Промышленные печи и газовое хозяйство заводов - Щукин А.А.
Скачать (прямая ссылка):
Мягкая сталь.......................................... 400
Углеродистая сталь алитированная .................. 500—600
Обыкновенный серый лнтейный чугун..................... 450
Литейный чугун с добавкой хрома (Сг=1-н1,5%) . . . 600
Природно-легнрованиый (халиловский) чугун............. 600
Кремнистый чугун „силал' (Si=5,54-6,5%; Сг=0,5ч-1°/о) 700
Жаростойкий чугун с добавкой хрома (Cr=10-f-30o/o) . . 700—900
Жаростойкая сталь с содержанием в качестве легирующих добавок Cr, N1, Si, Ti и пр. (аустенитные хромоникелевые, сильхромовые и др. высоколегированные стали.......................................... 700—1 100
Стоимость жаростойких труб, изготовленных из легированных сталей, намного превышает стоимость обыкновенных труб. Высокая стоимость жаростойких труб и их дефицитность затрудняют пока их использование при изготовлении рекуператоров. Коррозия стальных труб вызывается газами, содержащими Ог, СОг, SO2 и Н20, а также легкоплавкую окись ванадия (У205), получающуюся при сжигании сернистых мазутов.
Конструктивное решение низкотемпературного рекуператора с подогревом воздуха до 300—400 °С относительно просто. Создание же высокотемпературного рекуператора для подогрева воздуха и газообразного топлива до 700—900 °С представляет серьезную техническую задачу, пока еще полностью не решенную. Сложность ее заключается в обеспечении надежной работы рекуператоров в течение длительной эксплуатации при использовании дымовых газов с высокой температурой, несущих взвешенные твердые частицы золы, сажистого углерода, шихты и т. д., что вызывает абразивный износ. При выпадении этих частиц из потока поверхность нагрева рекуператора со стороны газов загрязняется. При запыленном воздухе поверхность нагрева загрязня-
144
ется'чи со стороны воздуха. Отдельные трубки трубных пучков рекуператоров, заделанные в трубные доски, работают по ходу газов в разных температурных условиях, по-разному нагреваются и расширяются. Это
-2W
3100
2500
Хромистая жаро- И упорная сталь К горел г кем
К горел.—
Рис. 7-7. Трубчатый петлеобразный рекуператор для установка на
борове (может быть установлен и на своде печн).
различие в расширении труб требует различной их компенсации, чго трудно осуществить. На рис. 7-7 показана удачная конструкция трубчатого рекуператора, поверхность нагрева которого состоит из свободно висящих петель, вваренных в коллекторы (коробки). Рекуператор состоит из двух секций, через которые проходит последовательно воздух навстречу дымовым газам, движущимся поперек трубных пучков.
Петлеобразный рекуператор имеет хорошую компенсацию тепловых расширений, что является очень важным условием надежной работы.
На рис. 7-8 показана конструкция рекуператора с движением дымовых газов* внутри труб и воздуха— снаружи труб в направлении, поперечном к трубному пучку (в два хода). На рисунке условно показана одна трубка. Поскольку трубы удлиняются неодинаково, недостатком конструкции является недостаточно свободное расширение труб. Для защиты нижней трубной доски от лучеиспускания газов и кладки служит предвключенный змеевик, через который с большой скоростью прогоняется воздух.
На рис. 7-9 изображена принципиальная схема высокотемператур-10—1393
Рис. 7-8. Трубчатый рекуператор дл» установки рядом с печью.
/ — трубки рекуператора; 2 — подвод дымовых, газов; 8 — предвключенная секция; 4 — подача небольшой части холодного воздуха для-охлаждения трубной доски; { — индивидуальный компенсатор: ( — подвод холодного воздуха; 7 — отвод горячего вдедуха; 8 — перегородки; 9 — кожух с тепловой изоляцией.
' 145»
яого радиационного щелевого рекуператора, состоящего из двух стальных цилиндров, образующих концентрический зазор, по которому прогоняется с большой скоростью нагреваемый воздух. Внутри цилиндра движутся раскаленные дымовые газы, лучеиспускающие на поверхность внутреннего цилиндра. Трубчатый радиационный рекуператор показан на рис. 7-9, б. Трубчатый рекуператор более надежен в работе, чем щелевой. Преимуществами радиационных рекуператоров являютсЯ: меньший расход жаростойкой стали за счет интенсивного лучистого
теплообмена в условиях высоких температур газов (800—1 200 °С) и меньшая чувствительность поверхности нагрева к загрязнениям. После радиационного рекуператора должен быть установлен конвективный рекуператор, так как температура газов после радиационного рекуператора еще очень высока.
При надежной работе высокотемпературного рекуператора температура металла должна иметь минимальное значение, что достигается увеличением внутренней теплоот-дач'и от стенок рекуператора к нагреваемому воздуху. Внутренняя теплоотдача усиливается при увеличении скоростей воздуха и при применении вставок в виде полых металлических и керамических стержней (рис. 7-10). Поверхность вставок играет роль косвенной поверхности нагрева: получая тепло лучеиспусканием от горячей стенки труб, вставка отдает его движущемуся воздуху конвективным путем. Интенсификация внутренней теплоотдачи посредством вставок является весьма эффективной. Вставки уменьшают приведенный диаметр трубы до величины dnv = D—cfBCT, что способствует увеличению конвективной теплоотдачи от стенки к воздуху. В условиях низких температур вставки работают неэффективно и их применять нецелесообразно.
