Industriugn är en termisk utrustning som använder värmen från bränsleförbränning eller elektrisk energiomvandling till värmematerial eller arbetsstycken i industriell produktion. Huvudkomponenterna i industriugnar är: industriell ugns murverk, industriell ugns avgassystem, industriell ugnsförvärmare och industriell ugnsförbränningsanordning.
Industriell ugns murverk
Murverkets funktion är att få industriugnen att bära hög temperaturbelastning under uppvärmnings- eller smältprocessen, minska värmeförlust, motstå kemisk korrosion och ha en viss strukturell hållfasthet för att säkerställa värmeväxlingsprocessen i ugnen.
Murverket består av ett eldfast skikt och ett värmeisoleringsskikt. För att säkerställa murverkets hållfasthet och lufttäthet används en stålkonstruktion (kallad ugnsram) för att fästa murverket på murens periferi. Det eldfasta lagret bär direkt hög temperaturbelastning och mekanisk påverkan, och bär samtidigt den kemiska erosionen av ugnsgas eller smält vätska, och är mestadels gjord av vanliga eldfasta tegelstenar med angivna dimensioner.
Murverkets murverk är i allmänhet förskjutna med varandra och lämnar en lämplig storlek expansionsfog inom ett visst avstånd. Den kemiska sammansättningen och de termiska egenskaperna hos eldfast lera för murning bör vara förenlig med eldfast tegel och ha lämplig konsistens och plasticitet för att uppfylla konstruktionskraven.
Utsidan av det eldfasta lagret är ett isolerande skikt, som används för att hålla det eldfasta lagret isolerat för att minska värmeförlusten av ugnsväggen och sänka ugnens yttre yttemperatur. Standardisoleringsstenar med låg densitet och låg värmeledningsförmåga eller fibermaterial som bomull och filt används ofta. sammansättning.
Industriell ugnsavgassystem
Industriell ugnsrökavgassystem är ett system som använder skorstenar eller mekaniska anordningar för att tömma rökgasen i industriugnens ugnskammare ur ugnen. Att säkerställa slät rökgasrör är en viktig förutsättning för normal användning av industriugnar. När rökgaserna inte är släta ökar ugnstrycket och en stor mängd rökgas kommer att fly från luckorna runt ugnen, vilket kommer att öka ugns värmeförlust och påverka den enhetliga fördelningen av luftflöde i ugnen. Minska ugnstemperaturen och förvärra arbetsmiljön.
Rökavgassystemet består av en rökavgasanordning som genererar sug och en rökrör som tömmer rökgasen. Vanliga rökutblåsningsanordningar inkluderar skorstenar, dragfläktar eller strålrör.
Skorstensavgaserna baseras på den flytkraft som genereras av densiteten av varm rök som strömmar in i skorstenen och som är mindre än luftens densitet utanför skorstenen för att övervinna rökens motstånd. Rökgasen kan också tömmas av den inducerade dragfläkten, eller så installeras ett jetrör i en viss del av rökavgassystemet för att tömma rökgasen med det undertryck som genereras av höghastighetsstrålegasen. Skorstensavgaser förbrukar inte ström och avgastemperaturen är inte begränsad. När motståndet mot rökavgaser är mycket stort och industriugnen går intermittent kan den inducerade dragfläkten eller strålröret användas för att släcka ut rök. Strålröret är lämpligt för att avlägsna rökgaser vid hög temperatur; den inducerade dragfläkten är lämplig för att avlägsna rökgaser vid låg temperatur.
Skorstenar är uppdelade i tegelstenar, betongskorstenar och stålplåtskorstenar. Det finns två typer av rökkanaler: underjordisk rökrör och överliggande rökrör. Den underjordiska rökkanalen är mestadels gjord av tegel, och den överliggande rökkanalen bör vara gjord av stålplåt beklädd med eldfasta material.
För att minska föroreningen av rökgasen till miljön, eller för att installera en förvärmare i rökkanalen för energibesparing, är det nödvändigt att öka skorstenens höjd och öka rökgasflödet vid skorstensutgången för att göra det större än den lokala maximala vindhastigheten eller åtminstone inte mindre än 3 meter per sekund för att förhindra att skadliga gaser och rök i rökgasen sprider sig till marken.
Industriell ugn förvärmare
En anordning som använder spillvärmen från rökgasen som släpps ut från en industriugn för att värma förbränningsluften och gasbränslet. Efter att ha installerat en förvärmare på industriugnen, på grund av värmeåtervinning, kan bränsle sparas och ugnstemperaturen kan enkelt ökas för att påskynda uppvärmningshastigheten. Industriella ugnar förvärmare är indelade i två typer: värmeväxlartyp och värmelagringstyp.
1. Värmeväxlare förvärmare
Värmeväxlare förvärmare är indelade i två typer: metallförvärmare och keramiska förvärmare. De använder alla spillvärme från rökgasen som släpps ut från ugnen för att värma förvärmningsväggen genom strålningsvärmeväxling och konvektionsvärmeväxling, och värmer sedan luften eller gasen som strömmar genom andra sidan av väggen på samma sätt, det vill säga , förvärm.
Metallförvärmarens vägg har stor värmeledningsförmåga, väggen kan vara mycket tunn och lufttätheten är bra. Det kan förvärma luften till cirka 600 ° C. Det är en mycket använd förvärmare. Den keramiska förvärmarens väggvärmeledningsförmåga är liten, men den tål högre rökgastemperatur och kan också förvärma luften till cirka 600 ° C.
I början av 1920-talet användes rörformiga eller nålformade förvärmare av gjutjärn mestadels i industriugnar. Efter 1940 -talet användes mestadels rörformiga förvärmare, cylindriska strålningsförvärmare, jetförvärmare och gjutjärnblock av stål. Det finns blockförvärmare för stålrör och så vidare.
Flödeslägena för rökgas och luft i förvärmaren är indelade i tre typer: framflöde, motflöde och tvärflöde. Ur perspektivet att förbättra värmeöverföringsprestandan är det bättre att anta motströmsmetoden för att uppnå en högre förvärmningstemperatur; ur perspektivet att sänka väggtemperaturen och öka förvärmarens livslängd är det bättre att använda nedströmsmetoden; Mellan nedströms och uppströms. Jetförvärmaren har ett unikt flödesläge. Den förvärmda gasen sprutas ut från de små hålen som är tätt anordnade på det inre röret med hög hastighet för att spola värmeutbytesytan på det yttre röret och få vätskegränslagret att ha turbulenta egenskaper, vilket genererar starkt värmeutbyte. .
Regenerativ förvärmare
Den regenerativa förvärmaren är den regenerativa kammaren, som är en rutkroppsbyggnad av eldfast tegel. För att möjliggöra kontinuerlig förvärmning av luft måste en ugn vara utrustad med två regeneratorer som är i värmelagrings- eller förvärmningstillstånd.
Värmeöverföringsprocessen är: rökgasen införs i regeneratorn, en del av värmen i rökgasen absorberas av brickstenarna (värmelagring), efter 10-30 minuter avbryts rökgasen automatiskt genom backningen enhet, och luft introduceras istället. Värmelagringen i tegelkroppen värmer luften (förvärmning); även efter 10 till 30 minuter stängs luften av och sedan införs rökgasen. Detta är en omvänd cykel. Regeneratorn som används i värmeugnen kan förvärma luften till 600-700 ° C och har en lång livslängd.
Industriell ugnsförbränningsanordning
En enhet som används för att förverkliga bränsleförbränningsprocessen i en industriugn som använder bränsle som värmekälla. Enligt uppvärmningskraven för lågugnen bör olika förbränningsanordningar säkerställa:
① Säkerställ fullständig förbränning av bränsle under de angivna termiska belastningsförhållandena;
② Förbränningsprocessen är stabil och kan kontinuerligt tillföra värme till ugnen;
Fl Flamriktningen, formen, styvheten och spridbarheten uppfyller kraven för ugnstyp och uppvärmningsprocess;
Im Enkel struktur, lätt att använda och underhålla.
Förbränningsprocessen för olika bränslen är olika, så förbränningsanordningens struktur är också annorlunda. Förbränningsanordningar kan delas in i flera typer av gas, flytande och fast bränsle.
1. Gasbränsleförbränningsanordning
Vanligtvis kallas en brännare, dess huvudsakliga funktion är att skicka gas och luft till ugnen för förbränning (även bränd inuti brännaren) enligt en viss andel och vissa blandningsförhållanden, och att uppfylla flamkraven för ugnens uppvärmningsprocess. Enligt blandningssituationen för gas och luft i brännaren är den uppdelad i flamma och flamlös brännare.
Det som kännetecknar flambrännaren är att gasen och luften inte blandas eller endast delvis blandas i brännaren och sedan bränns medan de blandas efter att ha sprutats i ugnen, så att lågan är längre och har en tydlig kontur. När du använder en flambrännare är det viktigaste sättet att intensifiera förbränningen och organisera lågor att ändra blandningsförhållandena för gas och luft, till exempel att dela gasen och luften i många små strömmar, vilket gör att gasflödet och luftflödet skär varandra i en viss vinkel , eller med hjälp av en virvlande anordning Främja luftflöde för att påskynda blandning etc. Figur 1 visar en gasbrännare med ett enda rör.
Enstaka gasbrännare
Det kännetecknande för den flamlösa brännaren är att gasen och luften blandas jämnt inuti brännaren och kan brännas omedelbart efter att de sprutats ut ur brännaren. Lågan är mycket kort och det finns ingen uppenbar flamkontur. Den flamlösa brännare som vanligtvis används i industriugnar är en jetbrännare, som drar in den erforderliga förbränningsluften direkt från atmosfären genom gaseffekten av gas, blandar den jämnt i blandningsröret och går sedan in i förbränningskanalen av eldfasta material. Slutför förbränningsreaktionen.
Från och med 1960-talet, för att tillgodose behoven hos nya uppvärmningsprocesser, uppträdde höghastighetsbrännare med gasutloppshastigheter på mer än 100 m/s, plattbrännare med skivformade lågor, brännare och förvärmare och avgaser. successivt. Rökanordningen utgör en integrerad självförvärmande brännare. För att minska föroreningen av skadlig gas NOX till miljön har olika nya typer av förbränningsanordningar, t.ex. låga kväveoxidbrännare, utvecklats.
2. Förbränningsanordning för flytande bränsle
Brukar kallas en fettnippel eller munstycke. Bränsleolja måste atomiseras och sedan brännas. Därför bör bränslemunstycket, utöver den grundläggande prestandan hos en allmän förbränningsanordning, också ha en god atomiseringsförmåga för att säkerställa fullständig förbränning av bränslet. Enligt atomiseringsmetoden kan munstyckena delas in i lågtrycksmunstycken, högtrycksmunstycken, mekaniska munstycken och roterande munstycken. Bland dem används lågtrycksmunstycken och högtrycksmunstycken i stor utsträckning.
Lågtrycksmunstycket använder all förbränningsstödjande luft som finfördelningsmedium och atomiserar oljan genom luftflödets momentum. Partikelstorleken på atomiseringen är 80-100 mikron, lufttrycket är i allmänhet 2940-7840 Pa, och lågan under förbränningen är i allmänhet 600-1400 mm.
Högtrycksmunstycket använder ånga eller tryckluft som finfördelningsmedium, och trycket är i allmänhet så högt som (3 ～ 12) × 105 Pa. Eftersom trycket på finfördelningsmediet är högt kan utkastningshastigheten nå eller överstiga ljudets hastighet, så atomiseringsförmågan hos högtrycksmunstycket är lägre än lågtryckets. Oljemunstycket är starkt och den finfördelade partikelstorleken kan nå 20-30 mikron, men den måste lägga till en kanal för att transportera förbränningsluft och motsvarande luftflödesguider.
3. Förbränningsanordning för fast bränsle
För industriugnar som använder fasta bränslen används förbränningsmetoden för kolformad kolbädd och förbränningsmetoden för pulveriserad kolstråle. Förbränningsanordningen som använder förbränningsmetoden med kolformig kol kallas förbränningskammaren, som är uppdelad i en artificiell kolförbränningskammare och en mekanisk kolförbränningskammare. Klumpkolet staplas på gallret med hjälp av manuella eller mekaniska anordningar, och den förbränningsbärande luften passerar genom kolsömmen från gallrets botten från botten till toppen för att slutföra förbränningsreaktionen. Den mekaniska kolförbränningskammaren för det fram- och återgående gallret.