. б)Тснлоти нагрева продукта. Теплота наг рева пр1' дунта дпажва быть взята ири температуре 1'пр границы, к кото- рой отвесен баланс. Если теплоемкость продукта сяр кал/кг г|’«*Д. то молвчестви тепла по этой статье составит: 9>*сж.t^Gn^.apia^ нал/час. В пгчах аери< шчмаого действия теплота маг репа материала или продукта в отдельные Периоды оприделяетси п соотш»т« твии с’кряп-^й распределения температур во времени. м ! ?авв* • «иааеммоетях см г.п»-ь .lirwparypu (5) „гЛ и^ра Авл"г*,в” ’’’I***"»'» wbiutv ынгр*.м МЮДММЫ1 1иаоя ала видямо»® ”чыпт> wrpana трамсаортжы» «думиш.» .1Я мямравмя ял* пирпыитгиая nawp«au« иля вмелма. гл
в) Потер»» г (пходящнии газами. Эп ttlTM гдеся из Д»У»: теплоты нагрева отходящих газо*. и их в.»х-и ‘ альлаго Ttm.il! (химической неполноты п>ренин) Если выход ОТХОДЯЩИХ 1аз<»н иа единицу топлива I м*, темпе* ратура дымовых гаэов // и теплоемкость с4 кал м’ Га'| теплота нагрев» дымОНЫХ газов составит: ?р»г*. t« taf/a кал/час. pj Если в дымовых газах соде^мкатгя окись углерода и мдорпд п количестве СО% и II,%, то потеря от химический тешавптм тореивя составит: Ч?а<9., * (30,1 8СО%-р 25.79Н,%) lor кил,час. (8) г) Теплота на г ре и в продуктов разложения об- раби т ы ва о м о го матсрияла Если теплоте тнревл про- дуктов разложения обрабатываемо! о материала или испарения влаги не учтена и пн. «а» и <», то она учитывается отдельно. При количестве сухих продуктов разложении Гр м’.час, сред- ней теплоемкости их сд кал и* град и количестве яспярмемлй влаги II мг/чае, теплосодержание продуктов разложения госта пи:: t « 1yPG + (506 т 0,481^) Wp кал/чне. (9) Al Передача тепла из одной части печи в дру- гую. Количество 'тепла, которое должно быть передано из одной чистя иечи в друтую, устанавливается по тепловому балансу ее частей. Если известны размеры печи, можно установить количество передаваемого тепла. Считывается тепло, передаваемое пхлучг наем, переносимое потоками газов черев свободн-м* пространство и передаваемое теплойроиодноетью через стенку • е) Потери в окружающую среду. ^>та статья сла- 1аетсн из следующих: 1) потери с выбивающими*-и газами, 2) потери излучением через отверстия, 3) потери через ограждения. 1) II и г с P и с выбивающими- си газами. Количество газов, выби- вающихся через щели злелииок. и коли- частно присасываемого воздуха можно оп- ределить следувчцим расчетом- Если давление в печи пир1 лелястся Только гоометрнчоским напором и извест- ны следующие размеры <рис. 62): ft = /, -f- — плита Д1. щелей с бонов заслаики. ограниченная верхним краем <>|що и шштральиой лцпией в м(. 1TJ
/,-олищ*» ОМ” иежду заслонкой и мржнВ|| кр||< окмд в м*; Н высота от вейт|шльн1'й линии до верхнего края окна и v то количеово газов Г^м* сек. < удельным несом у,л кг м>, виги иамчцнмя через верхнюю горизонтальную щель, составляв V 1/ *</МТ< "ДиР. вР/свк., *• » T..f где: ye — объемный вес воздуха в кг/м*; ?— коэфипяент расхода (примерно 0,75). Количество гаяов. пмдсллимцихгя через вертикальные щели заслонки, в 1Л раза мсиыие.чем выделяющихся из горизпнтл.и ной «гели той же площади внерхх заслонки, т. <». на уровне верх нет крал вертикальном гце л и. кг л и количество выбивающих' н газов час. теплоемкость их с9 кал ы3 град и тсмперап।н V« го потеря тепла с выбинающимися газами составит: •»3600ri.lTFj*?yee/t кал/час. (И) Если щели располсокомы ниже нулевой линии, будет засасы ватыя воздух, шккнщмй mao. Для определения количества присасываемого воздуха испольауют тс же формулы.
2> Потеря и « л у , е , ” Р •> oti» D г . . Коляче<т1и' ггала, тораемие ямучм1пш черта „т».,кт«я дмястгя по формуле: г • •* Ч^г,.Л. - -«.»»[ (Ь) „и MCi (Ц) где* V — К« зф|1ПЯ1ит диафрагмирования. ямищп ar pai морок ОТЙВрстпя и толщины кладки (мс. 63); Гд — температура в печи и К; Гн -наружная температуря п К, Г<ж - - площадь отверстия в м*. На рис. 63 даны значения ф в зависимости от формм отвер- стия н отношения , где D ширина отверстия п м, а- тол- щина стенки в м. 3| II " т е р я через ограждения. В печах непре- рывным действия подсчет потерь тепла в окружающую среду через ограждения 7д,вгж. а. •* кал час сравнительно прост. Дли расчета может быть использована формула: 1 «.-'•Им на л/час. (!3) где: S 1 **F *" ’ ’ • "г терм"чес|Мв сэдротквлешпклад ни» состоящей или из одной» слоя толщине! о м с ш»- фнцментом теплопроводно» тя • кал (м час град иля пд не СКОЛЬКИХ слоен ТОЛЩИНОЙ В,, $п с каэфн ииентами теплопроводности соответственно аи К>»... лп кал/м час град; /« — температура внутренней поверхности ограждения в гряд; хн — температура наружном поверхности ограждении в град: F„—•поверхность ограждений в и’. Температуры поверхностей ограждения можно подсчитать ио температурам печи и окружающего пространства. Проше, опредсдин температуру iiMyrpemwi поверхяоств ограждевнЛ. наити п'мпоратуру внешнем понерхиостн и потерь» в окружяяицув» среду по графикам (рис. 64). Величина берется в аютктствяи с формой и граждан яй. В печах периодического действии для составления мдаиса каждой» периода, помимо расхода тепла по другим стэтьнм. пол- ечи тыкают количество тепла, анкумулярованнов» н потермниою м окружающую среду, пользуясь точными или приближенными меги (ямк. Часто принимают* и у прощающие п|ч’.1п<«ожгмни. дппускаюп|ив использование вамопиморностей стационарного теп- •Нового цотпка.
Рж 64. Текшхщача в акружаютпую среду в Эаинснмогти от п*мверппры стенки. t-тизкива стевии в и, л-гшфнпемт теплепрсипдпмстж • ма.т/м час г|»вл. м.,1 Потеря вследствие пропала н упоен («мехи ничггкая неполнота горения»). Если в твердых остатках от горе- ния тоилипа содержатся горючие составные* части — |ин*нм\ще- етмою углерод, и содержание его в остатках равняется *С% мисо топлива, то потери составит; ?₽«ги, t =• 80Сх жал/час. Опгдмеввс сопротивлений ья пути газов 1> ЛУта^Т8*"11 рчмераз печи определяют сопротивления: «иныУТи.: “М "°Я- СТ” 2> 01 *-»>•“ вод. ст. и 3) ...» il“‘J: “*'’“'JV" 1«'»<'Тр«чески„> Напора h, ми вод. ст. Л», (в .и .а )"*>«*" для работы паяв тяги или давления нот Л«« .или газа» без учета запас, раиияется: *"*-+*».» ± *.'*ао«е. ± (15) вальяна £Хр"т'Тго з“.“ш МС*’ЛС“<т“>п «-«• ТО ео знаком плюс. зи,,,”м мвиус, а если nponuu.wicTa.veT. дтм UiuTM«Maennc.iioJ^ZB 1|",'|»ния и пеня горючего гааа и воз- иск» iM .iii и У ' " геометрическим напором печи или > и должен оставаться известным запас (Э0- -4(»"ь) на З'ю
i форсировки. ласорений и уаулптеиия качаетаа тайпа. ГЛ> и.. |.н.татечногти гнометрип. коти напирая отсутттми и. fl|>U и14»б«ОДИМ” ИЛМеШеТЬ P»’"FP“ «»««•»» ДЛЯ УМЛ1ЫММИ Я,С* .пленяя ИЛИ применить искусственное дутье. "’TL пет явления |<а пути ДЫМОВЫ! тааов должны вР ...» ГЬСН тятей ДЫМОВОЙ труоы ИЛИ иткучгтжпн. И ......жен Т. Г11 итнгетный тапас, аавясншин от уел ми работы аероят- »^тя ааспреиий. форсировки и т. д. Методы рас«г» иотеры давления наложены в главе II.
Глава двенадцатая ПРОЦЕСС СУШКИ II СУШИЛКИ I. ЗНАЧЕНИЕ СУШКИ 11ЛДГ..111П II М АТАГИ У ЮН П ГН.П1КА11ЮЛ ПР0МЫП1. II.HIKM TH Сашкой называется процесс освобождения твердых матери*- зов от содержащейся и них влаги за счет ев испарения, т.е. пер. хмд» uiarn тела ил жидкого состоянии в гааообразнпе и удалении образовавшихся паров г поверхности тела и окружаямцуа» среду Осуществление этого Процесса возможно только при поды тепла к влажл му телу и при условии, что давление (или ki и централин) водяных паров у поверхности тела больше давлении (пли концентрация) водяных паров в окружающей среде. Тепло подмодится и телу кон век иней от теплого воздух* и 1ММ0НЫХ газов, лучеиспусканием от нагретых поверхностен. за счет создания в теле электрического поля высокой частоты и другими способами. В силикатной иромытлеяности сушат исходные материалы, как. например, песок, неновую глину, топливо и керамические пмилия. Сушат материалы для того, чтобы подготовить их к дальнейшим технологическим процессам: размельчению, просей ваяию, смешении» и т. д. Керамические изделия сушат ДЛЯ того, чтобы прилить нм механическую прочность, иеобходимуя» для укладки на вагонетки и и ни а бел г при после дующем обжиге. Сушить песок можно при любых температурах и скоростях удаления влаги, бея нарушения его качества. Сушить комовую глину и топливо можно при любых |юстях удаления влаги, по температура поверхности лтих мат* риалов ограпичинаетси. Так, глина при температуре выше 4<и1 теряет пластичность, а в топливе ныше 150 -300*' начинает •• возгонка горючих продуктов. Растрескивание* глины при сушке, п- .и*д<тиие усадки и возникающих усадочных напряжении, не ухудшает ее качества, в, наоборот, способствует ускорению папесса удаления ВЛВ1И. Сушка керамических изделий т|к»бует определенного режима как в отпшпенни допускаемых бэдонасних скоростей суш- ки. тан и температуры поверхности изделий. Это обусловли- вается свойством глины давать усадку при сушке, в резуль тате чего п шиьвют усадочные напряжения/ которые могут выявить деформацию изделии и даже появление трещин. Вели- 24»
чана усадки, а следователь».., и ка.|ряЛеиия ,, <т« коюк'Нтравии плаги и теле и-ыглня, к.лома ,,.м б.Яы11*“*>' больше скорость суши, и чув. твиталыюеть д»„„го м к сушке. г Н изделия, различной толщины, изготовленимх из одного е.и>т« ГЛИНЫ при одипакоики скорости .................. рамнч»/ Во величин.' иаирнж-ния. Чем елошим итифягурмия в11, Тем больше величина этих напряжений. Следовательно, допускаемая максимальная безопасная ско- рость сушки должна «.прп.и-литыя в зависимости Т толщины иккммя, стеками чувстиитаишостн данною сорта глины к crake и конфигурации наделяя. На необходимость разработки теории сушки с учетом теадоч- ных напряжений пнорные указал академик К. II Доброхот, который и 1945 г. разработал метод расчета режима сушка учетом усадочных напряжении. Сущнисп. протччпв, происходящих при сушке. и законы, управляющие этим» п|юпе< сами. характеризуются рассмотрен ними ниже: а) гтмгиной сушильных процессов, определяющей матери ильный и тепловой балансы сушки; б) динамикой процесса сушки, определяющей зааисямость скорости сушки от свойств материала, размерен выгуштмгм**! тела, а также условии теплопередачи и движения материал* и высушивжаицего агента; п| измененном свойств материала и изделия по ме|<’ удалении ил него влаги и образованием усадочных напряжений. возникав ших и п|х>цессе сушки кграмич«*скнх изделий, имеющих яепосред с тигли у ю связь с у кжданными выше процессами. Сушка материалов милеет происходить естественным и иску»- < таенным путями. Естественная сушка обычно производится иа открытом w • духа под навесом пли в гпецшыьных сараях и прц.1стамяет собой npCMIBCC, При котором сушильный агент (»MiyX|. Н '1.1 ' Тингами пары воды, отводится без применения вентиляторов Искусственная сушка материалов ироизводится в сиедиаль ных угт|И1Йствах—сушилках, в которых сушильный агент, ишл" Тишпий пиры ВОЛЫ, ОТВОДИТСЯ При ПОМОЩИ вентилятора ИЛИ ВНИИ* вытяжного устройства. Тепло перелается материалу этим .uv агентом сушки, нагретым в калорифери или полученным при < ж и гании топлива в тошее, или илтучением от новорхжк ген из грена. В настоят.... ярямя до 70-Я0% во» н.о'.теи " ннгушнвают внскуссгненных сушилках. Применение н‘ч,т“1'”' повышает производительность и улучшает |>аботу сушил У сг|м)Астн: поэтому надо применять, кик правило, принудив- . . вентиляцию сушилок. Естественная сушке допустима л устройствах очень малой ироявводнтаяьмостм.
». параметры влажного воздуха Сушка всех материалов в силикатной промышленно, в»юдпт<п горячим воздухом или дымовыми газами. Наввад» пасивостранеиа сушка горячим воздухом. ’ Ввиду отсутствии заметной разницы между газами и чютим впдухсм С ТОЧКИ зрсНИЯ ИХ сушильных свойств, ра<, метра, зтн свойства Применительно к атмосферному воздуху, который можно рассмитрпиать как смесь сухого воздуха и водяных пар,.. Под сушильным агентом понимают газообразную среду дух или дымовые газы), которые в условиях вокосредствепаои, соприкосновения и теплообмена с высушиваемым материалом юспринимают удаляемую из него влагу. Согласно закону Дальтона, каждый из газов, входяшпх в см< < заьимнет объем, равный объему, занимаемому всей смесью. При этом, давление смеси равно гумме парциальных давлений отдель- ных газов: (•> и’ вдаж Весовое количество водяных паров, заключенное u I вою воздуха, называют абсолютной в л а ж и воздуха. Следовательно, абсолютная влажность рама весу 1 к3 водяного пара у, при данной темпе нов варпаальном давлении. Обозначая парциальное давление водяного пара через имеем: воздух, ературе и лен- Р- кт (3> вес 'ь-ттг • где: 1и — абсолютная влажность воздуха ала удельный видимых паром п кг/м*; р„ — парциальное давление водяных парен в кг/м’; Я —газовая постоянная, рапная 848 нгм/моль СК; молекулярным мм водяного пара, ранный 18; /— абсолютная температура влажного воздуха н К При опрадгленаоа температуре абсолютная влажмоси. им^т прапвяьаие макеммальвое значение при макгнмалыюм уирупмти водяных и в ров, т. е. при насыщении воздуха водяными парами, когда А» —яарпвальное ь ю/'м*; Удельным вес а нг/м*. И уя—ун, дав.1еии<! насыщенных водяных паров водяных парив, насыщаюпцах воздух»
.<»»« п (1) Значение абсолютной влажности воздуха (т ) а уиотгогг иасаипеиного водииого пара (/>„) при д,и11 „ ,ны в тайл. 13 и Г). СтеИИИЬ на' мщении воздуха водяными парами теракта) „етси его относительной влажностью у. г” р Относительной влажностью воздуха Принято называть от», щеиие упругости водяного пара (pj во влажном воздухе к . тоста водиного пара при полном »го насыщении при той же тем лсратуре (р»>, следовательно: или При малых давлениях можно считать водяной пар идеальным азом и выразить р. и р„ через удельный вес и абсолютную темпе ратуру: ₽л = Т« Яп Т н Ра-Т. Я« Т. Рп целив первое из уравнении на второе, получим: • (») у изменяется от 0 до 1 пли от 0% до tW%, г* Уравнения (4) и (5) сп|>авсл.1ивы в Пределах температур, при Которых р„<Л, где И — Ли|»ометрвЧ1-ское давленпг Относительная влажность воздуха является важной характе- ристикой влажного воздуха в процессе сушки. Влагосодержапнем воздуха называется пес водяного пара, содержащегося во влажном воздухе, приходящийся на I кг сухого воздуха. Влагосодержаиие принято измерять в г па 1 кг сухого воздуха и обозначать через d г кг с. в. Численное значение гьтагосодержания можно вычислить, поль- зуись уравнением Клапейрона для воздуха и водяных нарой: - « т - . .»*£ . где: Я—таловая постоянная, равная 848 кгм моль К; — молекулярным вс*е пара, равный !8; V, — молекулярный ве< виадуха. равный 29. Во пл мятом воздухе водяной пар п воздух имеют одинаков}»' температуру* н 1«имма»>т <«дям п тот же оощмв «.бьем, тлтому отношение веса пара к весу чистого воадухм ни влажном АУ*е равно: _&!** «0,622?? кг/кг сухого ваыуха I />«-29 Р» d = 622- г/кг сужого воздуха. 'аменяя парциала.ц<<€ дав-тение воздуха р, величин » рп р" и Z? —auuiesiiL* влажного воздуха (»• * 205 (6> или
назвать барометрическим давлением), получаем дли плажи,|( , мяу». находящегося при барометрическом давлении: <* = 622 -g^- -622г/кг сухого воздух.. (7) Следовательно, при данном барометрическом давлении или;, «одержание воидуха зависит только от парциального даилеииа водяного иара, а так как давление насыщенного пара растет , ттаиературой, то максимальное количество влаги, которое может содержаться в воздухе, зависит от его температуры, и тем больше, чем выше температура. Удельный вес (вес 1 м’) влажного 1«>адуха слагается иj не .< сухого воздуха и водяного пара, содержащихся в 1м’ сате,а: Т = Т. + Тл Подставляя значения у, и *п из уравнения Клапейрона, получаем: На формулы (9) следует, что удельный вес влажного воздуха всегда меньше удельного веса сухого воздуха. Теплосодержание влажного воздуха слагается из теплосодер- жаний, содержащихся в смесн сухого воздуха п водяного пара. Условимся относить теплоту нагрева (/) влажного воздуха в количес тву его, содержащему в 1 кт сухого воздуха, иначе говоря К (* + |55,у иг влажною воздух*. Тетиоапдеркине 1 кг сухого воздуха составляет: г, = с,-I кал/к г, гзе- —средняя теплоемкость сухого воздуха при постоянне й давлении кал,кг град. ( — температура воздуха в град. 1ешп«емкость сухого воздуха в пределах температур сушиль вых установок может быть принята равной с, * 0,24 кал/кг град и теплосодержание 1 к. сухою воздуха составляет 1, “0.24 / кал/кг. (10) Теплосодержание 1 кг я.р. по П1,иб_1ижгн11ий формул» .1. К. Намаикв ехптавдж'т: 1 <^*595-4-0,47 t кал/кг, ГЯ’(. <ч 1,м/кт' теп-’,,,’« испарения ори 0°; / г град, средняя теплоемкость водяного паря (п яр«лелах сушильных температур). < —температура м град. (И)
Таблица в Удедьпый вес водянлгл пара па Влаашов мопи прп «тносптельноВ влажности вмдужа 1«ю Г* Т. Г/»’ Р | Т. г/«* —15 1.39 45 55,42 —10 2,14 50 82,94 — 3 3,24 55 104,28 0 4.04 60 139.09 5 4,80 45 161.05 10 9,49 70 197,95 15 12.82 75 241.65 20 17,29 ®0 292.99 25 23.03 аз 153.23 30 30.36 « 428,07 35 ».» 1 95 504.11 51.13 99,4 588,23 Таблица 14 Парциальное давлен ж а водяного п»г» во влажном вс-азухе при •таегжтельпой влажности ввцду хаНОО* Г р. „/«• !• р» 1 - * P. *rl»‘ -40 0,09 Ю » F 125.20 60 2'»3t —50 0.39 15 4 173,Н6 65 25Л» —40 1,27 20 Л ] 2R8.4O 70 3177 -30 3.81 25 J Г 322,9« 75 ЗМ1 -20 10.50 30 ’ 1 432.6? 80 4М*Ч — 15 Ю. а-. 35 1 573.40 85 5895 —10 24,80 и 5 752.1* 90 714* — 5 40.91 45 977,30 Я6Ю |» 42.26 50 • 1267,7J 99.4 10128 5 ИЯ. 96 »• 1 1604.80 100 ЮШ Следовательно, теплосодержание влажного воздуха, опи*- ‘евноо к 1 кг сухого воздуха, содержащегося и нем, будет состав- /-7, + ^ Ч.-0,24 < + 0.001 rf(M»+ 4-0,47 /) нал/кг сухого воздуха. (12> •07
з. гтгпжл <МИИ.1ЬН1.И ПРОЦКпон Статика сушильни у процессов опредаляетса материальным и теиловми балансами сушилки. Каждая сушилка сот- пни из следующих о«Нчн них рабочих частей: я| су- шильной (пли рабочейI ка- меры, и которой протекает Гис. Пряншгаплльнаа схема сушплкп: процесс сушки материала >-сумаап. .'-nMojwfr-p. «-мштмаагор. б) калорифера, и китчу» ч происходит нигрен возду- ха (агента сушки) с помощью какого-либо теплоносители, н) вен- тилятора или дымососа для подачи сушильного агента. В ьич < тис теплоносителя может служить пар, дымовые газы или элект- роэнергия. При сушке непосредственно дымовыми газами, п ледмие одновременно являются агентом сушки и тенлпн.. и tl леи. Вспомогательным оборудованием являются транспорты» устройства для подачи материала, устройства для улавливания пыли. контрольно-измерительная и регулирующая аппаратура При сушке изменяются вес материала G, его влажность и температура в (рис. 65). Материал 1.иыи бидоне Рассмотрим материальный баланс продукта, подвергающего* .и сушке. Выедем следующие обозначении и индексы: Gt — количество влажного материала, поступающего в с)’ плитку, в кг/чаг; £»“количество высушенного материала, выходящего из сушилки, в кт}час; — «бсолютио сухого материала. подвергающей* я сушке, в кг/час; **4 11 wi— соответственно начальная и конечная относительная влажног?!. материала, т, е. количество b.iiiiii и прицеп тех, отнесенное к весу влажного п высушенного мате- риала; *** и u’i ~соотв*?тстп₽иио начальная и конечная абсолютная влажность материала, т. е. количество влаги в пропен* таи, отнесенное к Весу абсолютно сухого материала G,. который во время сушки остаетсн неизменным; количество испаряемом влаги в кг/час.
Оию««тельв»я влажность в % равна отисшснию вега плата „ в«) влажного материала: «•' = 100%, а вбеоатнан влажность в % — отвошспвп веса влага и вес» абевлютио сухою материала: ’ W н-^100%. Формула перехода от относительной влажности я>* и абсолют- ней влажности и1: 03) В сушильной технике чаше всего оперируют с абсолютной влажностью iv. Количество маги, посту павмце* в сушилку с влажным мате- риалом и выходящей ил сушилки с высушенным материал* и, соответственно ранни: ‘r'“?W,<r/,,c; ”• Л»Г '*'• - таг ; '*'•=л? *г/,к’ Количество вспаренной в сушилке влага: IF-G.-G.-IV,-»’,- « J1)кг/чае. (14) Рассмотрим баланс влаги и расход воздуха. Принимаем, что вес абсолютно-сухого материала, а также нес сухого по а дух а остаются постои иными при входе и выходе •а сушилки. Дли удобства все расчеты, связанные е расходом воздуха 11 тепла, относим к 1 кг сухого воздуха, содержащегося во алаж- иом, так как его количество остается неизменным. Принимаем следующие индексы: Для параметров воздуха перед входом в калорифер — •1»ч лли параметрон впаду \а и материала перед входом всушилку - - •!» и для параметров воздуха и материала при выходе и« *'У’ шмлки В дом случае L кг/час сухого воздуха При у становившемся процессе сушки, количество влаги, листу- пающец в сушилку с материалом и воздухом, должно быта равво количеству влаги, остающейся в материале после сушни а влага, ушедшей с воздухом из сушилки. Н [|«1Я суши» тоа
г" Тогд. материальна Йяам «пет». 4, О',"., I • I £, 'i,,,.4- 1.ЙГ-*••’ИМ Т ЮО Its, I Таи ПК t-ta-Aa=t. <*. < * «кгоеопржаии. „ M>.u | мриздимвго мер» кморкфер. «« «влегся, то I » 4 . K-fi-r . А.+д 3l_ I L • й + W® 1П1' * 100 I После иреобрй 1 м: I • । Из уравнения (14) имеем W l|W * кг; чес; | тогда I = ^,аС- ’П> I Обозначая черва / = «,, получаем । ua 1 кг испаряемой влаги: WOO it CJI )ГО ВОЗ !' XII , * dt — J, юО влаги Расход воздуха уменьшается при увеличении < И yi 111 чивае;. ВрВ К» ЯП । и г . - 1 втилятора, следует вести расчет на работу при максимальном значении d9. не торов бывает I в летнее время. । Ьадннс тепла I Рассмотрим баланс тепла теоретической сушилки. Тгорсти- | ческой сушил кия называют условно такую, в которой отсут | | ных устройств и вис] материала, считая температуру | •* входе и выходе из сушилки одинаковой. | 11 вржашкй иг 0* тепловой 6a.iuU'- । теоретический i.vuhliku ямишо мдрааить сдедующип уравв®* j I, /, /,/„ О») | r.nt. /,, /, — тепдосодера . ч ;n ]Н .. |лш п> вое । Д>ха, ЯОСВДОитцмо в калприфс-р, пооло надо* рифера П|4< ВХОДе о СуПШЛК? и На ВЫХ< ' 11 ¥ш количество тепла, с« •, ку в ьи-ч.- Р«фв|*«. В кал/чш • I м,‘|,‘-г 1 } । 1 ПСр1 I п / 1 *1 иг с>х"п‘ в^.'Ухж. находящеюся в мем. | 11: * ' ’ 1 - - const (гм. пыша) вы ' । •- 1 1 *'" I A»/t>*eon»t, I SIO I I
а,н,а.ип»«и1к-«', «о • teo|»tB.ietKo* сушыкв п<юИ«с с1т„ иде, при постоиином теплое.,держании utuon> Далее, иа уравнения (19) получаем: ^(А —/.)“£(/,— /,) кал, чае. (20) Рааделин Qk « L »' — количество жпариемой алага я час а обозначая £-< '„• = ,. получим расход тепла а тлора- фсре на I кг игнарисмий влаги: —/.)= /(/* — /®) кал/кг влага. (21) После раскрытия я иреобрааовакия уравж*шп| (21) иатучавм: f = + квл/кг испаренной влага (22) гда: г,— тепле юмкость сухого воду ха в кал/кг град.; т, t-o,OU1 d9- - влагосодгржанке все ху ха, иостуяашцмо в калорифер, в кг/кг сухого вод ух а. Иа уравнения (22) видно, что в теоретнчео« и сушилка рс- ход под веден и < •«> в калорифере тепла слагается и« трех членов: I) ха —расхода тепла на нсаарсппе влаги из материал я. рав- ного теоретический теплоте парообразования, так как температур» влаги в материале принята в расчете |»ав11< ч1 0 ; 2) / * f«(tB— /ф) — потери тепла с сухим сушильным аге»not, входящим в сушилку с температурой а вы- хотящим пз нее с температурой Г,; 3) —— потери тепла вглсмстнне увеличении теплосо- держания трапэнтаий влаги. содержащейся в сушильном агенте при входе в сушилку. Следовательно, не все тепло, подведенное в калорифер, расходуется на испарение влаги из материала. Чем меньше олагосодержаипе (zj воздуха, поступающего в калорифер, тем аконимнчиео работает сушилка. В действительной сушилке материал, а следовательно, и влага* содержащимся в нем, поступает в сушилку при температуре, могущей итличагыя от 0°. В действительной сушилке имеются потери тепла в окружающую среду, н“ ,,а* Р*8 трипспорткых устройств, на подогрев выел шейного материала и момент вметьсн льнилннгельыдо поступление тепла и рабочей камере. Состашш тепловой баланс для сушилки непрерывного деват- айн (без учета прогрев» сушильной камеры): а) Р а с х о д тепл» и а 1 кг взваренной влаги i) Расход тепл» ва нагрей выгушевмиго материала = (»,-»,) кчл/кг «<оар>'Иной <23> где: — т lwf+. «*п/кг град. — теммижж»* м»ту[ ««л« при абсилппin-м плажности <е %; с, — теплоемкость абсолютно сухого материала вкал/*<г гр Ill
2) Расход тепла ил нагрев трвнспирткрупщих устрой.,,. ч.. stft.rcj.jl кал/кг жиароиаой гдс; *>с транспортиру »тих устройств, ВЫХОДЯЩИХ Rd су. ины ни в кг/час; с ~ теплоемкость материалов. из которых вышииеац транспортирующие устройства п кал/кг град.; ф’ <4р — соответственно, температура тра‘»'1Юртвруклад| устройств >ю п посла сушки п град. 3) Потери тепла сушильной камерон и окружающую сряду $„= —i—- кал/кг вмарфянов влаги |^| где: F —внешняя поверхность ограждении в м’; дт, р _ разность между средней темпорату рок каждой» участка су. шмлки и температурой окружающего простри пгты в гран., А —общие коафаниенты теплопередачи в кал/м* час гряд.] At —р------т- кал/и* час град.; где: — кпэфицпент теплоотдачи к внутренней пим-рхности стрнкн и кал/м* час град.; яоэфишюмт теплоотдачи от наружной поверх» ста стенки и вотдуху в кал/м* час град.; 8 —тодпугнв различных слоев многослойной стеши» в и; к — коафнпиент теплопроводности каждого глия в кал м час град: а,, а, а X — <чгределяютсл обычным способом*. Приближеяно можно считать: ZTX *--- кал/м* час грел. 2Т+М» Расход и-цди. на иод огре а и испарение плати и перегрев полу* чениых водяных иасюн я иа neper рои грииакгкых пирон в »1>зд.'х0 (см. формулы 21И 22). ‘ 1 *Ц^1 G) кал/кг яспареиипи влпгм. 6) II р а х о д те и л я на 1 кг испаренной влаги: 11 тецло, сообщаемое аоадуху в калорифер /е) кал/кг вена репной влаги. 2) тепло, доподиительми с<юбщаеыое в самой сушилке. К«л/кг всахрепшй кюгп; * •,Ц₽Х** И Ю•. Су*вльм»к двдо, аад, >эдя >12



3) фиапческов тепло нагрева влаги, вводим,* е CJInBnb(1MM иаггрн»-"”*’ V» — е„ I», 8, кал/кг непаренпсЛ влага. гле tw=1.0 кал/кг град. — теплоемкости воды. Л Пр<>ра«ип,1ЛЯ приход геол а расход), ползаем умваевве тсяло»ого баланса и» 1 кг нспарениой влага: Ц1, —+ + - 1 (Л —-f-f,'кал нг вгаа- рапиой влаги. /26) После преобразовании получаем: , / (Л - Л) = (». + ?«, + J.)-(«»+ »,). ОбомвяаяЛ = (.. + »„„ +».)-(», + »,) кал/кг агиареипой влаги пил у чаем оковчатапьяо 127) А-Ц/.-/Д (28) где A - uirreptiiiiK <• или дооолвитсльво соибшеяше тепло на 1 кг нгнаряемон влаги. В большинстве работаьипих сушилок А является потерянным телом, т. ₽. Л<0. При этом получается, что теплосодержание воздуха, посту- паююегл иэ калорифера, больше теплосодерананля у ходящего воздуха, а именно: /.=/, +Г» <2®> следовательно. /. > Л. Id диаграмма Аиа.|итнчс<кнм расчет сушилок соаркжеи с большой счета- и Й ботом. Значительное уп[нчце|»мг В расчеты вносит применение -диаграммы. Автор Id-диаграммы, сингккнм ученым Проф* Л. К. Рам- «н. вперпые ину бликовал ее и 191© «оду. Появлемив /d-диа- • раммм следует считать началам научного исследования провесе0* сушка к рптиигмн рпцион&льмых нюнструкпми сушалвамх уста- «ОВОН. ► Id диаграмма построена для млажпосч» воддухп, причем вса ье личины отнесены к 1 иг cujcjwauirKxn в нем су тити вмдуха- На рис. 66 приведена /d-динтрймма Всосошввого !евлотехнм- Чосмого пноитутп (ВТИ). построч-ниая для барометрического ДВмленмя и 743 мм рт. ст., которой является греднегодопым лля Чепт|>альпых районов СССР. на
-т-«и. г |наг)«ммы отложены aaarv—. ” “ 4 ^тт:- • "* “• орляяят - «влосадсржаннт. в. ь* _^Т а°*,*1> Урагм.у.т.жепия линяй » . * ' •••<*»• w* I ;ин«т шят 1ШВИЫМ t Г- XU . /°ПМ \г "• W-дааграптм» нанесены изотермы т е > . -«ПИ..Щ.Г точка а.кт.м.ннпа т.мпе|«тя.ы щ, ‘'«-Ж ,Ъ« аевтрое... на^рм , cnnsl, я.тк1..лХ,^и,Г'' << К|шн.. «РЯНЯ..ШЫТ даалеии* подяиого „р, с ypBUnvilNt'M ВЛТ)чается на трапт-ния (7), исли |„1|ИП1 А. и. W. . К «Кд. Мо отаоса- с одним и тем «а ь тяльао p,. Краны, y—const соединяет точка чеявем у, нс при размыт lad. П.нтриамн.. нриныт у-const пропмдмю ия )к1. мя„ снмоета меатдт температурой . пар,шальным дапл.пя". «мтнытводяныт п«|юи, которая „пходатся ил варош^ “•** **" 4 Ij5' "*nl,«“,T. Л-тя температуры z,-40* J. ’ Н Т""" ». я прямой rf-const, np>T..|1|U).a „L nw кpaWл парппалышт давлеив* P-P.-55 2 в„, ~ ГУ’ которая должна лежать на крап.,» р-к’х*.. Дм ТО* же температуры ^-40*. ао ?-в0%, иарна.львоо м»д£ дплжми равняться Р,—р.р, верегвчеиип 1,-40* л Pt-~ Тояма я,, лежащая на 9,-50% а т' д. Ляяпяу-ЮО^ртие IT1 /«-дааграмм» на .тис области иижнк>в> — п.‘|е.ыше»в.т" (влаги МОасгт находиться и напоят) и нертявл' .Лисп ая«.имч> пагыпв-япого воздуха. Крата-? » г..nsl ямеагт релина перелом о, mi темнерапрс 9K.V’ «штвггствупте* 0—мм рт.ст. Это оОьясиятчся тем. чти И лаа.|«кмл ВТИ иоетрлсна для атмпсфо[п|ыт с)шнлок, в шт- рыт па(яшал>л.* .мплимяе аодяяыт пар.» (когда он сам ааиям»^ У »И*ТрвВстао) не может быть 6. лыве Р-Й, а так к» ?•* РГ “ •• п *” лапай р—еоац вдут вертакальио аверт. Р*' ’• которм дазжш ЛОЖЛП. ни кмМ Ди UDoriiti rxi 4 i .«I .. . -_*Zw> /е, паранмльмоо inw i5,2“33,2 мм рт. ст. Hi 33,2 мм рт. ст. должна патедятм. чет ч ао Сойм- очным формулам даит аебольшо* ион.н'Ч •₽™“ «ИНИВ1Ч.ЯЮ к d - cooat — "брамат, ли^ая точка Id диаграммы аараьтеря>.‘ <wT.4aas ыажмото аолдуха ав.1ичипами I; /; d и а. Зш .ж aaaw-лвбо величины ил чвгм|«т, мы мо»« ""Г, лааать остааватые оо М-яваграмме. По виличимс d опреап-”*" я** ♦унижая ! (Э).
Риг. 6" nJ Пропет* nr«orj»nn ту.ш.в о М-лалтрлмж. 6) Продам еиеиавии IrfanaipaaMe Кроме тог», ИИ /rf-диаг|ЯММС нанесены линии т, погори.' врелставлпи>т собой темперитуру поверхности материала в период асаарииии свободной влаги или температуру мокрого термометра. Ломленным параметрам вов.тута, мояти.. определит!. » ( шт- — Так. например.ври» W вр — ЛП,, *40’, где <; -температура материала; I.- температура мокрого "Г"етрим построение и W диаграмме о«Ж>ии 22атгг происгодпи ит в сушильных установим, и погорим тцогрев волду» в калорифер, аеси.Гусгопи.п и. парии.. и пр. и-г =- вит ааг.аметр.в. Кроме того, в» <«-”• I ц •точку роема и температуру предела пал ’ .г с оп|ж<дплсииыми параметрами. „„.«„-ымете» линией Процесс подог Га. гоалу» в «лори. • Р» rf-ссвм, идущей С«и»у впер! от т ’ flC1 llu(rlleMa» магосодвркшпи иовду*® иРи этоИ (рис. 67), .•.,,»«и» ucaopcHH* H,I,J Прошке сутки при адиабатичес ш |1МЬ ори когти со Сводной поиераиости играет tymw ммемало». Зтот ороцг» < осушеет®' ш,-. ла,!тгя' ! вмцуи ТИОЛОр Нбюйжодампв ДЛЯ ЯСПвр«М1Я В“Л ' |inL УГЧ1М ИШ’ИП шесто * растодуется только на «cnapeim® Р следующие три фиэжяоекяж п,ИИИ^.С*ипЯ1.Гсн увил»®"®®" ,м₽’ 1) аекотороо кодиявство *»^и Ис мжиияцея воеду®*! явалъяое да доение ж»дяя<»го пира •• П*Р> игпярв®®» 6ep*w» 2) го,ду. охмшдаетс». "* ОТ ноадуп как е.тннстагоипго иегочиина IIS
3) температур* воды по истечении некоторого перл<ил в it мл ст определенное аивчекпе, известное иод налканцрц ll.,tl0J“ охлаждении пли температуры мокрого термометре. дД **• ой|к>в у поверхности воды раыто давлению насыщенных в.щяаИе парок ори атом температуре. При атом теплосодержание |и'. остается ней змеиным. так как уменьшение первого члена фор*? * (12) м счет снижения температуры (I) точно комкан. ML;r,, увеличением влагосодержания irf) во вто|юм члена этой ,1П? формулы (12). Следовртельяо. на Id диаграмме этот прояви иырааится липнем /-=comt. идущем «it точки В до точив С (рис. 67). Точка С\, отвечающем температуре предела « хлвж. дет иди температуре адиабатического насыщения воздуха лежит мп пересечении линий /«coiut. и ?~100%. В сушилках температуру воздуха никогда не доводят до тем- пературы предела охлаждения. тан как при этом его сушильная способность была бы равна нулю. Разность между температурой всаду ха н температурой м i.p. терме метра характеризует сушильную способность воздуха, т. е. способность воздуха к насыщению водяными парами. <hn раз вость температур определяется игихрпметром. Процесс смешения воздуха или газа различных параметр - выражается на /(/.диаграмме, как показано на риг. 6?-б. ’.Нот процесс важен потому, что болыппнгтвп сушилок рас- тает с репирьулицмеи воздуха или дымовых газов. Предположим, что требуется смешать 6\, кг гормчего газа, имеющего параметры /,. d, (точка В на рис. 67 б) и Gt кг репир- ну пирующего газа с параметрами /, d. (точка С на рис. 67-6). Обозначая через количеств» кг родврнулмруюашх гваг-B на 1 кг примешиваемого к пему спежого воздуха можно написать: /» — Лл Разде.тиь первое >|«выенмг Л « (1 ^Д) /сж! </а +</, • и — (1 + л) dtM. Преобразуя равенства (30) и (31). волучаем: *(/«-/.); я (dfJ. -rfj. иа вто|юе, псьтучаам: (JO) (31) )ак как это урапиенме прямом ливни, точка, опрадвлпаэшая еостошиге ^Меси- Должна лежать на прямой с координатами Ц-dy « /.. dt. Задаиаяск желательном температурой смеси, находим параметры смоги а точке пересечения линии иаптермы желатель- мои температуры г. линией ВС (точка М иа рне.67-б). Иа раиен- 116
(31) можво мэйтя НПЛ1ГКТТЭО реаэрнулкрующето (>41а. '...«4.10) глм " ~ <^71 .«тг • (в) Следователыго, т"чьв -V. соответствуюлил гмми. делит между точками II и С в» части, отясшевие которых а» пмвилу рычага |аиво величвме п Чем ниже температура емкв (<». ’•* Болише я- Чтобы нпйти во М-.тиатрамме точку росы, соответст- —впцую какому -либо состоя» воздуха, предстаздгавому в джя- гпамме (точка в, рис.В7-и) достаточно провести пт эки точки тана»' rf-conat ЛО пересечения « Ливией р — 100% (точка 4,, рис. 67-е). ____ 1>п температуру не следует смешивать с температур»! пре- дела охлаждении 'воздуха при сушке. Температура предел* охлаждении при p-COMt всегда выше (точтя С. рис. 67-и J, чем температура точки ркы (точна 4,. рис. 67-а). Расчет еушплив пп /d-дкаграияе При расчете сушилки осиопиыми величинами, подлежащими пвредслеи»1в;. являются: 1) расход воздуха на I кг испаряемой влага - / кг кг влаги, 2) расход тепла и калорифере ва I кг испаряемой маги « кал кг влага. ____ Расчет указанных величин п» /й-Диаграмме по-тучаеия прост». быстро и весьма точно. Построение провес са теоретическом сушилки представлен, аа рис. 1.8-а. Как известно, в теоретаческ. и сушилке отсутствуй потери тепла »>=#.—•• и l^lf к-, Начальные параметры воздуха, пеступаижи-то в • характеризуются точкой 4. имеюхпей параметры Г т . и^ ^«ГГТГ^ГаоД^'^ "« “^a“kW й ""Лзд-точки В опрздздиет рифс-ра, при входе и тушилку: /,. d, d * /?( Кт вечваа влет но линии / - comt и нтображавтся «П.стоим влл01в,г. точка (’ стчтоавитт воздуха при пых. л* и (1 пмпе- на пересечении линии /« с лиииси задай » .п1И пт цт ха parypt г, пли ,, и тшрн.делиет .мт.льтше характеристики агзду ^Аейи" ^*ж'ното=тозду « И кг сухото. мзоат»е«« в определяется ПО формуле (ХЗ): 1.М ГС ............... , «Г игивриа мо»! В.-1ИГП »1Т
где (dt—dj соответствует отрезку DC в мм. Таким образом: ^1йГТИ КГ|ЖГ СП1Ряемо" влага, где ,Wd — масштаб вл а гоголе ржаний в г лягн'мм. Расход тепла в калорифере на 1 кг испаряемой влага согласно формуле (26) равен: ? —1(/а—7а) кал/кг испаряемой влаги Hu Id-диаграмме разность (/а—/с) выражается длиной отрезка АВ и мм. умноженной на соответствующий мн г штаб пла men держаний г. е. (/, f9) — AB Mt- величина / может быть выражена тик: , tt»a> '"rtjm”1" ?- <Я Af. I *01 DC Ш и, заменяй через m = JJ^IOOU. получим и Рме. *»В а) Приппгпиа.ш пан схема суши’ни в ироцгес тео^тичс 1пч1 сушильная Id lewpiv Иг г »—г.»лорп|<». j-мгтвдлюр. б) Проивсс дваствитг-’1- мой сушилки иа /<•*»•• грамме. окончательном виде: _ __ -чп 7 - m С/-кал;кт ьсиаряшом влага. Величина m для различных типов диаграмм имеет ОПР* деление’? значение, в аавигнм'хти ел принятых масштаб»'и в Nd (m-ЬОО и т-400]. Как изиостяо. деист кительки я сушняка отличаете и от тяор4" тической наличием потерь и добавочного поступлении тепла. Рассмотрим случай наиболее часто встречаюшейсн сушилки когда Д<0, т. е. имеют место потери тепла. Процесс такой сушилки предггявасп на рис. 68-б.
Считаем. что процесс лепстмтилмоа <)т11лкя врп№_ же продела» рабочего пропета, как и nmpen.wJ’* , 7 ’ и >*•••*•"«« А. аычис.|еиц(>й пл» artcrunent ,ой сушилки: д=(6,4-фа) -(Чл + Чтп4-М «ал/пг испаряемой мага. Пуста точка Л определяет параметры воздуха, aicrynaaiunn и^лорцфер, а точка /^параметры воздуха по uux< ДО макал 1ифег>а й перед толям п сушилку. Процесс подотрем вмлу ха, мк в в теоретической сушилке, пойдет вверх пи липни d cnMt ('начала процесс сушки строим так же, гаи л для ipopeni- ЧСГКОЙ сушилки. Т. е.ОТ ТОЧКИ П проводим ВИНТ Прямую / =rnait, до пересечения с заданной конечной температурой процесса t,= -= соп<(. (точка С\). Но так как имеют место потери тепла А. тепл**.. ci’jepjKniuie 7, воздуха и конце процесса будет менипе теплоел- держании /, воздух» в начало процесса т. е. Очевидно, уменьшение теплосодержания должно произойти ври постоянном влагосодержании, поскольку потери тепла сии жают температуру воидухл. Следопатольно, п нашем случае процесс пойдет ж» более кру- той линии, н конечная точка переместится по ыертикала вяия от точки С9 до точки С|, на величину. рапную потере тепла.стае- ceimnii к 1 кг сухого воздуха, проходящего через сушилку. т. а. 7 тл/кг сухого воздуха, ранную и масштабе отрезку Св С,. 1 Величину отрезка C9Ct в мм можно выразить тан: с.с*=лпЧ д. c;d, мл * с;р мм ’ Mi • i»w в "» Таким об]»елом. направление линии процесса сушки опре- делится полояи'инем точки С. Это же наприиленис линии, г. е. наклон ее. мозкяо определить ил освованпн подобия треупмькиков и ит согтнгчиеиия мм. При заданной конечной температура процесса tt, п<чь ирмь в демстилтелыюй сушилке выразится ломаной линией • tfL- Расход воздуха и тепла в кале рифе |>е определится П" аиа. ruu с теоретической сушилкой. Расход воздуха на 1 кг испаряемой влаги равен. '“/";с-пгтй- мл/мг 1‘ясход 1епла в Калорифере иа 1 кг исоаряомои мага раит 4-l(l,-l.j~m^ ««•<*« м,п1 (М) 119
На п«»1»«иип процесса дняствятсльио* сушилки (пиг . можно сдмйть нивоз, w для дейсиштельиой сушилки '* «пл» п расаод воаду»» больше, мем для теоретической к..,? вон в тох же предел»х рябочего п|и>цосса. Рассмотрении!- процессы построении теоретический „ 1(. ст нательной сушилки валяются прттыми. г. о. процессами су шив без реки р куля пни гавов и бел промежуточного водогрее. Рециркуляции гадов и ес винчение н сушилах п нвак»|(>[„. • ратурных исчах При сушке пли нагреве в печах некоторые материалы ведьм нагревать пыша определенной температуры без вреда для их качества; так, например, при чрезмерной температуре нагрет । дерева, торфа я угля в сушилах происходит в \ разложение я жм I мгорапиг. । В......J!/'-'- ' • дить сплавление и иногда частичное |«асшта пленим ,. । изделий. I При иалипше высокой темпер I В Ч уП1Н-!.\, су ШКД и • • ЛИИ M ЕГТ DJ.. «СХОДИТЬ ЛИШ1 М (J! i । и сопровождаться появлением трещин или короблением изделии I камг-ды. I Дли \1траиення у л чайных и л.ела пльных явлжи теш । j гура ra n в, гл туиатшпч И сушилку млн и inn . теми» |-ату| । \’ I Между гм. ч-.л.н- р юет пр т» । mrni up 1Vi । г рении г аппретура в топках, а следовательно, пмгн;>. г. । дукг-! : р-нил BUV пщкх И1 141f.il .iM.i.KHa ЬМТК I "-1" -'* I т. е. аначительви выше I аитк irxtii.'j hi тури нам । I К ИЯМ МОЖНО при Г.’ I . . 1 I, ' . I воздуха Я ВИН лип. I I I ' -им , |.,и , •. I.H.I I лай, д-.шускнишшх более или м**неч.* интг|киин\к гупл I .! гтйТчЧЦп I-IJ KHI И I мкиых la u ji 1и злу том и материальна । и тепловой балангм । \ j । и I ,1И;и | -«Мии. ' iii^f । л I,.,, M.t ;|| । |.| ||ц>| | Г M*J ' ' ' " '*• • >'1 ’ II ! Г. |. Mi ll । кал, । I пня я м* I I IM I
. гсвдоеших i I н мд/м* град.; /—температур уходящих га юн в град.; te— температура окружающего воздуха в* гряд В не ли х экопошпп тепла, .тля понижения темперитурм щ«13г- г,в п р""" следует применять ме апвкфермый амадуТ а чисть ^ходящих ля гутилни гвэов. Для ии. воптялятор. ^«••дяшпвгазы к з сушилки, выбрасывает их ч»< точно ватш.гфег.у й частичяо подмешивает их н продуктам горавмя. поступающпм а сушилку. При установившейся рибите с утл ял кв количество газов. выбяа. сываемых п атмосферу, равно количегшу продуктов треная поступающих в» топка в сушилку, плюс количество я- жпых паров, поступающих аз выгуливаемого материала. Оцяркули* руамцнй газ нс изменяет материального и теплового балансов сушильного у'СТрОЙСТПВ. Количество тепла, уходящее м3 сушилки я высасываемое в атмосферу, соответствует тому небольшому количеству про- дуктов горения, которое поступает с пысокой температурой из тонки. Количество рециркулирующего газа получается боль* им. Этот газ циркулирует по жмкнутиму циклу, пе потребляя тепля, к, следом тел ыю. но влияет ня тепловой баланс пронесся. Расходуется лишь небольшое количество электроэнергии па при ведение этого газа в движение. Соотношение между количеством рециркулирующих газов в гвэов. поступающих из топки в сушил к> и выбрасываемых в атмо- сферу, можно определить по правилу смешения, пользуясь ld- дяаграммой. Для этого нужно знать параметры продуктов пре- нии, выходящих из топки, и газок, выходящих из сушилки, я за- даться максимально допустимой темпера турой смеси гаэов. посту- пающих в сушилку. Расчет материального в теплового балансов сушилки можно производить также с помощью Id диаграммы, считан, что п ш»с поступают прямо из тепки. продукты тортийя не разбавленные* рспнрку лиру ютим гаЗ"М. Следовательно, расчет сушилок получается очень пр'чтым. Это обки-’нпетси тем, •нс» рециркулирующий газ влияет пе на материальный п тепло* »'й балансы сушилки, а лишь на кинетику сушки и на темпера* туру высуши па смоги материала. Несмотря па мвиогорое уваявчеиш’ расхоти элеътроэисргми яля прнподм вептиляторл. догтоиистна сутилчк. работающих г реиирку ляпней газлп, заключаются в c.ie.iyHMUew. М 1пю и<т'ль- Э'-аать топ<>*«ыы<> газы с вмеоклй температурой пли горячий «мздхт ггт обжи гм тельных мечей, путем разбавления их до температуры, требуемой для безопасной сушки. Скорость сушильного л гейта у поверхности материала увеличена, чтх» гцпс-»бгтя}ет воэрягтавв*’ К' «.»фм ц цента тепло передач и а. слеэ'випх.|ьи«\ ускорения» яр*ш<** сушки; ято приводит м уменьшению расхода тепла в реальных • Л01ШЯХ. Температурные пе|ч*иэ <ы по mki'Tc и соьему сушильной камеры мимммальиы, что способствует равномерной сушке из юл« П1
б», а) Праяципндлквл: гх»ма сушилки с рецнрмгля- ***** fawn. Л) Цое t|.*wtjrc yn- 1Ш1.1ЫР |ъ вроймча сушин 1*«»Гжу.-.ил»>ш гаани мн И ямаграиыс. На рис. 69 а. Г» продета мега с хе* ма работы и графив построены про* цесс-а такой сушилки, работающе* иа горячих газах. Параметры воздуха, поступанще- го в топку, характерна) н»7П1 точной Л (G* <*»)• То4i.а fl* характеризует параметры продуктов горения, посту- пающих пл топни в смеси тельную к* меру (считая прнблмщввно ° От точки П’ проводим луч / = const п по задание й величине потерь тепла в сушклын it imuopv на I ' г испаряемой влип Д<0 с пределнем действительное наира пленке луча /. т. о. процесса сушки: £е-<-?ым. (36) *П где ,/ — произвольно заданный огра- вок it мы, Задаяшись конечной тем- пехтурой процесса Г,= сым1. "Upc- ав-.яем юшечпуп точку процесса С 0 п а,). Часть i гработаич г |>.ад}и с параметрами точив Судалястсп наружу, п часть W'HJ-I дает па рочирк; .,яиив>. Чаше пежго аала ют с и 'температурой <М1''11 )<„) и этим самым »предалл>1Т положение т ли... Н, *»|»ьтор"а> юшеи параметры смеси (г.л в rfra), ь<лорая состоит на продут’ » горения < температурой и рециркулир»алиях газов с темпера- iyp<>H tt в пи(>едилемноя пропорции. Если обоаначить череа а иопичесттю кг |а>Ш1рку-тирУ*,пи'’ гааов (с параметрами t, и d,) иа 1 иг сиаишх продуктов горйияя )с параметрами и </,),« я па /^ диаграмме определится следу- юашм образам:
JLL = !VD И2-Р' ’••JI.JMn.x г.,о, СЛ си « СУ»« процукто. гор^йй—. (37) гп л будет том больше, чем наше температура tueca t. Количество газов, удаляемы! из сушилка а атм,ж>р. ..оичветво свеж»! продуктов гореиия), яа I кт асвареаао» магм (плот равно: 1 _______У_____ ИГ гужах ароцгкт горааах ‘ 1^Ц“Сиг Ш вааЛ ~ • <») Расход тепла, поступающего е горячими продуктами гореиия иа t кг испаренной влаги, будет ранги I ЛВ' , _ «Wi/KTjeeeipeMeoi влаги, (ЗЭ, где m^lOOO^ Аля Л"*гРа*мис определенным масштабом. Про- цесс в рассма три веемой сушилке выражается такой же ломаной линией АИ'ЬС, как и в сушилке беа рециркуляпия. а следо- вательно, расходы тепли и <а|»аботаииых га ю в получаются оди- наковыми. расчет с) шильного процесса для дымовых газон произведен так же, ник н для ноздуха. считая воздух и дымовые газы < |инар>*ымн. Зхонпмпчность процесса сушки, т. е. расход тепла я воздуха на I кг пс ПА репной влаги, определяется начальиммн параметрами холодного (воздуха и параметрами впаду ха до и после сушильная камеры. Расход тепла на I кг нспарешг и вл и гм уменьшается в случае; погашения температуры (/,) поступающего в сушилку вы< ушиваю- щего агента при том ;ке впачештн lt и повышения /, при том ЖО с/ф~сопя1 и понижении tt при том же Za. L НИ (Ы fkl.trd и >:В спяль с чатыиа.нм Влага, содержащаяся в Глининых материалах, подразделяется на свободную, вдсорбцноииую плп п< глощенпую поверхностью глинистых частиц я химически связанную. С в о б о д н а я о л > га удерживается в клаиллярах ради* усом больше !0“* см. Зв пил мент- капилляров алагой м- .кет про- исходить только аа счет действия капиллярных сил и только при непосредствеммом соприкосновении материала с дой. Свободна л влага слабо связана с материалом. Увеличение содержания ее сопротюждается увеличением внешних ра.1мс|оз керамического изделия. . ,т.*тгв При сушке внешний объем керамических ихюМ» J***11 до тех пор, пока не у.тмлитси смолкам влага. > меньшвиие в го объема —усадка иалглми—прнб.1И4МТ1МЬН' ооье • •: лен мим своболяой влаги. Поетому свободную влагу можм< * усадочной в.тал»й. Можно и|м».и1’‘лоясить. что при ) далеиии ‘ ной uuiam частички глины при ходят в непосредственное ср 223
и оценив друге другом и по» иейшое сокращенно объем.» став?41* ся практически иезиачя?елм1м7П Адсорбпиомиан идн достаточно прочно у держи и*»,Ря г' поверхности мо л но ди с персны > дондных частиц глинистых мат<-я,' лов. Количество адспр^пиппн! сцнлав. пой плат определяется ус.н••пвяма равновесия с окружающей лтмгеф». рой. т. е. температурой и птя-о- тельной мвжяостью (/ и j). Чем больше относительная влажность (f) атмосферы, тем больше содержа пи? адсорбционной влаги и глине. Зависимость содержания аделрб» цмоиной штаги от лтногнтельнпа адат* р.. те. Иягперма лкерб.., и<*т» (?) «Ифужаюдай с|>адм, лр, глины. постоянной темпе |*а ту |»с, пока мни пи рис. 70. Для разных материалов и температур эта зависимость m\iy чается различной и такие кривые пазы на ют с я наотермой еорбпви (поглощения влажности). Влага, содержащаяся в теле в состоянии равновесия с лаян oi атмосферой, называется равновесной влажность» (%%)• Влага, содержащаяся в теле и находящаяся в равновесии е атмосферой. полностью насыщенной водяным» парами (? -100пв| ври тайной температуре называется гигроскопической влажи<*тып Исследования показывают, что содержание адсорбпи<’ми"м влаги и wt) аавиенг от температуры и уменьшается с попы- шеняем температуры при одинаковой относительной влажности окружающей атм'*сфоры. Это объясняется ослаблением адсорбци- онных сил с повышением температуры. Влажность тел намеряю? путем высуши вами и образп”11 в сушильном шкафу при I = 106—1118’ до постоянного вега. Если волнчгетяо удаляемой влаги относить к несу плнжиоп’ 1ИС годного) материала, то содержание влаги на зыкают о т и о с * тольпон в л а ж п о е г ь ю, а если относить колячес п*1 уделенной илиги к весу материала, высушенного при 105', то w называется абсолютной влажностью мяте риала. Прядиочтитсльмее ппдь^натьгя по всех расчет’ абсолютной влажностью материала. При попыпюнии температуры материала выше ЮЬ* происходи! 1алья*йшое удаление адсорбционной влаги, хоти ей содержание ваболыиое.
«» <• В я 1 а и н О И и.шга1^,, {0С1В» жникул глинистых мапсралиа. * Нааволыю* количество хиыпчегни связан,„ й ...щ „ глин»1 IUI МИИГ1-.4.'В при t = 4.М/ ЫДГ. ,то ’ ’ ,г>5|»«“““ "«•«••пнем состава иолекул. У»липи, аж-,,, (-м«Н коды «в сопровождается ушнътетпми миииит. <,&««. „,|u,«ii4<-< кого наделяя, а только ргевьшэтппш его веса. ' Хожииый материалов при атом становится чининальныи, а поржгогть— „агимальвой. Вследствие «того удшпе хамвчесви г.ажй в лы ее вызывает напряжений в может протекать быстро, ае при- вали 11 разрушении, изделий. Остаток химически связанной воды удаляется пре выгонят томвервтурвх порядка 850—900е. •. .ЦППМИМ ГУШКН Процесс ней* рения алый ее свободной поверхности Исш1|м*1ше слободкой влаги с п< дорхности материала аналогии* №1 ИСПарсМНЮ ИЛЛГИ С ОТКРЫТО* ПОМфХПССТИ воды. .Этот ПрОПРСС определяется внешнем диффу***^ влаги г поверхности испарении и окружлющу ю среду и передачей тепла от внешней грел» н поверхности по па рения. Особенность периода испарения свободной влаги заключается в том. что температура поверхности материала (иля »'ды) при- обретает определенное значение (t*) и остается псстоянвпй на ирляжспни итого периода, гелн не изменяются внесшие условна- Если материал размешен и потоке горячего воздух* (г м/сек.) с постоянной температурой (Г) и отнссительн'»й влажностью If <100%) и тепло интервалу перелается только от воздуха через поверхность испарения, в» после прогрева поверхаость влажного мятгрни.та принимает посотяину а» температуру (#<)♦ равную пределу охлаждения воздуха нм id диаграмме или тем- нгратуро мокрого термометра психромгтра. При атом по законам теплопередачи поток тепла от воздуха к поверхности материв ла будет постоянным и это тепло будет расходоваться только на иснарейне влаги. Давление водяных паров) поверхности испарении в этот период |>апно давлению насыщенных водяных паров при темперапре поверхности (/’). В этом случае создается п«чтояиная. »пре- .м'лярман условиями инешней среды, рааеость паршмльпых даме иий водимиго пара у п>>нсряи>»стя матгрна.таи и -»круяа1юя1ем_»о Духе (рк—А) ричиость концентраций воджвах паров которая и определяет постоянную скорость внешней лиф*- т. е. п-ч тпяниую скорость испарения влаги г понерхвости •* ' риала в период удаления свпбиАВО! влаги- Таким ооре»ом. j: ).тлении свободной плат с поаерхвосгн материала плаги. испаряемое с одипмцы поверхности в едшшцу “Р* 215
мппся 0Л1ПЯНИЫМ и МОЖРЛ быть Mipawt-во сомитты» , и«» тиоперм»'» внешней пффузни следующим овр»«зд, М, -?7Т =* M«W“ «J - 3» (Р-—Л) - ~ С.-«„) гда: .V,-скорости испарения (сутки) в период постоянно* роста в кг/м* иве; 1Г — количество влаги, испаряемое в итог период, в кг ZB —продолжительно! ти периода пос шинной скорости суШи1 в часах; F —общая поверхности испарения п м*; — коафициегт скорости диффузия и м/час; с„, се —соответственно. концентрации водяных паров у поверх, пости тела и а ОСЯОМО* массе окружающей (pPJM в кг/м*; в, — кпзфвпвепт испарения и ; ря, р( — соответственно, парциальные двв.теяпн насыпнчгаш водяных паров при температуре поверхности н в rearm- ной масса окружающей среды в кг/м*; Те. — соответственно, температура с|н»ды и температура по- верхности испарения (матеряала) в гра . а, — киэфнпжрнт теплоотдачи от воздуха к поверхности искарения в кал/м* чаг град; | яости испарения в кал/вг град Для лтменфермпго давлении по .тинным егшпльв и л ' тории ВТИ ?p-=O,OMG8 + 0,O0t2Sr ±, (41) где г —истинная скорость движения воздуха параллсльмо по- верхности исдарч-впя п м/сек величиной ковфицванта теплоотдачи от воздуха к nnBepxiTKTi! nri/upcMitn । ,) •-ц । । £• <4-' r. । Ж4 ra*' • »*i »^иё ЖяМьии хи при соответствующих его параметрах; м-НЬ*»а—объем влажного воздуха иа I нг СОДВрЖ щегося в ПеМ еухого воадухн; ^““сииея твплоемкосп. влажного воздух п otej У жающей среды, при постоянном давлении кал/кг град. АН •,( ? '*• и,/ ’ т । ДВффуаиошМП продаосла. i:1
Првблпжпяж» *»«»« принять е =0,25 кал кг К.сф.пи-.т теплоотдача «, опрадпапса ш> хшнуяам- г осмльяыо аелачиям п формул» (ОД аатода, пп „,жяог<< воздуха,причои (<•„) п (е.) могут быт. ,1Ы.,„,^1И'М* „чао* для технических расчотои точностью чер», эядяиопэ пара *» влажном воздухе, т. е. е* "• й о ет/*1 " е< - 1Б06 иг/м1. В табл. 13 7н~ «юеоки» содержание водяного пара в пагыщен- до воздухе JW> в * паровоздушной смеси. Процесс гушка керамических нздедиа Глина является капмлляриоппристым к< ллоилным челом, что определяет особенности процесса ее сушки. Вследствие угад- ки, возникающей прп нспа|>еивн свободн-'й влаги из глины, при- ходится учитывать факторы, КШяюпше на величину усадочных напряжений. Такими факторами является режим и скорости г ушки, я также природа глины, При неправа льни принятом для данного сорта глины и размеров наделяя режиме в изделии могут появиться трещины вс л едет иве чрезмерно высоких усалтлых напряжений. Рассмотрим процесс сушки пластины из глины при условии, что в процессе сушки темпериту ра и влажность сушильного агента остаются постоянными и давление пара над поверхностью мате- риала больше давлении пара в освовяшй массе сушильного агента. Вследствие этой развести в давлении водяных паров влага и вале пара будет переходить с поверхности изделий в онру жягчцую среду. Как известно. этот процесс испарении влаги с поверхности изделия и переход ео в виде паров в окружающую среду опреде- ляется внешней диффузией, которая связана только с параметра- ми внешней среды. Так как испарение влаги происходит с поверхности материала, пл Поворхвостп его устанавливается меньшая кинпеитрпиня влаги, '•ем внутри, что вызывает непрерывное движение влаги к поверх- Hocrii. Процесс церемещенпм влаги внутри тела под :ействвп*м разности ее ком цел г раций обусловливается внутренней лв||фузи- •й, связанной с коэфицамтом внутренней диффузии и аяра метрами окружающей среды. Эти процессы взаимно связаны ва всем прютяжении сушки. Процосс сушки сопровождается изменением веса материал н в рем рмн, волидствяе удаления из него влаги. Знал начальнув) влажность и ое* материала, мпжяо выризить > рафически изменен иг платности п«> временя И -/<Z'.T.«s и • »}*• кривую сушки. Изображенную на рис. 71 (кривля /). Покрик" сутпкн можно построить кривую изменения >иажностя матери - 1S« т
I I
Ирм достижении вомрХМ)е материала равновесной и.аихниТ^ скорость с ушки становятся ре1|Л нулю, т. о. удалена» влага Мз ггриала прекращается. Величина раиновеевз* Ман<> HOC TH ли висит от свойств мнъ" риала и параметров окружа>Хцеи среды, т. о. от се температуры и в. I и.к воет II. На рис. 72 приведена такая м- висимость для литии некий главы. Диффузии влаги внутри тела При сушке керамических изде- ру лий влага испаряется и основном нистм ала датият-вой глины.'" С Поверхности. а П сотому и<«- центрация влаги ни поверх hiktu наделяя всегда меньше, чем во внутренних слоях его. Это объиснястск сопротивлением, возникающим при доиженвн влаги по капиллярным путям, и определенной степенью связаши - ста влаги с материалом. Перемещении же влаги на внутренних слоев наделяя к поверхностным пызыыюки внутренней дифф) зней. гвяланяпйс раипостью концентраций влаги и унизанных точ- ках. Влага может перемешаться как в виде жидкости, так и в ви- да пара. Свободная влага (влага набухания) диффундирует в виде жидкости вод действием диффу-нюнио-осмотических и напил лирных сил, подчинял:ь основному анкону диффузии, аналогич- ному <: законами теплопроводности. При сушке пл истины в период nucruRHui<ii CKOpixm иляжность по толщине пластины распре- деляете и по параболической кривом По мере удаления влаги парабол и перемещается нпраллелыю самой себе. Такое распред* ленке влаги для пластины толщиний 5, при сушке ег с обеих сторон, изображено на рис. 73. Колкчистио влаги, исааряемпи с поверхности изделия в еднннпг Времени, сохраняется ПОСТО- ЯННЫМ- При этих условиях градиент влага ь теле пластины равен удвоенному градиенту u.iaia потиье, т. е. К_НСМ#.Г^ около поверх жктв ири стационаркам Коамчсство h.inrir . « e.«UBUV Ур»“»енн<м 1 •ДИ НИ ЦЫ скорость Сушки (43) n<HM»pXi|.,< IM ll.'IU выражается г/см* сей. (44) Р - нпафициеят внутреннем диффу. г* зин влага в см*/сек: ,. «"ннеитрапня влаги* соответ. г трен по в центре и на поверх, вост* изделий, н г/см*; 5—толщина пластины при сушив с двух сторон в см. у ранение (44) спя зыкает разность кон- вентраилй шлаги в центре и на поверхно- сти пластины, со скоростью сушки и с плшиной изделия, в период постоянной спорости сушки **. Следует отметить, что подобно» (рис. 73) распределение влага мелкет установиться пи истечении времени 2> Q-w** шкг'ипт"* «трлгтв су шва Коэфициеит внутренней двффузаи влага Коэфицнеит внутренне* лнффузии влага D представляет собой количество влаги, помещающееся в етнпицу времени от одной плоскости к другой, пах идя щен г н пи расстоянии рдяоипы. и имеет размерность см* сек.; см’,час. м’>час. Очень важно акать численную величину кигфишишта D для периода постоянной скорости сушки, так как в этот период происходит усадка, и иоаниноющш* усадочные напряжения опре- деляются разностью концентраций цдагм в тел» изделия. Зная D, можно верил решать задачи по определению ептихальиюн ско- рости сушки керамики. Для большинства материалов величина шофипиеита D гавя- сит от температуры и п.таткности материала, что подтверждается Целым рядом нсследошший ***. Дли глилы н ке^шмпческих масс, ири влажности ниже гигро- скопическом, ксэфнпнеит диффузии D зависит также от температу- рм и влажности. При влажписти выше 1«гроск<ишчдекой (*>®%) ковфицввмт D зависит только от тсмпе|»атуры. Можно подпол ожить, что ноафицисит диффузии Р ЗЛИИСЯТ только от нязкпетн жидкости, т. е. от температуры *-«“им в ее Црироды. inr.ia дли периода постощшой скорости сушмв пи кыражен уравненном ♦ Зависимость межпт С гЛм* и авси.ЮТ»>й мвжвостыо »а«т<о урааиеввсм С— . где р—плотность абсолютно сухо* главы s т.Ч'к- . •• Акад 11 II. Доброхотов. Доклад ва техвачкке* новфармв"» МПСМ УОСР. 1*17. Н ••• Исстелив» пая ЦКТИ. НТ И преф. А. В- Лымошь ар<4 Я- MUMD' оита и др, Т31 может быть
!>«' 74. Кмфшинит лнфф>»ап нл*ги л спондил..- t.41 кагата* • гляиы (О и ваттвп к ^ чераопчана при рааш.А тгмшрягург пооернижти изде- лия «в°. 2)_Л,.1= £.[0,03(1. + 10)] си'/сек.. (45) где; А\ — постоянная для данного сорта гл ним v впкгматическая пязность воды; ta — температура поверхности глины в град. Формулой (45) следует пользоваться* при % от 30 до J*0*. Значения к, икспершмсяталыю были определены для двух сортов глины (рис. 74): для спомлнлокЯ кирпичной глины — А, — 0,695 10 ‘ см’/сек; для полтавский черепичной глины—А, =*0,515 10 ‘ см: сек Для периода вйдавяцей скорости сушки киэфипиент диффузии влаги D' ьоредвлев экспериментально проф. Я. М. Миниовичем применительно к керамическим массам, состоящим из смеси 40 4-45% чясовярекой глины и 55-4-60% шамота: Ь гдя Г£:/„ + 273 —температура материала в “К; и* -аОолютпая влажность материала и пропантах; Р — ПЛОТНОСТЬ сухой массы U Г/см*. В формуле (46) козфццисят D'представлен и зависимости от температуры материала в еги плажж>сти. когда :»та влажность нюне гнгр-1ск<ч1ическ1>й и температура материала лежит и иреде лах от 211 ж> 85% А. В. Лыков предложил несколько оригинальных методов ооре- авлвяяя но^фицв1«ят<>а двффузми влати для периода постоянной и падапхцей скоростей сушки**. * А; ф 4 " » с и в 1. Журнал »С.тек.ло и н^раммка» Л» 5, Л. в. .Тмпоа Л. й. Луврмпв Теории су шт кяяиалярио- пирт twx ммлояжимк маирпалс» пип^вон пр^мпывшиости, 1940.
и, см»»яивого следует. w •» <4иаи.ит лиф*У»яя м.г» л,~ ,«м«тгя С видайГЯНИ.-М температуры г.вяы я ’Т' „ср» ! ввявюше* скор»™ сушив с шшажриисм влажности гл» я «власти гигроскопического «>СТ<ИИИ» «... Однако аисперимевта.1ышд данши о киэф»В1и.втак р с.,а„оя twiMi» мало. что ввтру.шяст проиааодгтао рвгчст. > цо оярвдтлп» 1,итвмал1.пыз режимом сушки керамические изделий. Т<рмпмлин»прпм«»дн<1«*ть II ГЛИЯ» Тгрмовлап ПроппДНОСТЬЮ (или ГерМОДИ^ф*} зпои) IU3MM<*T< « сумма явлении. обусловливающих перлмещелив (миграцию) «лаги вследствие наличия температурного грядиеита влаги в гдяиян м теле. А. В. Лыкпв экспериментально обнаружил, что под влиянием температурного градиента вляга перемещается в мяте риале по ня при влепи» • потока тепля, т. а. от изотермической поверх* мости с более высокой температурой к изотермической поверх ио- ста е более ниткой температурой. Суммарная скорость двнжепя плащ, пвремещаамдейся под действием температурного градиенте, *—».-»O)aras.- t “«»> где: 2)г — ко?фппиент тгрмовлагоп|юцодпоств в <ЯЙГ" лд р —плотность абсолютно сухой глнпы п г/см\ f"') — градиент температуры п градам. Знак минус показывает, что поток влаги перемещается в ст»;- Р‘>«у, протипиполоанную направлению температурного гряднвита (поток В.ТЯГП совпадает г няпрашлепнем питом тепла). Ниже привлдитгн ла писям , ть между градиент*-м влажно- сти, создаваемым тррмовлагопроиодмостыо, я температурным гра- диентом. Известно, что при наличия градиента влажпостм скорость пере- издания влаги в глине определяется следующим уравнемпем: *—® КЮгз? ’ гш. <«*> где: D- коафяпиеит внутренней диффузии влаги в —; /л»\ I (j) —градиент влажности —. Вели ину три тела имеется не только градиент я. ia ж ногти, по >• градиент температуры, уравиеиие влмгоировпдв<.\тм для ол*^ размерной .тадачи (поток влаги будет проходить в одном вапри Пленяй) напишется так Sj 5i \ ' т &*/ ИЛ
ЯМ1Ч rn eui^rii «МШ.О HdB ями»в<* iHa.wdM a -*d w 'ияш£з хлх-хоЛо.чэ хищ -чилм nd и 10X(j(FfcAL*OU ХМН1ЗД' • км хвхс a piitMinod х и хиппов -Э< XHHHOflldtfoU£H<xlu Я П1ЧП -ьипих ИЛЛЬЦ’ПЬ ИВЬ.СГЭ Юлр 'liiirdtru luxmxd.-nion э и/ -oire пииагпгХ KoudiiBonwodon iid и ини^роэп и *<ин1п1П1 ш (пниvend xiiYtkwjmm ‘ИННЫ -ЛХИфМоЯ ВОВЖПЕО XBBlMCFit Il X.lDX.lwdtOU M.ini.'tt НМймЦ -ДОННОМ Ч1?11НдяП1>ИЯВг1в}] • (er -owd) roiMlnadx и ним •jxtwdatR аивьоггэл' 1.»игжгг} -on nib ‘МдХЭВЬ хпнжаяэ к кигаГЕп mdn VMtfraX Ktuhni' -end вэютьХгоп <мохе днях» -Еегэд •пш.-Jti M х ин join ви •oiixdafloii мхэ*ь иончпн!хн.1а доь ‘mUohq оичг.ит.»нг хгамдейн fawtdx хнмеХ вмтл^ •rax хянэоип ашвХэ nJn мэхлвгнвсИп онигвэ онвэдшо iumt nnurdiujuR >м яхэамЛеяонпвЛан вх£ иопп.чонмгоои влаикли- (ц IlIXtBXdanoU ХВМХЭВЬХ iRdoXOMdU ВН MJVIHI КВПвЛхНОШОМ nodoKEUil хнвьэмом ti.-ai хвяьох хогв ов мншлх вхэоНомэ мовомвпиго мЛц *мн сап я ОЯПМПХХ nu BJBL41 иипийхп.яшом «U3<lHtlld OH4L-O1 1д.\я1>отл? I! ВЯО.ЧНВПГи BX>oflXlf<IHOD IBHhiiX Х.10Я on UJBI.*U HUIlodIII.HlH'DI «г -jom '<MBi.iifj я «МЖЗОВХО uif -iimn.*!! oinntmoii unarm •m - Cion *VHin»X л1Ш11«ия11.1В1эв<1 KHv.'iUHvoa hulmllh мхэонхИалол vn rdaxc мгах-эг.1гз>д 'линвихэоэ мпхпэкэ я вмнГохпи и наоиэ хнлхэгш -xdaeoii днТсз^ xoaXaXMvuadn 'ИаяггЛ HniiairnbiiBiiiiddii «mnnxvHvdK" ‘этлпаГЕН Botra олин^Шня с ’xbd.MUfd а лэчипияпямХ ллнялЬ» а*1<»ю noirs лгапжлЛвл оя копя ним ляп охъ ‘Снох я xuroniidn вххш -xdjeou хи ихпХэ foedaRonatd вмогэ.С н«1и (dvm ‘Игнпемп '«х1 -jtm) ямЛиф Biujodu fax вввйних оп иншХз чхэон<1®момяв<1лн ЯГВЗЛ .WMhltL-Oll HH4LW -nndourdn ‘иисагси .imulo udn .эиПхмпмнпхом ‘ьимажн<1пвц •UlfhAir.l Луо ВЭКНШЛлМГ ’ ОХАЭИ яепп^ -KtlildwoHJ киишлнн <мэ ОП И (fV эм<1) шпгоГвв лчи пи начюми х^жпк H4ni.G 4x.inttJ<?K(i»iaBdaii •инеглхввога^ г . ’ннгагеи див! оп вjbl-я HwiwL-oredioad и чхоин<1»комп1г4а>1 •хг • пвпзмоЛпг’ аняьогюС 544 » апннвгвнл и вмГгэХ ливыими ouCmjnrcid х**,в *нсгм ниг^гги Хеах on iixbi.-m MHHdi.MEadn^ud в чххоя<1.>м>1>вят<1*Н •*» MVB •» вхн*япшфе^*« виввмл1г.-1м.( э ржних в ’uiivoveM j игл) famteovMwn lUXHued лювмвь»^ зв £1«я имггэ.С aoaqiraxujoifio вниып’пн •иич1.-»хвй»)в‘^,,Э
. - J 1 ” ,л’№в 9»пе<!1В1Н11ю» BAoomvd м jrbvmbbmj яэЛГгэА фовивяац 1пдипмф€х)М ЙГ4 (пи) «•n»rfi»o«HoM wamd Mdaa tinndm <mtna t ХвВ«,-“д*В* (it) uhitowI.C rn I аамын (ГЛ) ranMtdX «wim^h'0'1 (6») %00f^-t « :еяЕ*эл венваяие nvii*tii>nr>oiu0 18») *» ’l-l-H ЛЗЫВПЯх! liniML- -atrtnuB nomwiMl-aduo a aai:.>rtii ntl’nX ваав.тиг вашгавпэду (gOO'O «’Bdonndn neead) влага %| <м»л n annaiurX sdn ti-vndiMeB ndoKvnd (UOHBOBBI- .>>1Мпг1н.>ж( ооичишвэ uBiu unmwa BndoioM 'iiHCtxi $оауаввв ллаппвфеоя—"a ’•« % ** лн BU ист !вххн1жжиа fOBWUOOja халнл1ки1в в -алгалХ UW«4.IH»«F andoxna ndn ‘»v« •иэоижига ireeaaa> я — ‘В1ЭОВЖ1П пошастоо" xoiuatiodu и bv» *u»jfi»roi*a имичъет — * ‘ma *.ц И1>оиж«1.-а udn »trai danced агшяаике — a ' ll Bljnswui.-a Bda bliu d.tmad nnanoiiai- янпчгиыш - j :ШЛ ('») + }{ ^HIL^IllU.TKIldll ‘OitXdOKJBVrV OJ)> a ei?M nod KHiif.wur il'JKdN Ч1эиниэия«г uemctAfee-J «нднювпэд HIRL-Я твя ем itniMffvrt addic on ипгаГен хгииквиа вяГ»э\ MtfoxaaodLB immhuvI <KioNdnir.<jad ratavennvioX roadan мийнилагьмт .и!п и и •aiMrai xBMOMBRvdaM ашиХэ ммнЬмэ ^сншмолэов rondon q *3Hiu Hdii nnnuMdo^L' и if ни. ж и 4 uni момквад ажим* oeww-» * te 5Q *j| (ьюен»!?» etfunvs dm aoHindcu хпмм.Ивиоем ЖППАэ OMMI-HWiill Я иМ0ГПГ0О9« ИМвХффИВМкЬ* ВИЯВИ1В •и1иэаыггон Rr,,rcl« ОМЖЛ1ЫП1 11 ДПЕ(»Х:>И()4и XB^MUinill XNBVVinXa XHIIbWQU • owdau хаьэ ве MJVIHI awHanwnodan oik ‘оягва era-ug t №Ii;wj . q‘| ’(/ oHhoeodeiBoedo омЫ Birtf Mj^ciBVoavdiKUBL'unnxfax П1паипи*|еоя аивЭМвЕ
pwr. 7fi Пкпрглмепж влаитости я тслу-ЧНЫ! и»пря- wrnun npn суши» пластин толтипоЬ 5 п п» рюид* иосто- явпов скорпгш сушив. Рямгсп. на которой лежит высушиваемое изделие, препятствует его усадке. Поэтому в изделиях большой протяженности мнут возникать так называемые* рамочные трещины, рвсполсокеивы» перпендикулярно к рамке. Пэ сопротивления материалов известно. что численная пгличи на напряжений, иозиикяюпшх к тело, определяется произведетеи относительного удлинения или усадки S на модуль упругости. Тогда величину ноэнзпеакицнх напряжений в пластине, в пери- од сушки е аостонши>н скоростью, можно определить, с иекоь рым допущением, пн основному уравнению теории упругости, выведтиюму для термических напряжений. Ввиду того что глина во время сушки является еще* достаточ- но пластическим материалом, невозможно точно онределить чис- ленную величину напрджевий, возникающих и теле изделия при сушке но аакогп, Гука, который применим для упругих леформаиий- Олвако ориюднмий мияге расчет м-зинкающнх напряжении дает качественную характеристику и поназыпает, какие величины являются исходными и оп редел я* кии ми при впзимкн* -м-нии уса- дочных напряжений и олаеппме в периодо постоянной скорости сушки. Величина нормальных напряжений по осям с и у (рис, 76) м-' жет ’»ыть выражена следу аицгя зависимостью: _ < -С« 1 г Sit .. f w П-S - Гт. - \ х • Сх • </, иг/см*. для оарабошк (ЭД Помтавля» маченя. С, я формулу (51) я я»,егГ®р>я ь аре- Х4«А эпл)ча<.ц .Жиммацие ияирижения вя>1ри тиля яра
2 РЯСТЙГИВИПИПИО Иапрп.КеНИЯ ИЗ тщррхиосги тела при г-5'2- (54) И | «, иояфиниепт линейной усадка глины, > — молу.11* упругостя; ли —число Пу яссами; (Г,_-С.ы) - Р”нпг’ь климпр.пи* влаги в центре а яа antepi- ногтя тела В соответствии с этим Н. II. Доброхотовым еще n 1£45 г. было указано, что величина напряжении. пприждавчимх Т|«-пщнм ХрЯ сушке, ЗАВИСИТ ТОЛЬКО ОТ рЫНОСТИ кпиц* нтраций B>TRIM (ll.TH шагосо.тержаяпй) и центре и пи поверхности тела (С <р C^i и ьо^пцнента относительной линейной усадив а.-, ио н • зависит от г..шины маделия S и градиента влажности при толщине изделия. II дейст пят ель по, п середине тела (рис, 76) градиент влаги ра- нее пулю, а усадочные напряжении имеют значительную всличн- ис В нейтральной поверхности напряжения равны нулю, а гра- дисиг влажности имеет большое численмие значение (tg^). Напряжения, пропорциональный градиенту влажности (а не раз- ности плагосидордвсаиий) дозыикают лишь и поверхностном слив наделяя и направлены параллельно ввотшки поверхиюстн изделия. Эти папряжепли стремятсм елпипуть частипы п поверхностном слое ио отношению к чистинам, лежащим в более глубоких слоях изделия, н могут вызвать шелушевти? (скалывание тонких пленок) «"иерхности. Однако нм практике такого явления при сушке пластичных керамических материалов никогда не происходит пилимо потому, что такие ска.дыаающпе напряжения никогда нс достигают больших значений, а также питому, чти глина не похожа на слоистые материалы. Напряжении, пропорциональные разности влагосодержаииЙ “ тсл<!(С<л—СдО.), воавиняют по тилвисие к его изделии, мпыная рлстягипанидиениаряженни снаружи и сжимающие, и центре теле. Вследствие этой» п теле изделии визпиннег пара сил, иотореи при <>днос.тори|гц|*11 сушке пылывлет коробление пкте.тнл. а нри Двухсторонней ивтенсипной сушке мотет вызвать разрыв по сред- м,’й пл некое гн изделии. Это положение подтверждается исслвлови- нкими, П|н1из1»еде11иыми Л. Ф. Чижским (рис. 77). В спатветст- ьии с этим следует считать ошибочипй теории» возник ио веки я гре- вши при сушив КОриМНЧ’Ч КЯХ изделий, по которой за исходную величину принимают зградионг влажности» и в пежик’ -мчнмт пред- И'ммжеиие. ЧТО Т]ММЦШ!Ы прн сушке образуются Ш-Д ишяиием скалывающих напряжений ио поверхности, параллельной пару ik- мой nURUl X НИ. тц ц.|
р» П. Г>1рмв власти жы п8 глоты тс.тгхтвпг воль» « раипостп н> ивеятрлижи влаги при чрезмерной емороста С) Шкл. верхней?! в плитки в « днищу времени. Трещины R влип.., различной толщины в< лучаютс п при вполне on релелеииой. Одинам^ для данного горя гот. цы разно» ™ влагтчоп^ жамнй ни ПОаерхвоств к в центре плитки, ш». записным от толщнцц плпткп я независимо (1Г величины градигитп влажно» ти. Отсюда во. лучается. что макси- мальная белошк пая сг. рдеть сушки, т. с, на» сималыю допустимо»* количество влаги, удь ленном с единицы во- получается обратно про- ворпашальным катине мал» лия. а минимально допустимая пр должмтельн» ть сушки прямо пропорциональной квадрату тол* шины отделяя. Устамоппв ошытпым путем для данного сорта глины доп\ етимую разность вл аг осо держаний во времи периода постояпм» и скорости сушки можно определить оптимальным режим для любые изделий из данного сорта глины. Скорость сушки Скорость сушки .V обычно выражается количеством влаги, удаляемой с единицы поверхности тела в единицу времени и имеет раамарнкть кг/м* час или г/см’ сек. И аввмсимостн пт сорта глины нее прочности существует доп.'- гтшмая беастасная величина относительной усадки глины в соот- яетствемво, в зависимости от сорте глины, получяетсм кашн!-то п^мгдельво допустимая, белопагнам ллм прочности высушмпаеыог«> взтлип разность концентраций влаги (млн 1ыагосодержанпй1 в «квтре я ив поверхности тела: ( ,<й —Снц — ДСдых- Максямалкяо допустимая скорость г\шкя, определяемая яэ урввнеивя (44>. для пластин толщмпоп 5 составляет: ------j---------- jf, г/см- ««, (ЬЬ) гдг М|ят-омаксвмалыю допу<тнмпн скорость сушки в периода постаяввой скорости в г/см1 сек;
D— нсофицирпт диффушн пл AI , вон екороств в <м%сек «ЛЯ яерипд» ^„-ияксмяльно лппу.т.м.я рвмоеп, нотата влаги и пентр» и п ипвераяогги a.w,,uu ' , , Лит..-•"мял»-"" Т'"УГ1НМ»Я раавнггк втед-,,’ а пеитро я на повераи.гти магната а „ абсолютной влажности; р-влотиоттк еп<« глины в г/еи’. при-личла.-,,.,, рапная 1,8 г/см’; S —толщина пластины при сушке с обивх стеров св. Ih уравнения (55) следует, тго при >иреэ-.ъ>нв< й ACwel равного сорта глины, скорость сушки тем Гюлыш, ч«м боль- ше КОЭфИИН' НТ D и тоньше изделие. При ДСш-1-^А>п*-1 в скорость сушки Mjaaa обратно дроворцвональна толщине вадалня 5. Для различных сортов 1лииы п одвманопых по толщине гма- дай .Vim»» зависит от допустимой ЛСаал. величина которой ибу- сдавливается козфиинемтом дииейвой усадки ац, (вди aj данный сорта глины или так натыкаемым «к< ‘лфицввнтом чутк пастель- ПОСТИ» глины к сушке. Прочность глин различных месторождений при Сравнительно высоком влажвостм колеблется и незначительных пределах. В табл. 15 приведены исследования А. Ф. Чжзкского, прове- денные в сушилыюй лаборатории КПП, по определению макса мальных безопасных икороепм сушки пластав из сииндиловон имиы. Таблица I* М акт ни* дыши б«аг*в»с|1Ы1 е**»|М1ггь гужам идастпа на гхявы l-npr ГЛИЯМ Толтипа пластв ям S. «-ч Скорость супп:и и wp«ii UOpnoA Л/, IH. г сч* сок Праны лгииля пюрость г)|пка .W, - И»" сатГ Гатяостм влагесо- i^pmanaa можзу . fap • и ' И 1 • ЖГТЫО X. <% вбе влага) Плличмо тритии* С|М)НЯЖЛ<.МИ тлима «.« 1.6 J." 1.0 6.6 ».71 1>.*3 мэ 1.П i,w И. Л II,Я1 9,» 113 1М 113 103 Нет есть Нот Есть ЕбТ» Ил ТПЛ.1. 15 видно, вс,"и,‘нп ' P*7'u.l'« конц.нтраций ВЛЛ1И гли СПОНЛИ.ЛЧ»' й кяриичнч* глин Р * Пря г>тн. пластин irtin.iiH->> трлнппм были угтрвнгач п*Гоим’Яи,1Им и 4ик^мр<м«алмгь тилЫЮ тритием, ?**•
Art % 10,2% абсолютной платности иыввисимп от то.,^ яделия. Пои рассногрсиии даипых по cjniw изделии разди'н,,,. , щпяы nuin видено по пятне о шринвдч>||<Ой. < КО|».СТИ с>11|111 у- г. е. скорости сушки изделия толщиной в 1 си: Ив т*б,1. 15 саму»», что •вриведевива. безопасна» гк4>|Юел сушки для споиделовой глины находится в пределах от 0лкн до 1,1 10 * ТЯ Г»' сек. С Иовишивием температуры поверх»,,,, глины эта спорость возрастает. Зная приведенную скорость сушки .»/л ДЛЯ далпого o.ipri глины, можно определить скорость сушки для изделий различной толщины. Для наиякдеиия при и» леммой скорости сушки А/„ достпточмн высушить партию «адалин одной толщины. IIj табл. 15 видно ташке и то, что трещины (предельные напряжения) возникают при разных градиентах влаги, но при одинаковой ДИ*. Так, например, и пластине 5 =-1,6 гм при «гра- диенте влаги*, равном 12,3%, см трещин не оказалось, я то время как п пластине с толщиной 5 *=6,5 см при градиенте 3,3% «см появились трещины. Ил сказанного следует, что период постоянной скорости сушки (период у сад кп) является самым ответственным при сушки керамических изделий. На протяжении его наделяв должно су* шгться при строго определенной максимальной безопасной ею»* роста сушки, определяемой уравнением (55). в зависимости ixr толщины изделия S и сорта глины. Для расчета ладанной скорости сушки изделия н сушильной установке следует составить совместное уравнение, для периода постоянной скорости сушки, и определи! к параметры сушильного агента нз ;гтого ураниеипл: *, тм - —4^ -1.14 р. (С.-С.) • J^JT, (5Л ИЛИ .» М> • ^т»,, , • jAj. (57«) где. 1.14 — K*jриннеит, учитывающим увеличение скорости игпа- р**ния с поверхности изделия нз глины, но сравнении» со скоростью исиаревмя плап1 го свободной поверх- ности , i_________ Эьюо кслТИШ1ант для перевода скорости сушки е размер* костя КГ1М* час в размерность г/см’ сек. • К'офвдцси! знсперв^т^и^, оярвдади! д, р Дымовым.
В урапнеили Р") п (57в) шшгтиы такие вмяч.иы M|i w „ 5; ДС™.. " Л. По воличяве О фор1,ули ц5) Г,\,„«,р»ту|"» ""«"Р »“>« '"» «нчит «С.-Змиишв. „.и двяжвввя сушнлыого агента <• м.сек., опродомам а . 1, После !'. иаилмстиое Гс («я С,) определи.™ после пю. нт уравнений (°*) ,,ли Ь1'*)» 1лким oojia n.M находя! в>’а niua ^,ры сушильного пента (G; fn и Г м.сек.). Подобный метод расчет не вызывает особых затрудненна, <сли с)шке подвергаются изделия простой фирмы, н в прт.цегт описи распределение влаги по поверхности их остается равно, мерным. Несколько сложно правильно установит!. Л/im„, осЫжмо при сушке изделий сложной конфигурации. В последнем случае нужно определить зарин денную толщину ж пел пл* 5п: 5,— см. (5S) та»: F.Mi —<ЯНем изделия в сма; поверхность наделил в см’, которая печпеляекя □о действительной поверхности иена рения. Найденную величину 5П подставляют взамен 5’ в уравнение Г6| или (56): 5 = 2 (59) При отсутствии в*ззмпял!сстн определения Дйтвх и гз флопев- 7п D, допускаемая безопасная скорость сушки шре.теляется опыт ным путем. Дли этого несколько образцов высушивают при раз- личных режимах до появления трещав и фиксируют скорость удалении влаги в единицу п ремем и. Скорость сушки, предшествую- щая том. при которой получились трещины п изделии, будет иско- мая Vjmax» При определении и осу шептал енми максимальных бе.тоиа.-вых скоростей сушин VllnaX( нужно создавать тайпе условия пря сушко, которые сводили бы к минимуму появление ирмцых тргщяи (рис. 75). вызванных пара изомерным удалением влаги и pi up- вых точках поверхности тела. Эти треяплш появляются при зиа- читмлыю меньших скоростях сушки, чем трещины, иыамаииые разностью концепт|М1ццп влаге ио толщине итделпя- Ог кратких трещни можно избавиться или г. ч венком «исстк нх к минимуму различными методами, в ш время как тре' Швин, вызванные разностью концентраций мдаш по пишмие ыл-Д лил, при чрезмерно больших скоростях сушки неизбежны- ' •тому предельными безопасными максималышмя скоро* сушки (.V,,,,.,) будут являпся то, KOWpu*. nj-ruumniyw ляеь вблизи ц|№,«ела) появлению трещим, вызванных р Ноццепграцпй влаги ио толщине изделия- Гыть. ша- Choimwti. сушки в периоде падающей скоро**" нижет '• чмтельяо больше, чем скорость «ушки п период мостом В»'-' аы 16 П«*ш
роста. тан как и карколе палааицсй скорости с улит усаД|(в , гтвует. • глеловательио, огсу’тстиушг и напряжения, вг»р(< п шке трешины В атом периоде можно сушить изделии максимальной скорость*). КОТОруЮ ХЮЖеТ обое печать ЛЛМц. ► , * I ГОИЛ1.ЖН- устройств и параметры сушильного агента р. периоде для керамических иядлтий, в отличие от иивювых щ, дуктов. температура ионерхяости иг ограничипяется. О taw ил методов повышении скорости сушки изделии за«.. , чается в равномерном удалении плаги но всех точках поперхм» наделяя (венгр и края», что приводит к устранению краевых щмп и понышеявв допускаемых скоростей сушин. Для достижении мой пели Н. Н. Доброхотов и Л. Ф.Ч , сияй предложили улике грани изделия (черепицы, общип.-хниг плит, места обрезов блоков и др.) покривить влагонасыяиаип (мазутом, машинным маслим и ip.)t что предохраняет крня т.н лпя от преждевременного высыхания и создает равномерт »< усадку по всей поверхности его. При этом брак по трещин» снижается до минимума Этот способ промерен и прлизыи- гтясшгих усл пнях. Длительность сушки черепицы была • • : а- щена в 8 вад. Второв способ равномерной сушки состоит в том, что надели* яростей формы (кирпич! укладывают стенкой по 3 4 ряда, ж ле i- гтвне чеп* края оказываются защищенными от преждеврсмснн и<> высыхания я появления краевых т|М‘щнн. Друтве методы пимышеняя скорости сушки сводятся к сле.ию щим мероприятиям' t) созданию больших скоростей сушки и периоде падав «йен Скорости за счет повышения температуры и скорости нгепта сушки; 2) одновременному иоздейстиию конвекции и излучения; 3) увеличению козфициента днффхзян плаги путем noiiMinvirua температуры глиям; М пралмрительному прогреву изделий перед наступлением периода постоянной скорости сушки (методом проилрпвима1* Крмтмчгскин и хонг чип а влвашогть изделий Критяческня влажность имеет билыпои значение ори гушн1 ке|мшическвх изиелим.так канона пи редел нет окончание пеун*1 » постоянной скорости сушки и окончание усадки изделия. Очень важн<> знать и уметь определять значение критической влажи* изделия. Известие, что критическая влажность аапнеит от р*>Л* факто рии: режима сушки, толщины изделия 5 и скорости <уш лаьмсимисть от указанных фвкторои. сзм-ласно урвипеиию '•»' и параболическому (икоределению влажности ш» толшияе и «делим, мож^т быть прюдс таьлеиа следующими формулами для пластины
W M. .с ЦЯЛЛНДРА: ДЛЯ тара: 1 »• Я, н V» V, /? (М (W) где л*, —гигроскопическая влажность в процентах; .V, — скорость сушка в период пос тоннно* скорое га в г/см’сея., [) - коафацаент диффузии влаги в период пистоянноЯ скорости сутки if см’/ссчс.; 5—толщина пластины п см; Я—радиус шара или цилиндра в см; р —плотность абсолютно сухо* глины в г/см*. И* приведенных урянмеянй следует, что всегда больше на. С попыпп’мием скорости сушки и увеличением толщины шйтррмалл лИ1 поз растает. С увеличением Ь и f критическая «ллжность уменьшается. Дли изделия толщиной S и плотностью р; величала гем Af. больше, чем больпм* отношение yJ . С повышением относительной пдажаостм % и при яеваммион температуре воздуха величина tv4| будет реек» уменьшаться Млядетвип уменьшении Л/, к увеличения Z>, тик как температуря мокрого термометра будет возрастать, а значит будет повышаться *п поверхности изделия. При jtom отношение ~ —и 0- На рис. 78 показано В.1ИЯ- не отмоснтсльиой влажности воздуха (ф) па валанину при tt « Зо* и скорости движе* ••ил воэдуха еж2Д4 м/сек. При «еилменпых темпериту рях сухо- ,л (Q и мокрого (tj। термомет- ров» увеличение скороста иозду- *а повитает И*С1. так нэк ври ’’Том скорость сушка возраста- ет. а коэфициент /> остается но- изменным, т. е. отношепно возрастает. При температуре сушки тли- рП|. 7Н ;uwa»^--Ti. *«, т*влаж- ны 40“, птиосительной пляя.ио- И1ЧТИ воаяу** Г <“РН ‘"" ста воздуха 30% я скорости воз- и сек.К 16» 243
Pn, 79. .кмоль Ч*ЖЯа прочно тм ГЛИНЫ от iLijAHXTa ««• ОД; 2,15 5,15 м мк. и'., составляет соотаотстаеш '.S; I 12,3.14,7% 1 Влияния температуры агадуха на изменение крптическо* влажности еще по научено. Величиной. имеакпей большие значение является мояечми влажность и мелим 1*’«см)» «<• достижении которой следует и- канчлвлть сушку. Ома определяет длительность пос-ледиехи .«та- на сушки. В сноп) очередь trm определяет мехвмпческую нроч «есть керамических «оделяй. требуемая при их укладке в штабе- ля для обжига. При ыажиоети фарфоровой массы 26 и 18% предел прочности при сжатии составляет по данным Л. И. Лвтустимпмка сьот' мгтстдеинс» U.1 и 4^> кт см*. На рис. 79 врсдстаклема хаинсимость между влажностью и пределом прочности на сжатие ддя глины. При штабелях hmw м в 3 м удельное лаилеяне на нижние слом равно -'-О,• 6.Н кг см’.Стедовательни, и мелим нужно сушить до такой влажности при которой закончилась бы полностью усадка ни тел» наделяя, а надел не обладало бы достаточной прочностью, i • »' имело быяй,., > 4 кг см’. Сродики по наделяю н1<м должна быть рпвна •> ясяжмм случае не иыше ее. Для глины и,-7,5ч- 12,0% . Гу шва зернистого материи дм в слое На ври лес с сушки мринстого материала в слое, «роду Mua.iyxi^M к.1И 1 азами, оказыммет решающее лнвчемио тяплоиСавеяа а в»-дачи на козфмцмента теплоотдачи в слое. • рямеиталькые исиве.т валин пи иопрису теплоотдачи » c;,ot* Buie- I аычамнй меммогочмюленны. HanfailBt фу мдамимтальиьо»» в 1*<мыми в 1' и области являются рЫХлы И. М. ФеЛ°Р° ' Ь. И Кита | |лам* Ну п t л ,е ' Мм кратки осадим мояр>« нМ1 * ° материал ' . . ики.
n tavwno. мл» гоил» « nponeer. r*m not«..IBn„« от mHy« " ...... тк моего пр* СР1"»1 « ™«). го «..ж..,., JTmimnv ep'-M' H" г пчиерттк ти F пропорци .н*..кяп .....( ^рглма»* теплоты И момет Пытк пыр|ш«по U№jVnaun >(Л11 И’ - - (Г — «„) • F иг.'мс, [в]; гХ а— кппфннигят теплоотдачи от воздуха К НОЖрХиО тя испарения и кал м* час грид.; г—теплота испарсиил влаги при температуре пооерхпогти жпареяия /,; t— средняя температура воздуха в град.; F—поверхность нагрева 1 м* зернистого материале п и' Кглфипиент теплоотдачи в слое «ернигтоп» материала, приду мемогп талом, можно подсчитать из кр«гтериа.ш|пго уравнении, иояучгаиого II М. Федоровым ИЗ ОПЫТОВ ПО СХПП.е подмоскивните угля п слое, которое приводится ниже: Л’и^О.ЗЗЯ/’®, (6!а) где: Nu — критерий Иуссельта и /Ге — критерий Рейнольдса. После подстановки значении в формулу (61л). получаем: • - -хмг-’ - л мл ГР,Л • <е,0 где: Л — £'jL-----физические константы воздуха влв та* при среднем его температуре т; о— скорость воздуха (или гяза). отнесенная к полному сечению слоя, в м/сеи.; d —диаметр шара, раияовелмкиИ iro of-ьему средисй частные вещества, ааиожииамшто слой, в м. Ураиномия (G!e) и (61$) могут быть использованы в для слои, запплнениого иными материалами. М Ю Лурье предлагает для о предо.! он ня а упрощенное ура в »• пне, приводимое ниже: а - 1620 + 0,027~з) нал м* час гряз. (ЫО Г1|>мл*рхмоггь нагрева 1 м’ тернистете материала А я форО ле (6!) можегтбат определена и» следу кипит уравнений- tfTV Дли иесл еж икающих см материалов, таких, «сак уголь ” if («Ы г М,м 215
Для еамшяашця.гя кауеряало» тли. где пек,.,,, поверпостя hj гка иитериаля иислипаотся иа геил,.,,',^.'*'1 ля. F„ Л».-. где d —диаметр частппы (или диаметр шире, по объему средней чистине пещостпа. слов) в м; I — порочность СЛОЯ (в долях сдниццы). Пороаяость слоя / может быть определена i соотвошепня №141 >ht . т • 1«Й1 где: 7.4 —оГсьемпый вес вещества в слое л кг/м* (на сыпни® вес). 7—удельный пес данного пещестпа в кг/м*. Темиертгура оопсрхпоств материала (tn) определяется по /d двпгрдмш1 R соответствии с параметрами агента сушки Чувгтивтелытогть глаан к сушке Пол чувствительиостыз глия к сушке следует понимать склпа- кость их к образованию трещин при одинаковой скорости сушки в период усадив. Чувствительность глин к сушке зависит от усадки при сушке, пластичности, минералогического состава» степени ди< перешив частиц в, наконец. количества адсорбированных на поверхмогти части глины катионов щелочных ал ежен топ. С увеличением ккш- чветва яапкиюв Ха». вследствие мквяшмю! способности я>" ратании и отразим ним» винных оболочек, пластичность глинн- «ого тоста увсьтнчнпастси. ТоввЦАЯсоерсшм глины, имеющие развитую поверхность, пластичны Тон ни дисперсные жирные (пластичные, глины А',я ваяУ’№ИВЯ нармальмоп) тоста большого количества СпопЛн.,ГТ|. И воглощпяп катжоао. у puiawi ияппрял* г“ 'У»«в ""олин.аоая; т»«, например, вяятошгтовы*- • " кидают большей емиистью поглгдцрмия. а гледоввтельн1. ластично! тью, чем каоливвтовые а гвмуаавтовыи гаммы Г «г “л‘,ггич’‘м' т*'’0 глииы тесно связана их усадка при сушке ь' ан П<П<*ОЖДВ11ИЫР от частиц размером менее «ИЖвЮТСЯ и МВЯ0чувсТВИТалЫ1ЫМ глинам, т- *’• О&лвдапщим мгиыпгм усадкой 1.0 .7й которой «жровождаетоя усадкой, иааывастся _ ' '/ * 4 “ " ДИЯьлейшей еушме в периоде вадаамцеВ И,. » ' , * «тип уддлпотг» щ п„р обвв»ОЫНИЫ1 С&1П1ПП- 1Ш.«Я «егпп.и. гимны пироэпо». « .далгвии гадка итсутств,^ и иримжодвт „С впрастосто имела*. • > .МНЯ ие равна <«*ему усажл»>* ы.ги у Г4ДК, . ..цсанай угадочиои пл.га пт. болыве, ,РМ пмш(, ,)вгтм,тмь ' сличи к сушке и, шпдоатаыа), чем 6о.и» .шиире». , Ц.1.. ГИЧИ» глава. А Ц. Н|чч1ии1гкпй пчел понятие ,|в уделяю* усЯД» $ *._____________________усади. » си* * >*, усадочяой мёнГа г* (®) Для слив с иродилжичелкиосты» сушки l = еуток, *=0,5 : О,в и для глин с 2-*6ьв суток, ф-0,940.1*. 3. А. Носова внела понятие п .коафпммгге чувствптг.«.и, га тип*, вслияяиа КОТО|Н>ГО оврс.клпется л. огн"1пепвя обмиа усМИВ к оГлсму пор тела: А -Ь f /^м Усадив * оп L WWM пор CM* J ' ' Чем больше А’ч, тем чупствти1льиее глина к сушке. Ддя мало- тветвитвльиыж глии А, <1, для срсдвечувствипяьмыт глин А,-1ч-2 и для нысоиочу 1ктиип*.1ьиых глия А\ >2. Величину А\ рекомендуется определять из cac.iyeaucio соотношения: <вз) где: ♦*»„ ^лпо, — Дщ! — разит ть между начальным и критиче- ским влогосодержявием* которая дает воду усадки; ♦V», —критнчегкая влажность, удаление «ото рой нычмвиет увеличение пористости вмеутпе нм* >й гл ины. Величина А, ио формуле (<53) дли саояднлоной глины рзява t.2 и для полтавской черепичной глины — t.fi. Показателем степени чупствнтельн"* ги глин к .-уюн* ' ”т также коэфицмеит относительной линейной угодии (табл. 1 • Таблица I® ь "•ЛЬ. гзи-“ Мгсторо^ааии" Мвжвепотазьс*0* I |;учивсмое .. . Споилилонов (1‘м*»" Полтавыше • • о.оо7 о. л»«* G.i»)6T
I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I Fitупечж •леянш- методы определения чум*тшт'лы'М.ув _ пи» м> vw*i»a»»t rimw Р«-|« ................. т|«я|ая и конфияают вву,р«И1'в ляффуааи "•|"ги Л. Пг„1Лд1 JZn. «шгммя!». «и-Т1ИП-.1М»<чь главы a etmw „..1Г(£ пмгалыМ бязоппоюй еичроттп еушкн. а период в.нт,^, ' ск<1«.<гв (*!«..). »'♦•№* (SS). Котфипиент чуягтвите.тыюстп глии и сушке » Minier r,u шрвжся величиной, (•братвой приведевтой баэопаспой сьО|Юг^ сушки .V„: Чем меньше Я*. тем выше чувствительность глин к сушь» Нл ОСВОИВИВИ ЭКГПерНМСИТЯЛЬНЫХ ДВ1ШЫХ ДЛИ IKUITIR! I . и ЧГр<Ч!ИЧ1Ю0 ГЛИНЫ = 2,5 и ДЛЯ СООВДВЛОВОЙ КИрПИЧНпп глины • 1,0. Продолжи те л ьвнеть сушки Пран иль» и* установление продолжительности сушки изделии и Материалов имеет очень Гм1ЛЬШое значение. тик как ома ыцмт на и рои.июли тел ьжн:ть предприятия. Сложность определения длительности сушки заключает! < а том, что некоторые факторы, нл ня ниц не на нее, пика еще тру и- Поддаются учету. Поэтому продоьчжительн^чть сутки кера- мичсекях изделий спред ел не тс я опытным путем н лабораториимн испытаниями В настоящее время, благодаря работам отечественных уч. иыт, можно подходить к определению минимальной бе н «плен л продолжитгльжити сушки таких сложных тел. как керамические изделия, на основе праиилыпдх положений теории сушки, обос- в<|ванных тиэрегичг<ки и подтвержденных эксоерпмгктальпп. На продолжит ел ыкхц, гхшки влияют следу ммцио оснивиш- факторы: 11 прирзда материала, иго структхра, гтспень уелдки и чхп- стмтельв»сть к сушке; 21 размеры изделии и его фирма; 3) начальная, моиечмая и критическая влажность материала 4) услоинн теплопередачи и теплообмена; '1 параметры окру зияющей среды, температура, илажмосп и широсп. движения сушильного икпта; о) рашюмерность удадавия влаги г поверхности жаделин которая зависит от организации движения сушильного агенте и конструмпии сушил 1ги; допу скаемал безопвемав скорость гушкн А/|ШИж- родолжятильиость г у нт к и плоских кера я ч V С: к н х издадим слагается мт л в у * “° р я о д о и
п периода постояипой скорости сушки «гт пачя1м|г« . > ¥» критический (<.,) ияаж1п.гти, 2) nep"f'J“ падающей гкиростя гупп и пт критичен..,» . » до нпт^лпй <«гвт> платности. Обгаон продплжитолмюсть гуаши Z»Z, - Z,. Продолжительность периода постоянной (корпсти про ГТор<»имгй сушке пластики толщиной 5 ем: («> гЖ: IF - Ge —’’ioT*' количество влагя. поддяжашю j дался я ю и течение первого периода. я г; С, —абсолютно сухой ►- изделия п г. F - опмфжаость нсяарешш при двухсторон- ней сушке пряГинтсн1и. рдпавй олпщадп двух больших плоскостей валвлим, F = ы , = 2/гм’: М»*М«мм s— —— (• , и маыкыальвйя бежогная • а см* сгк. скорость сушки. Подставляя укагмшые вглячвяы в формулу (65), п< лучл. м: Zt*» аГ-А»*** сек При односторонней сушке такого ж» изделия ;.hit imi гь сушки будет в четыре паса больше, так как и формулу (65| еле дуст нодстявлнть Г - / и тогда Z,- (87> zl> • Ам> Вырвано знаменатель и формулах (66) n_(G7) через принт темную скорость (ЧШМИ Vn из ураимгнли (.*ы) И (2*) я ПрЯНИН П.1- ТН'ИТЬ вбеолютнп сухой глины равной 1,8 г • «’. питучим батю П|н.чтие вмрлжемш* длительности периода постияишй скорости сутакя: при односторонней сушке: z . J,<*—'7*-* («в.» till .W, npn дв)1сторо||»ги суепгт: Mi Аорщл (66) n (6J) слезет, что и» «»₽• 'J'* глины пр0Л1«*«’’ЧМ"и'’* иернплв сушка е посгояавса ая>рт< Иропорпаовилкм ноадрпту питаны издалия, ^ - 1
До иагтмтцмм пргменп считали, что Продолжи периода чушки с исктлянн<>* скоростью нрпп1>|1ни-.н,|, /1к*^ь KIKIH’ адк-.iuii. т. е. 2-/(Л|. Это следует признать Ни' м ирикцпинальио we первым для гушки керамически т и< П|и“ С.тгдп|»ят«льип, если продо.1жнте.1ыюстк сук»,-и ' 1Н1* толщин й 54 равна Zi. то для И1лия т'Мщмнмй 5|t „|''d Т,,,‘М глины, Продатжятсльлогтъ сушни Zh Ормближениа мм.неГТ “* определеяа ил саотиаакнни: *М1ь Za «Я» z. »* зр г;"^' огк>'-’" • (ц( * 1’ Л"6,1, 17 вРМ«та«яш реп л ын ш ппыти», ni«)In. А.Ф.Чгжсюш и ГТТПМЫ1ОТ1 лабор1|П1|1лп КПИ. подтаюж ..„'.Т указанное выше аодожеиме. ц*-' Матсрвалы плегки Нррчн' 1 | Фак 1 ТПР Z. | Мали Слппдвлп к»я кир«*» t.e 2.0 1 29.И I Т»,2 И.! П.5 о,9 I.U 2.М 4.9 з.> 1 >1,6 1 IM 1 3,19 | 9,0 Iler Плитки । ^=r;?c;s:.=^s~. ™ьи «vji'paiaiuip n.n r«iiHHi •« a.j,,o„e Т к как С₽*Л“« “-'аг' |‘« е>1Шлик.п> яп;И,а ско^“” “• ”' '" «'М'-пныл парапет нпра^шпеск шч т, . п, ','пп'" «а™*»», падает и-- »тп> тад „ п • ““ «» "«паи»» сказав остаются таостюаишши на п> , па|мш**тры суппшышго агента ♦иишпадыюсп периода г »»-<> ВСРГО «‘‘рлода сушка, про JKitta пи формуле: "* алШеМ скоростью может быть оире- скоростью 10(1 2 ю- I? (69» (70) “* <В1ЖЯ1 "tmwnao прий^лн-и г‘ол‘«"а сжяр<нт<
j, -гморосп- C>UI«H • пвригд ИОИП4 c, в г/см сек.; 5- ТОЛЩИИЯ ПЛАСТИНЫ В CM, p —ПЛОТНОСТЬ вбсОЛЮТНО сухим ГЛИНЫ В г/гм’ (1,8 Г'( и1 й-м — критичеч-нвн штажиоть X процянтях, ^ — средняя кгдтсчная «ложность, до которой высуши- “ влетел изделие, « нроплптлх; — влажн'хть тела, равшлменвя с <жружакпцей средой (LVJini.i»riUM агентом), в процентах. Так кал скорость сушки керамик л л периоде падающей гном св может быть максимально воампжппи м ве лимитируется температурой пинерхпоети it w шикающими нлпряженннми* для еимрлирлм Иродш1жятглмю€ти этот периода ринимиплуетса 1»,п держи мать в сушилке максимальную температуру. Сушилки следует П|м1ектя|и>пать так. чтобы оми полностью «/«црчяпмлн прэдсАДжитсльмисхь сушки» определяемую указав ным выше методом. Для определении оптимального режима <ушкп г.кшлкн индо конструировать там, чтобы можно было отбирать образцы в процесса сушки л киитр<ылрияэтт. Митеры влаги и обра . инние дефектов. а. К-1А<СНФИКАЦ11Я ГУШН.ЮК По основному принципу действия существующие сушилки и >жмо разделить на два класса: атмосферные сушилки и вакуум г иг сушилки В атмосферных сушилках материал сушат в атмосфер воз- духа или дымовых газов при барометрическом давлении. В вакууме у ши л ках материал высушивается в среде, содержа- щей ничтожные количества воздуха н имеющей давление паро- воздушной смеси значительно ниже барометрического давлеяин- В сушилках обоих классов тепло передается материалу раз- личными способами. Материал находится в покое или переме- щается через сушилку ра-ыичиыми способами. Унвчлнные сушвлки могут быть подразделены на груииы па ряду признаков. Наиболее характерными ни.1яются: ни . пере ы?щенп и материала к цикличность работы, способ передачи тепла ь яыгушиваемому материалу, оргавиаммя движении сушильного агента, вид тоши«носителя, технолш н’ичкос наэпачонне « мояет- р)|ггикные отличия. . По способу перемещения материала и цикличности работы различают сушилки непрерыпзшго п периодпческого действии- По способу передачи тепля к материалу различают: конвек- тивные, коятактиые. радиаципипые и высокичастотнмс -ушвлни. В зависимости от организации дцмжоння сушильиоп’ агеяти различают сушилки с рецмрк)ляписн и бея рециркуляция 1)шиль- иого агента. По виду тснлошклте-лн различается сушка горячим поаду*1 » пеписродствеипо дымовыми гидами, паром и жзвкгри'якь'ая. хм
По ППЫИ1«»«У п.зпачмпю рвадичаю» e)WUMm комож'й глины, угла, огнеупорных awni, тон,« й «• микн 1фврф"|'"'вы'' н фаянсовые паделня) и строптвлЬВг,н K,.j , мим, (кирпич. черепица. блоки). Пен клаесификапих по конструктивном) признаку и „ГВ( клалетгя форма рабочего пре страштва н характер переие1Че11,’ материале в нем. __ Соотяетггвени*' различают: туннельные сушилки (прНЫ1Г„,. шаг в противоточные), конвейерные, барабанные, шамны,-, п1п,,. натячеекяе сушилки (взвешенное состояние материала), камерШл,| одикие И др. ?. ТГГ.БОВАННЯ. ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫ! К СУШИЛКАМ К сушилкам предъявляется ряд требований, обугли или паевых их аазиачеввем и характером производства. Основными требованимми являются нижеследующие: !. Сушилки должны легко сбес печи на ть измененп е режима в . ответе? пин с допускаемом безопасной скоростью сушки для <>п|иле- леет, го сорта изделий, т. а. должны давать возможность легко регу- лировать температуру, скорость и влажность сушильного агента. 2. Сушилка должна обеспечивать равномерную сушку изделий по всему объему супшлыюго пространства и равномерное удале- ние влаги с поверхности пысушиваемого изделия. что очень важно для в.т>скнх изделии (черепица и плитки). 3. Сушилки дслжны обеспечивать максимальную с кори ть сутт.н без нарушения качества изделий. 4. Расход тепла п алантровнерп1М на 1 кг испаренном влага должен быть сведен к минимуму. 5. Количество испаренном влаги в кг час. м3 рабочего про- странства сушил КП ДОЛЖНО быть Ш13МОЖПО больше. С целью СНИ5КГ- нил стоимости сооружения сушилки. 6. Сушилки должны быть снабжены механизированными »• груэочнымп п разгрузочными приспособлениями с целью сокра- щения длительности вспомогательных операций, облегчения обслу- живания сушилки н увеличения ее производительности. 7. Сушилки должны быть снабжены контролыю-нзмеритезь ними приборами, а в больших дорогих установках — автомат и- вескими регуляторами темпе|>атуры, влажности, давления от. « дли достижения наивысшей интенсификации процесса и получе- нии однородной и качественной продукции. При соблюдении указанных требонаний сушилки должии охгадить сравнительно простой комгтрукцией и простотой в обслуживании и регулировании 9. Стоимость сооружении и обслуживания сушилок на 1 кг спа рапой влаги должна быть миквмамьвой. if *‘лжма удонлетоорять санитарпым нормам. _ ***/*людеиие перечисленных условии motovi принести к полу- чению бракованных изделий или к чрезмерно длительной сушке.
«. АГМОМЕРНЫВ ГУШИ.1КИ НЕПГЕГЫиного (ГЯ1ТИИЯ |{ ЭТОЙ группе ОТНОСЯТСЯ сушилки, и Кот.,.*,, „„ж. мвгеривла приясход.п иеирермин.. „ ривяемери, и рЬм и агент сушки «..гут дангаться в прямо, ,w, „X ", „ иоиеречиом токе. и'-тивотово Прямоточные сушилки применяют в тех сЛуМЯХ <<кмы большие скорости сушки и шиле провесе. ч.м7» ZL его и температур. высушенного продукт. не ,и..,жи быть ст.» ком высокой. 11роти1юточные сушилки применяют тот л, кот,, высокие скорости сушки допустимы только в конце процесса К сушилкам укатанной группы относятся барабаним» тти вельиы-, конвейерные, шахтные, трубчатые, вальцовые пневмо- сушилки п др. Барабанные сушилки Барабанные сушилки применяются для сушки гыпучпх мате* риалов. Благодаря надежности и работе, простоте к< иструкпии и высокой производительности они нашли широкое применение в силикатной промышлеин<хп1 л-тя сушки песка, глины, ювест- ляк», М(*ла, угля и других материалов. Па рш*. 80 □I'haiaim прямоточная барабанная сушилка без рециркуляции газов. Гяс. 80. Барабанная сушилка. Сворноп цилпндричоскип барабан / установлен с небольшим уклоном (3 : 5*) п сторону выгруаояпого конца* На бнрябвн паса- жены бандажи А' и каждый вз которых опирается па нар> опор-
sw (инплоэокпе’) im&doiirtraiR«M annanon u»«9«u ошиХи eux.HodxaX «нижшяа •яошпгяип и Лшпн irw.irnu •< aaxaaodxaX .mu'inuiuam... чхаеш-пиивха.А хо.Аг .«гл Bnuadoaet uiuiottindniotadu кг-)/ и сипи кии HL-Oldlinixl XJ»> «t ««“О’ иВ'Г ,К OHWJ«dBy к кпки ВПК 1пжпя1 иявыоЛош un«nnr.»j II «Mnd-Cindannw. (luawiiuXDOtr) ВПЛМ..ЛНП WL' -J 1 UHrnjeJ Wtt.IL-> «JKL-e .IM | KU кгког arnxand .uulHi'Mt И11Н.1ЖК1».' И Bij.mtL-.UKLietHi.dii вапишнаоп ui-p •Kirrii .1.4 I.»u ООП (|<;н * xat-.Cadu a иахах-давим uimi да । пи airuax riaxand 4K-»u.j xHnaraiivlxim jjk.I j( Baxaeni'iuanX KI.-IW1 tut and UHB4L-OI'A ковка хппклаиХхаоп nd1.<хкЬц|<ах нашими riii'ii -) -АягпшХэ a xinmnau Сыоп 'поена н<!Хх«.1.шн1м n nr-aud Min ntud xu ui.-nanr nxam uuHuadaaaa JM | nn« tox.utj (И—0' wamwwdu an ulj.A ad.txedotHWJ, ииЕкавя шШнл<Цэиом a*. luaSnuanan» a am. jX/ob ОС) .’О» пня nd л1"14 011 «н»9«<*«9 <иэош>ажи<1ла11 (лог—0SI—I « ЛЯ»—004=*' ии 0|—О аомаХя damad; %С|—р) - •"* <« "„lit—Ч? - м‘"« ". вп>< «ЯшЛ nd।1 (,ц xaiiuinnndxx ап нниги nilAand.iiinaj, • аяк гк а я gg — дг "Л miiied лики ио nnagndei) 4x>>iih.i;kk.Iiiiiii '(jxU 09—’' •лоя-оо'-'/) %«-£-""•» '«в •.«-ог- *'> <>»" ое ог) тшг-ивм и пипка п.шоком амг-ишг» аж них и пяшЛ'а llJ|| -,0в xaainHnudu an un ion ad.<andaun>£ -'»ь (|Ц |i/| <ю|— 'A riiuvil ajnru on uHmjiideij <ix.)<iuu.uKuduiiu (jic(— <joi —'l хМвпГохна и Ong . 008 —*' ‘вауаЛау и xinnutox» •a.ana ml.CiKii.iuiwx) %0'C^E’O-""**' l>Ir %?)"* L~ "“”л lo «пя .virmnii ii.innnjedey n.iUbvx .iiKdu n unstri пинниннГ' <шш<> nd|( m tn an *4— an a niniyadny muaaeiLwoda | a «oiwndanan u.i uia кппхмышоп «-1 ‘ajrx-u vu nnoyedvo ixaxai.HHaMiKdiinH aximoc ndaiMe.Inx onni. K .чщ-ашла xnaaagadey MLauniirauiL'iniinodii •щи 93+0 xJBi'UKiaoa nnn^wlinj nruamln nirr adoxnit чхаоишик neng»dxo|| '-у-; nnnat't* n nndaiMtnar ttnc.ia .lUHanioHl.xr) 'KKi |-i~H »£ пяпахх •““inx'ix a n< 9= 7 «вахт :<t (f£-^0'(— (/ nuagadag dumnt :aoi* ound xmu'X.it«x-> rtiiwieding алишпшла хавкаиходеи ,);ко Я nniMinaa х a.tdavoea in иг-и '^imqoi.*Jodu n-iHiuiLma э ими.иэ an* -и.лаг хиппи UML-innCaoHniiugedBy cxniix Mdoxou BHiiJUHHon.t ut.‘V -наихамхаЕниах-нп иипхнМ) 1 "““«tango а"Х-вп.|.)Х11п хиагак ВИГ uaxoun.inn.lu • вяГкч'Н . -<ачхаиъ Anna gncra иг" *''** пнчг-oi Л nuinwon oaaiBMW. «хдо ’ tn uudoaun oauiioMaXiioMn idii i'*q aaxoMmiadii edoxuaa xhbw.ii ui oIhxji. .Hiauudag u к«пк« if011'’' J «Ш11ЛГЦ -в1.х-ии||.и1ги хяао«.<жангап 'хиаАона вх-r * ii < uuux ши « ЖЦ ‘suk.jb.Ihj lulxina uuuauiix-uu н хин**'1 a..awn xriii<EiM.‘r.nii.<du nt-х' xiMuuanudu и вши iiMt'«-'eH -ai и и. л -aireadaxaH oilin< > .'Попам! хтХихадоэипа имх>а*хЦал пал- -noaedgo "
•ля rrnnXj KHnMiovdeg иосгивм явшжз 18 з<М ппвевл iimihudiM » ttreifdaien мин.»яон^ха<1поа 4xx>«idJKOB ^ншккниьиЕ.ад.К ажмвх я wBvnedey кэо ягоГа vrvndaien оживая **1м1 и .•HUi!HHinan.»(jua wmudux oanmwiibjnoj^u -цсмвльв вив Ri.iruoi.*) ВМкПэнв .irtiibHt-Eed кмвииеЛх.эл (jg *?ad) en Bawdry ийхлня *ri*vud^itfi4 олокош1ишлэп11 ахавши и «tud u> мхэокнзгавв j] 'Sorofloilnijy idx XHH'itrdUiKBL JOJ <4 fL*ntl NIIUOdoOBt дВНХЭГИПВ ИIfH.lllBdiJudo^Bd ОДММС09 HLKh - (сии on hmo <>н ‘нпытоюяс eerog и uucwj и.ипшс СмЛшмЛ э имсвш -лэ ш1<>\ -XdjRim аХнягашмкэ к аипвсАм4вй<м1 кя вхдв «жил члэвъ н XwCdBit н uomcveX buebj xriMMVi'xjedio «изв^ мгнп де чииьо HLt С »HIIL*HBD Я BL’Bodn OM4L'dlK'iMl ddu '$ BdOUrCBUbM ’чтмкоп j гиЬквм noHbocXdjcvd ви вмамсвкХ твл агатвходяйдо *нв9в.|еу ппнчь'ишАз к кмгпйэоп *idjuvdauRdi (M.Ow.tyeiU авт «амм р« bi ndaniTH вончсахидднэ кц •иожХгепв мгм икввва >им|Ц|<«Л(1м|л<н4ИП1>(] hkhiihbao^mLxo з изхсмввжшамэ пно affj р idoaiBM а(нч1лмнэ1»кэ к g и.чи.и ей хсввпааэоп me«j arwotrnf *xvt*l х«»”>кпи вн xoivioged пни ojaoo *ах.(к£<ж rtauBidixt »я и •ПР ‘хвгвд хпяпкпг ни нвм «uoxoyed lsjum neeymiEv акняивяХэ >'*.<dvu KJievtfBtfX кихзмш и / оЛаивя in irhoeAdjeed я изпвш “toLVH *ihMH<9 я M.aovtiHJRa r»id.M»n иппнашлзня нку^иц а '’Uilhiu IfvilddlBR имьах Ulf • WWMMBXiMI lUBttKlAdBSUC aiWOMNI 3 «'IuhhGj i u мэ1мг<м1«1Кчш явувЛ*9 ы uriedaiB» •xtidjif I 'KiidjKB’H ||0lfh«AdjCBd И BiUlceBJ Э ITMJXKBrdOi , *Mmx<ih M<«furdd»n 'rauBuduX анвяь*«нвв4"ии i iJUiaMB inmnoM xnogo •» •ная'оо 9-v ит>Я1 « gB ОЯ1ЭОЖ « inJuluM t« M«nww U,| “*•"" «••••-шн.кншип <J«n fMJodons J.O.4AV*d . ‘ п,Ь»хо|«см1и«д|ге 10 наивхгвхэдВьСэо ннвгигЛву воввац ’«u.“J?"1 ’""«lonX «.lou .юг 1<.т<И1г«»и»1.1.С и» иоииогам - ишыпыи.. Kuu.mivdaKAMlu »»V 'll * <H •аям'иЛ
Туннельные ПШИ1КН Туммельиыо сушилки широко прнмеияют п »шрЯМиМе п,...м'ип|л?ни"сги ДЛЯ сушки изделий строительной кер:1м ” п ..гиеуппр»» яри меновом поточном промэводстве. 1.1И СУШКИ Imc-TMU плэстичесмого формовиння (кирпич^ блоков, чсрепяцН) применяют пройму щвствеиво протшю,...^ туннельные сушилки, гак как указанные изделия лоцу<М11Т С, и.шас скорости сушки в конце н несколько меньшие. . у|^.г., , прицеленные, скорости сушки в первом периоде* Туннельные сушилки работают на горячем воздухе или дымо- вых гваах. Вопрос о выборе сушильного агента решается примв- нитолыю к местным условиям. Если иа заводе имеются туннель* мы> печи, црлосообраапо использовать горячий воздух эоны охлаж* деки*. Там. где вовозапмиио использовать горячий воздух из пб- жкгвтлльиых печен, рам*пыльнее строить сушилки, раГнгтаюише непосредственно ня дымоиых газах. При работе ня тверд м т нллве следует применять топки I1TII. которые снабжены щ- иимлышмп устройствами для очистки дымовых газов от лы. У. тановка егнгвых калорифер)*а для воздуха приводит к болыв -му перерасходу топлива и значительным дкеплоатипионпым затратам. Загазованность цеха при отоплении сушилок дмм><выии i азами момпю устранить надлежащим уплотнением дверей и работой сушилок под низначптельным положительным давлением. На риг. 82 по вампа противоточная туннельная сушильа cinnAiu Укрпромврлектл. работающая на дымовых газах. Сушилка представляет собой блок на шести туннелей 1кана ли»). Длина каждого туннеля 36,3 м, ширина туннеля равна 1.6 м ц высота от головки рельса 1,65 м. 11 каждом туннеле размещается 30 тележек. Сушилка г проектирована для работы с рециркуляцией дымо- вых газов. Горячие газы поступают в сушилку и трех эонах по длине туниехи. У разгрузочного конца туннеля из распредели- тельного канала через отверстия в иолу туннеля подаются паи более горячие топпчпып газы. В остальные две зоны из двух <мо- сателъаых боровов через подовые отверстия подают смесь горя- чих дымовых газов с рециркулпруалцими. < Нраб пмнгыр дымолые газы удаляются из сушилки каналами / и иопаданп и маги- тральный frcipop 3, откуда удаляются вевти- лязорамп Сп)юкко яизиоГО давлю|пя .V? 5. Часть отработанных газов отв дитгя пытижнымп грубами, а остальные поступают на рспиркулмцям» НО каналам 7. В боровах 2 л 3 рециркулирующие газы смешиваются с горя- чими дымовыми гл.мми. которые поступают по каналам ¥, Колв чегтво рециркулмрующпх гааов и температура смеси регули- руется соответствующими шиберамл- В начале сушильного коридора установлены иа]и>1>ыо ребрн- <гые калорнфпры 9 для подогрева сырна и<*]м*д сушкой. КА
Pt»'-- hi TviiimjMuinn сушимся гв-wj Ук^о^ектм.
Таким образом, в сушилке созданы четыре зоны г рал.п,.,,^ температурными и влажялстнымп режимами. вторы.* o6ncUl)., яки осуществление заданного режима сушки чад алий КалорМферИ та олива юте и паром, поступающим ш парп*^ котла. Горячие дымовые гаш поступают из топки, к которой МОЖНО сжигать ЛЮбОр ТОПЛИО'. Горячие дымовые га ты по дымоходу поступают и par пре..-, .тигельный канал 10 сушилки с помощью вентилятора (л роки, низкого дактеиян № 6'Д. Эта газы частично разбавляются рец^р купирующими (или воздухом) дли получения смеси с надлежащей температурой* Вагонетки с сырцом перемещаются по рельсам с помощь» толкателя. Кладке сушилка выполнена взстроительного кирпича. Нар;*, иые слепы имеют толщину в t1/. кирпича и внутренние пернхь редки между коридорами в один кирпич. Потолок сушилка выполнен из сборных железобетонных плит толщиной 70 им и покрыт слоем шлака 150 мм толщиной. Режим сушки регулируется изменением температуры газоь входящих и сушилкх . а также количеством рецнрку.шрх ющих газов и тгм пирату рой их смеси. При сушке строительного кирпича температуря газов. посту дающих и конце сушилки составляет ft»150—200*. продолжи- тельиость сушка сырца от wHe4=22—25% до *5-8',. составляет 2=24—48 часов. Длительность сушки шамотного стандартного кирпича от *MW»=“15—21% ДО 4—12% составляет Z =• 18—36 час г. Расход тепла ня 1 кг испаряемой влаги, в зависимости от сора глины и изделий, колеблется в пределах 1100—1500 кал/кт. Для достижения равномерной сушки высота туннеля должна составлять 1,6-r-l.ft м и ширина 1,2-4-1,3 м. Длина туннеля может быть равной 30-4-50 м. Для равномерной сушки прп указанных размерах сушилки скорость дымовых газов пли воздуха по оси канала должна быть не менее 1,5 м/сек. Конвейерные сушилки Конвейерные сушилки широко распространены на заводах фарфоро-фаянс оной промышленности с масс и ним поточных! крон < водством. Они используются также в промышленности строительных материалов для сушки плоских тонкостенных изделий при неболь- ших масштабах производства. >>ти сушилки дают возможность пол "Р— внутри за водский транспорт от формовки Для ускорения процесса сушки тонкостенных изделий в по- следнее яремя большое распространение получил шдиационный способ сушки.
ОсоСстчк’'-™ этчго сппг.Л» опраделлетг, т.«, „„ m • ио»Г»"*ть мсушмт» ,о mwpmm червяги к nosraqr аучи.т»» »«.рг»« п. r.t. .u,w, rpMi'W’110плч^Р’Н'ичью ВЯДОЛ11Н. в» прпмелптшиот ипдкгии ►„дум. Млтврмл бистро шгргшится. яг.. пр»ь,.шг к ..„.„Лц,- B,.uv пориик нию коэфацнмгта лифф)зи« я темиератупи вомфтнчсти материяла (по граинеия» с температурой «ойрот ^.pwwerpa при лапкых параметрах окружаюшеи атикфери) Вслодвгмю им» увеличивается разность парциальных давле- ний пара У ил верхноети материала и в окружающей среде повы- шавшая вл много раз скорость сушка изделий. Белыми ско- рость сушки нс пилена для изделий потому, что повышении коэфи пиетет диффузия влаги приводит к весьма малой рвэпсс-и ь к< нпеитрмции влаги пл поверхности и а пеитрв изделия Имтевсмвмпсть облучения и сушки не зависит пт жтииы полны идяучатели (аго температуры}, а мпягит от м щм ав ofayw нвя, т. е. количества лучистой энергии, воспринимаемой ofay чоюшим телом. Поэтому .заслужикает большого ппмманил приме- нгипе низкотемпературных источников облучения как приборов недефипитных, в отличие пт специальных хтентр*-ламп инфра- красного облучения. Таким прибором может служить пр«*гтой стальной лист, нагреваемым дымовыми газами с одной стороны и обращенный другой стороной к облучаемому изделию. Расход тепла в радиационной сушилке соответствует ее теп .тонему балансу (расходу на холостим ход сушилки и пот тому расходу в» испарение пл аги). Для обеспечения равномерного облучения в*ей поверхности изделия нужно укладывать в один ряд. Таким образом, для радиа- ционного способа сушки наиболее подходят коп&?йарныесушмшя1. Ни рве. КЗ и 84 покатана ь-ониейеркая радкзця иио-кпявен тивиая сушилка для сушки тонкостенных изделия строительной керамики с «/топлением природным газом*. Внутренние размеры сушилки: длина 10 м. ширина 1.V и и пыспгл 3,5 м. Внутри сушилки прохОДКУ горизонта л ьиыи пепи'-и люлгчным конвейер, ра шеов ними » четыре^ яр)са п« ®“гОТГ- В тушилке размещается (И) люлек размером • м* х -Х> X J*’»' им. Люльки иодвешены с шагом 650мм. Загружают н выгружают Материал с одной стороны сушилки. Сушильный канал раадмен но высоте иа три з<-мы uix|«.i- ’_ четырех горизонтальных железных листов. Верхняя лента k ера 3 проходит в пор пой зоне, ограниченней сверху а м ними листами, из которых яижпмй не доходит до пра» Ли-.чшн- стонки. Высота этом зоны 600мм. Во второй зове. Lhtm Чеимой сверху п снизу железными листами, прохОД" 1 конвейера -i и 12. Высота второй эоны 1^00 мм. Ни». • Коаструиквя раярибютлмл rpyuuna iow*»rp0D °од рунтк-дпаон демпка II. ||. Доброхотова 25В
I Рве M К' 'восйгрнля родвпняояш>**г>н11гктяош«н г у шапка.
Г’иг М. Коидейгрвяя раюмаиоаяо i пвгктавдея сушвл- км (общий вад} конвейера 5 проходит в тргтм-н зоне, ограничении свержу желез- ним ЛИСТОМ, НС ДОХОДЯЩИМ ДО праной ТОрШ'ВОб стенки сушилки. Высота этой зоны (ЮО мм. Загрузка влажных изделий произжо диггя на верхнюю ленту конвейера, а выгрузка сухих изделии — нижнем лепты кощюнера -5. Привод конвейера осушггтвляется с помощью электромотора через редуктор и коробку скоростей. Перемещается конвейер с помощью пятп пар звездочек диамет- ром МЫ) мм каждая. Две нары звездочек имеют специальные натяжные механизмы. Газ сжигается горелкой беспламенного горения 2. Из каме- ры 1. которая является одв временно гопичлои и смесительной, дымовые газы поступают а верхний дымовой канал, располежеи- мый над перной воной. и на грека ют железный лист, который пере- лает налу чепием тепло изделиям в парной лоне Л. Из верхнего дым«> иого капала газы поступают дымоходами Жм)х 250 мм (ио четыре с каждой стороны в кладке суптилкн) в нижний дымовой канал, расположенный между первой и второй зонами. Тепло от газов передается железным листам, а от них излучением надели ям. расположенным ни лентах 3 п 4. Из второго дымового канала галы hi*ступают дымоходами 6 (по чшмрее каждой стороны,' в лво боковых пазухк 7, отделенные от сушильного канала железными ластами. Нагретые листы перелают излучением тепло издалиям. лежащим па третьей ленте транспортера. Охлажденные газы из пазухи * по восьми дымоходам выходят в яижиюю зону 5. В этой дымовые газы омывают изделия и поступают во вторую эону. э которой удаляются через отверстие диаметром GjO мм. C4ie.nr венное с отсасывающим патрубком 9 ьеигялитора * hmikoio да- влевин АВ 5. Часть ограГмттанмых га;юн удалиетса дымовой гру- бой 11, а ббльптяя часть по патрубку 10 поступает на реомрку Пию в смесительную камеру 1. т-к-ш- НОгулирпашмив темпер а гуры смеси, количества рониг •. рующнх н выбрасываемыч наружу галоп, пронааодится шм'П У< та нои. и* нн имя ка трубопроводах У, Ю и 11.
Для рогтлПроваяия температуры по длине второй и тре_ .они служат шавари >< » « Рег>"Р •нэп.,Л11,’" лишь при переходе »•« надалня другого сорта. Для пв&пмягая за качеством сушки и отбора проб c.ip,!ttT дверпы 17 в окна J3. Прогрев изделий излучением осуществляется и верхней .ir^ при незначительной скорости сушки. В самой нижней зоне, изделия можно сушить е большой скоростью, имеет место <1Д111> «ременное воздействие копвекпии п излучения. И родил жителе ость сушка изделии н такой сушилке должна бить к нескольк) раз меньше, во сравнении с существующими конвек!явными сушилками. Однако такие сушилки наиболее рациональны д.-1и пжкостелных изделий (плоских), которые допускают высока* скорости сушки в первый период. ». 1ТМ<нФ»ГНЫЕ ОШ.1К1 IIIPilO |I1 ЧК КОЮ ДКПСТНЦЯ К этой группе относятся камерные сушилки, в которых и гцн- ис<<е сушки материи.! остается неподвижным. Загрузка и выгрузка маге риала происходят периодически. Такими сушилками явля- ются н п'ВЫе, стиляжны •. камерные, сушильные шкафы и пр. Вес 1'ни могут работать как на горячем воздухе, так и на дыми- пых газах и по любому варианту сушильного процесса. Сущееткенвыми недостатками камерных сушилок являются: а) неравномерность сутпки по объему камеры; б) потери тепла при загрузке и выгрузке; и) сравнительно ипакая Производительность i м* сушилки. bc.wлетние большой потери времени им остывание изделии перед выгруз- кой и зат]1атоы времени на аягруаку и выгрузку; г) повышенный расход тепля на испарение 1 кг влаги, вследствие неплотности сушилки и недостатков, указанных выше. Такие сушилки применяйте я в тех случаях, когда изделия требу- ют длительной сушки и инднвндуяль ноги режима, я также для сушки стлпдартпих изделий при мелкосе- рийном Производстве. Камерные сушилки Для сушки падали А строятвльмий •храмики наиболее распространены сушилки системы Йжстромпроекта (рис.ЬЬ). Поданным К. А. Нохратя-
„„ «ло»и« сушки « них благоприятные: исрзвиомериосп. J0lll. ",\о 1,3- Пол иеравноыери.мтью сушки гдалу,т , |..||снир во влажности образцов. расположенных в |1аз1ичиых сушильной камеры. Обычае блок строится иа песколмтх тагах <угаильиых „мер. Размеры сушильной камеры ллииа 6-й м ширищ. 4 8—1,45 M 11 высота—2,1-2.3 м. 'У вода камеры расположены каналы, подающие и опюдящве шш на сушилки. Горячий воздух поступает в,ina регп|*дели- тсльных приточных канала 1 и оттуда фонтанирует и су- шильную камеру через отверстия я платах, перекрывающих :т| капали. Отработанные (насыщенные влагой) газы удаляются из сушилка отводящим каналом 3 через отверстия /. расположенные а сво- яке этого канала. Так как сушилка работает с арину дятел кича подачей воздуха от вентилятора, струйки горячего воздуха выхо- дят из отверстий с большой скоростью и увлекают окружающий воздух (часть охлажденного и насыщенв- гл влагой воздуха. выхо- дящего из сушилки). Вследствие этого создается зональная циркуляция воздуха по вертикали и температура между верхом и низом выравни веется, что приводит к равномерной сушке изделий ио высоте сушильной камеры. Эти сушилки работают с рециркуляцией (гааов) воздуха. Зональная инркуляпил п рециркуляция воздуха (газов) способствуют ускорению процесса и равнимериоств сушки изделий. Загружают сырец на брусья, укладываемые иа специальны-- выступы к стенах сушилки. В сушилку партиях сырца загружают с помощью (-пениальных вагонеток. Двери и сушилках следует непременно делать плотно закрывающимися- Мощность сушилок я первую очередь зависят от мощности обслуживающих их вентиляторов. Для сушки мелких керамических изделий, а также для экспе римоктальшах работ я заводских условиях применяя^ специаль- ные малогабаритные камерные сушилки илн сушильные шкафы. На рис. 86 показана камерная сушилка заводского типа кои- 'трукции А. Ф. Чижского, которая мл.кет работать на горячем воздухе и дымовых тазах. Сушилка работает с |ч-циркуляпа--и газов. Габариты сушилки 2,15 X 1.85 х 1.65 м; в иен размещаете» тележка с восмыо полками. Размеры тележки /“1810 •“1000 мм, h = 1600 мы. Расстояние между пазками 180мм. Горячие газы поступают и о шилкч дв> мм каналамв I. распар *енпыми еапу. Дли раввомервиго распределения газ** •' ви ‘ ’ чтпилкп иа >|юинг камею* палка >стапоал«Ы регуавро*- швбс]>м 5. угол поворота которых можно изменять в прел*’ О ДО 90*. От ходящие газы удал я ютгм с правом стороны Д») о нава.чами 2, ,3 и собираются в обща* отводящий гаэоход . рым сое ди иен г иен тили тором Сирокко паяного давле®** >3
4tm тяж* удаляется наружу, а остальные поступают на р*,^. кч.тяцню Гажчпаолящие каналы 2 и 3 имеют шиберы б дли рс-гулир, Пй ни отсасывающих газов- В вгой сушилке можно осупц»ствлять любой рейсам сушки a тхаучать требуемые скорости движении газа и материале’ h ,я равномерной сушка изделий на Всех восьми полках. !•. ДРУГИЕ МЕТОДЫ О ШКИ В последние годы 1Ш1Чмтгльяос распространение получал» другие методы сушки, в частности, электрическая сушка влажщ» ылтервалоь. а области котором ряд усовершенствований тн-деа В. Н. Зиминым и работниками ленинградских институтов кера- мики и ОГВРуПОр1'11. В рассмотренных сушилках сутпка производится путем п<*|* - личи тепла изделию или материалу от окружааицего их сушат» к агента или окружающих поверхностей. Сушка мдержкнзется вследствие недопустимости позннкиодония в материале бальный разности влагоеодержяпй. могущей вызвать рэз]*ывы изделия. Прозатжителыюсть сушки сокращается при наличии условии, обусловливающих совпадение направлений теплового потоки и движения клаги в материале. В. И. Зимин использовал присушке стекловаренных шам т ных ropoiKon явление терм^дяффч лии. Buy три ropnfi.ii вводит-* электронагреватель, отдельны1 сопротивления которого ifw- раны с учетом необходимости более интенсивной отдачи тепла в массивных частях горшка. Для уединении доступа воздуха внутрь Горшок ПОКрЫВПСТ' Я крышкой с прокладкой из Промж лети и псами с асбестом. Прогрев горшка пропс ходит от инутрек- кей поверх ногти г; па ружной при илагоотдачг г наружной поверх- ности. Таким об разим, градиент температур совпадает е нап|.а- вленнем градиента влажности. Происходящая при этом термодиф- фуэвя влаги., щ более нагретых внутренних пиверх1ь*гей к менее нагретым наружным, нышляет возрастание суммарного ко «фи ниеита диффузии клаги и ниггому позыыяет увеличить скорость сушки при той же разности Влагосодержанзш внутренней и ня ружж>я поверхностен. Этот способ поз ват ял сократить срок сушки стек.н.'наjH'innjx горшков во много раз. При припускании через сырец переменного тока удаит я нагреть изделия иди материал рлпне-мерно по исеыу объамч. При этом методе сушки электродами являются макладыи&емм*' на сырен ПОЛОСКИ олияяпиойф.1л|,ги ИЛИ МОТЯЛЛИЧ1ККИО сотки, к ко- торым подполитаг ааектркчеокпй ток. По даииым леями!(адского завода оптичпе.кого стекла и Ин та* тупа огнеупоров, расход тепла на сушку сырца этим способом с«тяпляет 8.4) 900 кал на 1 кг испаренной влаги. Воамлжпо для цатей сушки мгп<>льз<ии1ть пилении плектр» •- осмоса - пыделенмя влажным материалом В.1ВГЯ в жидком состоя-
, КС Квмяфяая сушил***
НИИ под ВЛИЯИИСМ ПОСТОЯННОГО влекТриWКОГО Т.1ИЦ I] пни постоянного тока но пляжном материале промсхо.|ИГ диффузии влаги в направлении от положительного « ,,т тельному электроду. Ден- пше постоянного токи ;<*«соните-н К обыЧНЫМ ыотодам сушки может быть ПСПО.ТЬЗОПП№> для ' ния сушка крупногабаритных, тру дносохнущих изделий’ ** Особенно благоприятны перспективы применении иыс«жо,1 стогной сушки. При этом способе сушки нет необходимости ы и. п“. средстиенном соприкосновении влажного нзд-хлня с ЭД^ктродпма Нагрев мшимо сосредоточить в отдельных частях »kip.ibh имеющих определенные электрические свойства (удельную пр, в*- шмостъ, диэлектрический коэфипмент), например, и нааб-мь. влажных частях изделия. Подобная установка ленинградского керамического нистн тута состоит иа повысител мю-выпрямитель ном подстанций, .лампового генератора высокой частоты н сушильной камеры. Выпрямит-*л>>или подстанция предназначена для преобрааомния переменного тока низкого напряжения п постоянный ток высокого напряжения (до 8 kW), необходимый для пн танин гонераторш-а лампы. Исследование работы сушилки показало, что сушка 10U кг болванкис начальной влажностью 29—30% до влажности 23 24м<, с |казностьы влагосодержанин по сечению менее 14, может быт», осуществлена за 45 минут. Б.яванки весом 50 кг могут быть ш ; сушены и течение 25 мпн. Расход энергии в тепловом эквиваленте «оставлял 3250 кал на 1 кг испаренной влаги. Сушка изоляторов (весом но влажном состоянии 10—11 нг1 пря полном отсутствии брака производилась за 5,5 часа, при ходе 4100 кал на 1 кг испаренной влаги. Расход тепла на сушку мелких изоляторов мри массовых загрузках сушильного к<иг тура снижался до 2700 кал на 1 кг испаренной влаги. При сушке аорашвных наделай—кругов диаметром 600 мм, высотой 165 мм весом во влажном с ос тон инн 84 кг и потере влажности пт 2,1 до0,1%. продолжительность судпки составляла 1 час 10 мин., р*1’ ход тепла—5000—6000 кал на 1 кг испаренной влаги.
Глава тринадцатая ПЕЧИ СТЕКОЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА В стекольном производстве печи променяют дли марки и тер- мической обработки стекла (отжига, наводки, матирования), сушки сы|»ых материалов и сушки и обжига огнеупорно-керами- ческих изделий (горшков, брусьев и пр.). Пени для сушки и обжига керамических изделий и сирых материалов подобии аналогичным печам других отраслей сили- катной промышленности и описаны о главах XII и XV. В настоящей главе рассматриваются печи для марки п отжиги стекла. Г Т Г. К .1 О В А Г Е н И Ы Е ПЕЧИ 1. ПРОЦЕССЫ. ПРОТЕКАЮЩИЕ В ПЕЧАХ В загружаемой в горшок или бассейн шихте под действием тепла и частично под влиянием воздействия газов происходят превышения, в результате которых получается стекломасса. Основным компонентам болыпипства практических стека! является кремнмем. Различные добавки к нем? служат для облег- чения практического стекловарения и придания стеклу требуемых ей инет в. Пониженно температуры плавления н вязкости стекла, придание химической устойчивости п некоторых других свойств достигается введением материалов, содержащих Na/). Kt0, CaO, A 1,0., Met), BaO, PbO n ZnO. Практические ст^.ла .:о;.-ржат помимо кремнеэемп значительные количества Na,О и СаО. Основными компонентами шихт являются песок, сода, сульфат и извести ин. Спецнильиыв требования к свойствам стекая обусловливают введение в шихту специальных веществ для окрашивания, глу- шения, обесцвечивания и осветления стекол. Различают следующие стадии стекловарения: ствнлооораап панне, или собственно нврку, дегазацию и студку. При стеклообрваовинии происходит сложные физичас t и химические процессы, состоящие в повышении темнерэт?! шихты, испарении содержащейся в ней влаги, плагыемим и >• тучнванпи О!ДСЛЬКЫХ KoMnuHvHt^’U, ра.иоженим гидрвт"и’ *** ” матом, сульфатов и и кт рати в, в» аям лейст пи и кимиоиеятии. р лопании силикатом н растворении вяцсств в обы^оввшле расплав» • U7
Помттк'СТНЫЯ елей аагружмшои пик ит.тм оч«ц f.u iirfvBH. кя ДО виеокой температуры. Остальная чисть ГЛР1| етшве низкой теплопроводности шихты «цо долго остается Х| ',л Я 'Н Пги температура поаержностя слоя шихты. бдивк, и н | ;м ва гдубию 1W мм значительный подъем температуры ’ лини. через 6 и более минут. При сильном нагреве исходные материалы и продукты р<«в1.||ИЙ И1гтенсн»ни взаимодействуют между собой и хороню nep^4n, каются выделяющимися газами, что приводит к быстрому ц,П). Чечню стекломассы. Образующимся иа поверхности сдоя шихты расплав стекает, подвергаясь в дальнейшем дегазации. Если остатки шихты уц.^ каются потоками стекла в глубь стекломассы, то провар их затри, вяется. Обычно в шихте содержится стеклянным бой г. количестве 15—30% веса шихты. Наличие Гшя ускоряет и обличает варм. Основным фактором, опредаляжадим скорость стоил ообрю >- нанпя, является температура. Целью дети «айн и является удаление из полученного расплава газ п. выделившихся в процессе разложения и взаимодействия г< м- повеитов шихты и механически включенных, устранена» ячеистом структуры расплава н вы р и в ни в» пн о состава стекломнп и. Скорость подпития пузырьков газов обратно пропори- - Кельна вязкости стекломассы. Глубокое погружение в стики • массу, попадание в более холодные слои и малый размер пузыра ков затруднят их выделение. При дегазации стекломасса должна находиться достоин. лре.МЯ В СОСТОЯНИИ ППНИЖеМНОЙ ВЯЗКОСТИ, Т. С. НрИ ВЫСОКОЙ Т'М перату |<*. Выделение пузыргп способствует гомогенизации ма< * Дли улучпмння гомогенизации в горшковых печах применяют бурление и перемешивание. Дегазированную стекломассу охлаждают и целях повышении аязыити, до необходимой для выработки. Протекание процессов стеклообразовавия и дегазации и кач» ство получаемой стекломассы зависят пт ее состава, измельчеиин и смешения сырых материалов, температуры п печи и сестина гадовой среды. Увеличение поверхности соприкосновения чан>’й шихты и количества передаваемого ей тепла, так же как в ш нн* жепне плавкости шихты, увеличивают скорость стсклосбра ваипн. От состава газопой среды зависит диссппяация соедин»' ним, образующих стекломассу, и вааимодействие с последнем газов. г. тппм пепг.п В зависимости от режима роботы различат етенловаравмы* п.-чн яепрнрыппого и периодического действия, В печах hui.-.- рывнюо Латвия отдельный сталии процесса стекловарения пр” текают в различных частях печи и выработка ведется вепре-
В D"»’ пер«олм<*когп ..ейстппя B„w,_. „ЛИО* объеме и выработке полется периодипг, яп Т По устройству рабочей камеры егеклопартнв,^ ,1р,„ ЛЯ1ОТСЯ на юршкопые и I.а иные. Горшком» n;-s „л,,,!.. К печам авриоляческого действия. Ванные печи могут быта церапдического, тан и непрерыпипгп действия. 'Наиболашео распрогтрапеиие имеют панныс г— -—- юти действии. Они батге вкономичиы, обладают бблыпей пкювГ яоднтельиостью, удобны и обслуживания и легко дпвупсат Mt'Xu ИИ Данию мырэботкк. П*'ЧИ ОТНОСЯ ГСП , -—л мэм П<*ЧЯ ИСЧ1|4-рМ| Горткопые печи примгпяагт лишь в специальных случаях ГАНИНЫМ пбрааом. ДЛЯ парки высококачественных чип*! •. l ux’ техннчегкнх и художественных стекол и пебодмпих иодвчествах. Стекломасса, п< лучэеман в горшкоьых печах, более пввы.-ипл' чем получаемая в влнных печах, и влияние осточмА стеклсе массы в горшковых исчах но сталь маяно. Экономия в ра. хпде г «плана, достигаемая применением ванных печен неп^рыин* п« действия, при варке перечисленных гтекол не имеет сужостмя и<г. значения. В то же время иизмжн- ть в- i .еагтвиалг» из небольшое количество стекломассы г горшке путем бурления, изменения состава шихты. режима варки и т. Д. иля же аохмиж- вость очистки горшки обличает получение стекломассы высо- кого Качества. Иногда применение горшковых печей определяется мт дом еыработкп. Так, в прокат-i тпе зеркального стекли ме-р’-дом литья стекломассу варяг п горшках и выливают но литейный стол с пммещью крана. Горшяокые печи и рп мен я мп тик.ке при одновременной ва]исе стекол различных составов- Ври высоких температурах варки н выработки в ст.утсттшн достаточно стойких огнеупорных материал*>а применение пая- ных печей непрерывного действия нецелесообрааио вгледстаие трудности раздатенин ва|ЮЧ1и'П и вырабогочной частей бассейна. В этих условиях вводимые в стекломассу пе)юго|юдки иитевсипно разъедаются, и прп значительном погружении проходящая П".1 ними стекломасса сильно охлаждается. Применение горенкоиых Печей для парки стекол, трабуюцнх высоких температур парки, иежолателыю вследствие сильного взноса горпшо». В подобных СчЧучяях при парке малых к<ктнчеств стекла иногда устанавливают вапмыо п«”1Н периодического ден тиия. В этих печах отсутствуют цогруи1енвыо ь гг».чслпмассу j.uj'Mn- Тольпые приспособления. Материал бассейна, имоппии б‘лео низкую температуру, чем горшок, разрушается змачнтелм1о слабее. Однако в этих печах проявляется плиннне остеточ®1 стекломассы. я. СХВМА ГА БОТЫ СТ1КЛОПАГ«ННОИ ШЛШ Подвод тепла. >(ля nponaj»a шихты. элгр)Ж1е.м> й п требуется длительное воздействие высокий температуры 26»
1®00‘ | иппгелспие достаточного каличт-тпл •толи асмильауют топливо или але«гтро*)|н>рГя|п п *’ меняется если жч . :rv 1 1 с-1гд^я *4 при неиы< пъ<>й ее стхжмости. Рясп]чн трагнцц . "м,,,п !ь<н пламгпяыс печи. '*’*’*'? Для отоилеипя стекло» ранных печей твердо» <*РКЖ nirini.i иг применяется, тик кек в рабочЩ Кп°Ш|*1* ;»ми 1ч>тлапать очень высокие тгмиеряту ры и Д| м,,‘* возможность хорошего регулирования Горсянч. **** •“‘Пг1 К[<шв ТОГО, П}И1 Иввес релеWNBUM Применении н .шва стекло может загрязниться. 1ц. Основным топливом для стеклоиа}>епных почай пар»>влэлу1пным говора торам ft пи. В соответствии с ‘”"”*1 условиями находят применение другие газы и »«• йТ>М* 17'Мч> Стеклом ровные печи снабжают регеяераторДми „ J '11**1 торами. •" Движение годов. В пламенных печах непрерывно газы, являющиеся теплоносителем я С“--------- см. вклейку). отлавиик сю Движение гмои к рабочей камер намывается пч>чптьич1т1 напором, возникающим псамой печи, а иногда донга шт tUbinii способл синями. вагяетажчцими газ в воздух. Отвод газов в> и,* чей камеры достигаете»! тягой дымовой трубы или дымосоош В рабочую камеру газы подаются таким «бравом, чпби печать требуемые режим и теплоотдачу. В ванных печих п.ию обычно направляют ня стекломассу, чтобы снять с се м»^ц. гтм остывший н препятствующий теплоотдаче слой газов. Обычип воздух ввп]>авлявп над газом, так как меж** »> «грозрячиын газ быстрее прогреиается в печи и п« лнпн'пл кверху. При желании создать окислительную атмосферу ь вт в получить длвшшя факел, подводят воздух гаже гааа ала нг» вают подсос его снаружи на зеркало. Темдоптрсдачм. В пламенных стекловарсвиых печах тлп» носителем я вл я юте я продукты горения. В илам«*нн<м прхтрп- гтяр пгчп продукты горения отдают тепло кладке печи n warp вачмым материалам, Тажлоотдача происходит пренмуиичтнемио излучением Чип тепла, оередввавыого кладке, теряет, я наружу, н талью” тепло валу чается и отражается кладкой внутрь пгча I иыучешая кладки поглощается газами, а остальное upon»<>:•«•» и нагревает материалы. С увеличением степени чермпты Y*** умпчавается количество тепла, передаваемого гззамн. я"' пусмагтсм меньшая часть излучения кладки, и наоборот 1 * г. увеличением степени черноты и размеров факела «иачгнм< неучения кладам для нагрева махвривло* дюе к. Iячество тепла передается комвезтитЙ от гв>0*‘ 1>л>я. мас<я в изиеспюй мерс призрачна для излучения факела i ^ur Поэтому а теплообмгяе могут принимать участие


СЖМС»» ПЕ«Ч>Ч» фй«ХАЗ Гк<я ^Л-wicu' I*»' fct i« -i . »'Т1ич« ст»кл>>магт« о п.1*мгин1'И Нро.'||мн* I» К имг»*1 тп ОТ ГРЧКНИ 4fpat4U при П<*-Т1<ПНВМ« 'VVnrfOTypBX ПОНЯТНО- 'ТП К.ТЛПНП I «а и»««лс'Р**м Лм‘ W|. а »**«•««»» м«х и млплМ Лас <а*л» Обыч»> теплеют дна * «*** •»г1»° „maarrvx тпапери турп* клапма, мот*»- ^«1 лоддержшвая'Г ихт'мниой РааудьТатЫ рМЧЛ- лю успаияМЬияа а tunwi iiui м прострой с г»»’- п рияааглсипмо о формулам. кото («к о рлндммш и гл и ао III, роясташи’ны на ркс. 88. При ра. чете |»<хмот репы ма- риа итм полкомл ф.а- Koai'h рим очных рая. Mt»|4*ii а Лечи г ил»• шалью aapoain и ча- ст Ьх 12 м и плз- и-шимм Пр к транс т on аысотюй 1.Н м И.1 формулы <2<Ц глани 111 сладуат, W Пипержнгх TI. СЛОЯ ыхты дилжла Лить 1ЮП»1>ЖМ»> 6u7MUt-. Далге 11:1 Трнфню’П рнг. НЯ МДИП, что при ucktiihmimi Towih parypav ттскломжсы а кяа.та* с уыскьип* ппем рпкм<!| *ш и i Triii iiii черноты фапелон стммаркал tvili1 «т,«ача *fvK.T<n«DccM ноярясып аглилстаат* упвлячепвя допустим--<й пмпо- рату рм гааап, если гаомстаа топданп допу сия кл он лостпжинпе. Пра малЯ г теп ст । и черноты фак* ла нплячкто тепла переда пасме ох» КЛа,П;к11 чММЧИТОЛМП.» С 11р1»Г|ЛВ.Н-МИ0М фйКСЛП К U'lH'pSl" ’и клал.и TOMBPfmi} ря гаала дп.-жпа быть сашксоа. Слтгпдшйгл фико-i малых размерен, дшинШ11йги по оонорхаости сwk.t•№•’<-«, оЛ»»1 ьечанаат лучтун! 1» ил<Н'1.|*чу, «мы т-г ю-тлапгйет фанил вояь- тих размерен Если сihiAiтин • гнетпорпых материал» и авлимнтм- руал подъема температуры, жаоатМЫЮ сал'ипн» iicnijsiTue зеркала факелом е бплыион стгпсмъ» чермотм- Расчеты по тоолообшт} и плаиапмиы мрострапстм» првао- Д1ГТ к следу КИПИМ ли иодом.
ч rani,u Й<МИЗц ил ШИХТЫ Г I " *• *П,,Х’ • •»Ы(Ч |К. ->•’ 1 »Ч* <|ч1 ,|f —ч«иуц стекломассы (шмхпл| , кладки и ату часть инчн а, Ж1ю подавать вхзмйаат бдлыпие количества г мьац. Illi И Ц113Д) КА. В JOlIt- ) Г4 зации стекломассе пере- дается С|лакпнто.ц.вэ ««. большой количество тпвд* и трвбуемый ио.тьем тем» рхтуры легки дистижии, Зтот подъем лнмитпруетш температурой кладммлат в случае высиним темпера туры дегадииии. Сдалуст умывчппатъ обогроваему»» яа.цГ11в M Ус^ешцрпл*. __ Г|,ТИ’М" большой и.‘Х‘" ,|,",,и. р-" иеч„. Н.Д^ - « достаточно большой ....____________х.„ исчиП<пц.•> \ ’ I I- • ll.ru |. -.11 -рат I ’ 11- II. .1.1. I SH-..B4IITL .ij-.ar LUli-.IbU та И. -.1 ...I ’ Д.тя (шредеяавия количества толпа, пер* цваомо • ’ ж стекломассе, недостаточно произвести расчет теплообмена а ила- । I । иввава в шихте и стск.юнлг - г Расчет прогрева, • и ₽* 1тглыю, ’ и CKOjMxm пролара шихты производят, принимая, что стекля ] образ- ьани-1 цр Tri.uij b 1Ы . гадим 1 воствиго илше шахты, сохраняющего неизменные свойства > йредваи температуры 900®, ври которой б шихте пшеНСНЫ*» пр-» такают реакции стеклсм^разоьаиии, и ииа П(е*прашаепи рвежла* * ЧТП|1И» г,<*е неизменными свойствами; 21 по второй стадии образу ммцнпем расштал прогренаетси jfj теш ер ату ры 1350—1400 , ври которой слой стекломассы стекает с хк-иерхмостл слои шихты. ’ то расчеты (put. b'J) покалывают, что основным факт ч|и»м. 'Х1ред«чляжж1лм скорость провара шихты, является < икание* во- ержаостиор.) слоя. > асдичсмме толщины стемаккдего слон при B’ iut к возрастанию Требуемой длительности природа, так кю ря атом затягивается пригрел шихты. необходимый для обраэн- липил ц-мтерхвостцого своя епкдообразмпй массы, которая быстро на। p-iuA.Tca и стекает. Малая теал>>ир>и>1Д1К>сть шихты нтымепя Положительным фактором. Нсанлчмтельный отвой тепла внутрь слон шихты способствует прогреву и стек а нм ю поверхностного «2 Рпг. ВО Э|1ЛфЫ СИЛ И гкпргчп'й и rt-vrtlliu Ги> «пи* Н, плгчча слои стеилтмитм воблагтп чиммчн.и. ИЫХ температур я Я, в гймасто чыш hmiuii.iin я ДЯ ратость мыгот ллья а областях мак>-нмук1 л мини- мума температур ptano-Ti. дянлгнма гт»шло шс<ы ш> гирн»*111ть.|я и областях мл^ямушы л ян пвмума т-’чм*р<тур 1->мпрм глиркггО. .-вы|н»Г<1!Г1чама м>ю« '-.пег* лажр-пмО п *мрави>п«м«а 'аяегм. t— tu * марпчи«Л пасти, слоя. Количество тепля, итдАлвемотп киилскпи141ными оото- NAUM иишней поверхности Г.1ОЯ, СЬЛШЖТСЛЬЧи нвшшпш. Дниженш* ПОТОКОВГТСКЛОИАГГЫ. Данженн- П ».Л- м i Ы '6v.pi- iLH-ип се пеидиммконым удельным неепм в гирпз-ттадьпых к а»*р- тпкильимх слоях, а также выработкой. Рахтичие удельного тя стекломассы я кл нот с я результатом ихмеиенип «• температуры. * также слойстм в стадия ajiounpa. Нацдекакопый удельным пс< в i оризовтвлыгых слоях iimixt следеткк1ч« шишки- вгнас вы .1и^.ТМВАИЖЦМ X СИЛ и КП11ВС1ШНОНПЫХ Потоков СТСК.1ЛМа( ГЫ. !• гортковых печах неравномерное распределение темне I мту |- к ттеяломагсе обусловливает опускании стекломассы у боапо холодных стен и подъем у боям горячих. Зиюры сид. действу к iniiix в сечении вампы, орньс-дены ми рис. 90. ()ии харнктсрип »гт давления, ммнинаюипае г. ряхтвчных частях бассейна. При птсутстяии ра1.1елип‘.1ьмых приспособлений » бассейне пыгщи слои лст-н<1м стекломассы должна быть больше высоты 1.11ЧЯ тяжелой, и следппатт’лыю, появляется тонкий поаериюст- ный слов, растекающийся по эвркллу стекломассы Соииссценнаи эпюра дввлеиий пиказывагт. что силы, действую- щие в верхней части лло-я, вынуждают стекломассу течь в на!ца- нленив иг билет нлгр>тых частей к моим нагретым (т. е. к сте- нам и и выработочиую часть), а низко нулевой (нейтральной) плогкixти — к обратном. Такны об)»азом1, часть стекломассы цир- кулирует между варочной и иыриботпчвий частями. Отжнвеяие количеств иоступаюсцей и пырпботпчную часть сгек.и-ма-сы « нырибптынлемий начинают к<офипиеипм« потока. На рис, 90 также показана эпюра скоростей, составляинан с учетом нлменопмн нявкистн стекломассы по оысота. ILtwkim-tm нулевых спорости и разности давлений во оадедают.
В зависимое та от направления и местоположения потоки ш терочные. 1Г|и»млм<ыо и гпиралеобря 1НМр постные и глубинные, прямые и обратимо. On»e|»-i. Особенное .паяченио имеют продольные ootojoi. \| МЯЯ скорость ЗТНХ ПОТОКОВ, ПО .U1IIIWM различных иге™ лги составляет в варочной части 12 м /час и в етудочвой Ц • ropomoMiB. и f >|п Пржим работы В горшков*ui печи вся стадии варки (прогар, дегазации протекают последикатилын» в одном обкоме. На рис. 91 предгиз леи ражим парни зеркального и сортового стекол и горщкош^ иеча х. I* началу периода собственно варки ночь прогревают, посла чего в пос коль ко прнсмив ручным ковшом или апиа.и-чвпн маши- ной загружают шихту. Обычно оерпая ласыикв состоят ш плавящегося при более ннтнпй температуре. Температура » цеха (тстеаеняо ипдшкмаятся, н дальнейшие *агиа»;и состоят пт сшкп |'Ы|Ых ыптериялоп и иногда из боя. Часто шхле проиарй ин ми горшня догружают боем. При провара шихты рнспллл, образую- щийся на поверхности слон, стекает, обнажая новые порют шихты. Масса ппремешиваек н благодари кпавекпноивым пото- кам. Последние вызываются погружением более тяжелой про- варившейся стекломассы и нерявнимгриым прогревом горвгм, чти обусловливает вытеспевне болео тижллой стекломасс i n ст»- клпмассы более легкой. к компу периода прогара температуря пл.тямаотся до мянси- -а (HDD- 10&П. "Г" «отормм протекают дегазация и гои» ^вмийп массы. Ц1П*в «а сы « горшке пропсгодит, главным образом. за счет «1Н-ЯЯПП1 «* поверхностью тепля ихтученил газов кладки. Чтро» гтеиня горшка оерпдагтгл ер<а пните дыш иебн.тыное ноля. v<riMi твила. Толин» в закрытых горшках все тепло шрелмтся „.;^з «тапк» горшка. Цо «молчании лшазании пнчикается период студии, и темпе- |нтура гннжаотся до требуемой для выработки. Для «той пяли Уменьшают подачу топлива и от кривя ют рабочие окна. В период наработки поддерживают более или менее постоянную темпе- |мтуру. li'Miippory |>л вырпботкп гтекломаггы зависит от размеров имелий |чем крупнее. тем ниже температура) и вязкости стамло- «00**1. Для запального 1гекла, изготоплиемнго методом литън. ина составляет примерно 1!'Ю\ мелких изделий — !25<Г и туго* ела вине стекол — 1350—1450’. Для дпетмжоппя требуемых температур и уменьшения гкттгрь горение ведут г мииимальным (О— 2U°e) избытком ►•алута. ста- ржь избежать неполноты го рани я. В случае необходимости В отдельные пери-цы нарки поддер- «в нв ют окис лительний или ш *• стам л вя тельный режим. В атрии д выработки необходимо плдводпть небольшое количество гоола при достаточном лапшнении печи газами. Поэтому работают избытком воздуха до 60%. Вследствие билымого избытка воз- духа. вводимого для гораапш, а также присоса воздуха плане чер*’1 окна и охлаждатн кляпа, температура П" длина факела Пыгтрп падает. ,’Ц>* ПЯДДержяпин более равномерной тешера- туры переппд клапанов в регенеративных оечжя в период выра- ботки upouxiui.inT чаше—через 14—20 мин. вместо 30—.Ю. Обычная нрпдплмптшьиость полного никла раб^гты inap.a, ютааацвя, студни, выработка) ыя eopr»iw>ro стекла при олн«- тмеимон вЫ|каботкг. я также для зеркального стекла, вырабаты- ваемого методом литья, составляет 24 часа. В пргазводстявж нгтмжч кого и тугоплавкого стекол нродилнивтельн!'ть пшшого Пикла батыпе, вследствие более длителызий варки. > • Тр«'Н- 11 <» Горшковые печи (рнс. 92, СМ. вклейку ) состоят из рабожч! «л- **'ры /, в которой распь.1аглютси горшки -. горелок J. воадухо-а гаэнпидогрсватольпых нригпигоблспнм (регене^тивных или рану* яератинных) 4, гаввл<1Я 4, шкапинов и тягоюто устромкгиа. Рабочий камера. Рабочая ни меря (im. । «и . ГО кгонт из поди 7, ни котором устама вливают горигни. nu*9olKirv ограждения (окружил) 0, upocrviiieoti («бычком) IV, рас1Ю.н>женпЫХ ил окружко » огра1тчивню<цих |>абичис ониа Ю, и свода 11. Дли вставки !!«• Д»
> чыишш горшков • «кружке вмиотсн большое ааслоикои. В Горшковых Вечах ч.г„;„ ,t, став „роти. г„ршкя л..,1м"и,1И1" 1 "1-чт^ ныемьи и кктлякя ГОрвхпв. Под печи обычно выкладывают ил крупны, ,„ аишсовых плит талияшоЛ 300 -Зои „„ “““"’"ых нот кирпичи в снаружи .Ижладыввют илол.?. "‘"••т- пвчон. Толтади. окружки «0-500 ни. II,.,,,,™, , • '! перек|а1и|ннци<. рабочие оквв. выполняю, ним вл. „ д...,.,^, И|ж.и,ичтпго.ть»ей. (' " 2'£’•?" “*" ил линнсв толщиной и один М1рпич J .... I оршки .Лично делают >.ру глои Алимы и кругл*'® |>,рме хуже .сшьтьтуетси n.bxtiy* ....в Пр, овальных. Погж.шии, применяют. г.,а„,<„м .л,ч, и « .... ж». ш.жл»дст», ив, г,мм )ливиш, «*р.м.и 1х&1Ч»я натра аачи Bran пм,.гь прямоугольнх. веч. придав,, прямоугольную ►рм"""',,Г.^тоГ' —гаием горшков и ropeuniK. ' 1 • ' '«условлено ) 1н<1ЫХ1ИГ IH-’lll С ronejlioiifii .. Ппть. , выми. Круглые-щ-чи У 1о6иы вены К1’УГЛМи" ' 'ИЛЬ прелс-теваегааи. в „в, ‘ Г"1М<,|“1‘"”н мастеров. в ра, круглые. Такав фо, МН им, 1 ‘'Оп"ра,ивные печи оГмчв —..а.ок.ое -“г............*.....- т,.школы, „очей. „„рен.. Движение ".ваш 0 l-6™^ »*»₽»« вмаампше, комйиии|«>шГ„„о1.",1Х вяммаи ни. ходише ЛВиинеимя газов |рц 93^ М ”Фи*»НТвлы1б«» направления .«"таль.,к- Ч"*’«»И|».»н..и п ;.н вкаолищее . иоыбини.в.га»_" р₽к>,к'Р“’И«ных „не годяи.. Регенеративны? и ,*- направленном галоп ,"1"|и с нмхсбииироапвкЫм ирт"Ч вина, обраауя полют**? 'начала вверх К""Т печами г нижним пп.и.. ' МДИкаякной нлосши-тн. ном, отвод Холодных галон С пола '„"Т*' **••<•"»«»luerTiuiMH их являют," “" ““тоте. Надоетааон „и, д,„" " Р***оме|"п»4 прогрев горшка “Ь'Д. в гпршиои к *Нен лаклехчается ., ,ильном наносг 1"рш„,,»ые печи г т'",к,Р«тУрв» парки. .ралом, ира „е слишком выю.?.?Л*,*”®<'“ применяв.,, главным "“'"НИХ температур Наоки .. ”®X ’ем нерв ту рах парки. И случи, хомжнт. >7**»ТОЛЬКО при нооб* парши. ривномериув, тампврагуру • •ечя с ннйнмим плгамтив ЧЫКХ.П,. вакииоквчечul'"’’l'"n«'T в проиэволствах опта И т. д. ’-много сортового, мектрщнмбочпого сто. ЭТг, ^“пТм" .^Н ”:“p...;.K.MT- ВЫ. око,ш,«тж.»вот mpmnx.ro "Т^еиератипиые горшкопые - .нем мнжеиия га». полхгр'К.ить очень Пранмушеством их инля'ття и , г„рШ,.ов в пом ,пл. о,<ие темпоратхры жледствие предохранен»' У .„ итнех. тлоднымя гааами. с„ль.ом охлажтевни Недветатон этих печей ивлв1чаетс д.цпыыюй КНЖП..Й частя гор-ком в период nupa-nm. что пр« гыработно выливает порчу стекла. ,ч.о&нно пгл«х’“0*,1,“,"“ Пх-втоку мечи е верхи- «Т^.родаажвтть" '. „римеиять при кы ою,н темперите [ наорим.'р п ир*>«»- шрабсини. llomoHUo уело»,, -ею.вер*“« м*’ юдстве аиркальвого стекла метод'' • ,nCv,„Kll, высоких мелем Примгиннхг для варки ч • • - , д. пврптхр, как-то пирекса, ептичечиого гп,ют. Плана II. рве. М п^тет.в..епа Ш«Г о" |хаэвивает<и в пынеееи|вои авлодиых и тшни- KttMM, Горшим н л^Д ““Ч'3"?.." Гт'^ш.' НО предохр-"-*’ лых хвэов. ухудшаюних передачу ’«“»• 1 их от раарупемия. _„„г.юпаемой гааами камеры Н печах . верхним пламенем но •г^“‘ ш} <«иуа ете- предпармте-.ьлхяо сгорании я а исча1 с „ижн.м 1.ЛХ, вытекшего па горшков, км тории ^тнерсгаи » пламенем. Стекл,. вииуевпк.т наружу -I ""горел'ш располагав» друг “I"™'^££ои"и'(’«лы»Ую паи случае путь пип манн имеет борму Их Л
тп&идов дли подвид* отпаде гавж над Решками и на у ровне вод*. ' 1 -Н прнмгииагг при высоком темпера гур* парки i-irstfoi ’ ’ .........*| ' । " ' 11,1. Л II ] . . I I. || Т' -I I Н 1 1 II 1'' llll’B. I I । д,‘ ?амел uu<o.. । . । ,.i , Согревает яиж- 1 u> ‘ penna, яахидлщуан.-п a . i.--. । ..i i В р«|гуператнм1ых печах виам<>жио мне uimiw дмжм*'' теж л. ткктушамцвх п терхиен части Печи и отводимых в иижн«*и. пг.> «шч течах п<> существу имеет мотто совмещение чисти ми'миящвго лнижения < гора зонта л ьпмм. Горизонтальная ветвь хамсин подтянет поддерживать очень высокие температуры 7И<** Г0Р«п»« пода, а нисходящая истин дает ча-тн J,1|7*U,r’ С"*”‘|ПОГи оттяни инн в натрете нижней Ш * плр^име Ut-4“ применяют. в частности. в опт и ч»Чк<.м принаводгтя» |рИг. !|._ . ЛТ^*’ " г*,Рш««||»мх ле«х рмиши ьадьеные. ими* •’ шахтные гп[*елки. гыJj ,И*,КИ С ,а,Мс’Р“*и предаврат«льмиго сгорании, подводящие и у вода, называют к а дм в и м м <рш., Й2). Ирм «тсут- пв ,ин» црядамри^^'Г » сго|ЖИва я подтеле гад* я воздуц ' ,а и поду горелкя называют щелвамми. В ne-dx t и«ж- члм пмымт» преимуптесттмщно применяют ь-адммте горелки |; црчах с верхним пламенем гад и воздух гх.дводя» on кирпичным каналам, переходящим в горвтевтальюм ;пп горелки налыпли.т шахтными ipnt 94). обычно тори „мтэльнтш канал является камерой предкаригельного сгорания. Ира