Πώς πρέπει να είναι η καμινάδα για λέβητες αερίου και ντίζελ;
Οι καμινάδες είναι ένα σημαντικό μέρος των γεννητριών θερμότητας. Κανένας λέβητας δεν μπορεί να λειτουργήσει χωρίς καμινάδα. Η λειτουργία της καμινάδας είναι να αφαιρεί τα προϊόντα καύσης ή τα καυσαέρια από το θάλαμο καύσης του λέβητα. Σε μεμονωμένες κατοικίες, οι καμινάδες είναι εσωτερικές - διέρχονται από τα δάπεδα και την οροφή του κτιρίου, εξωτερικές - τοποθετημένες κάθετα κατά μήκος της εξωτερικής επιφάνειας του τοίχου και οριζόντιες - αφαιρώντας αέρια μέσω εξωτερικό τοίχοΚτίριο. Ο τελευταίος τύπος καμινάδας χρησιμοποιείται για λέβητες με αναγκαστική απομάκρυνση των καυσαερίων και είναι συνήθως σχέδιο "pipe-in-pipe". (Τα προϊόντα καύσης αφαιρούνται μέσω του εσωτερικού σωλήνα, ο αέρας τροφοδοτείται στον θάλαμο καύσης του λέβητα μέσω του εξωτερικού σωλήνα.) Οι καμινάδες μπορούν να είναι ατομικές - μία ανά λέβητα ή ομάδα, για πολλούς λέβητες, όπως, για παράδειγμα, σε πολυκατοικίεςμε θέρμανση διαμερίσματος. Οι καμινάδες πρέπει να υπολογίζονται και να επιλέγονται από ειδικό. Μια λανθασμένη εγκατάσταση καμινάδας μπορεί να προκαλέσει ασταθή λειτουργία του λέβητα. τοποθετηθεί χωρίς να ληφθεί υπόψη η διαμόρφωση της οροφής μπορεί να «εξαφανιστεί» από τον άνεμο και να σβήσει τον λέβητα. Είναι σημαντικό να γνωρίζετε ότι η εσωτερική διάμετρος της καμινάδας δεν πρέπει να είναι μικρότερη από τη διάμετρο του λαιμού του λέβητα, ότι πρέπει να υπάρχουν όσο το δυνατόν λιγότερες αγκώνες και στροφές στη διαδρομή των καυσαερίων και ότι κατά την εγκατάσταση του καμινάδα, πρέπει να ληφθούν μέτρα για να αποφευχθεί ο σχηματισμός συμπύκνωσης.
Τι είναι η συμπύκνωση και πώς σχηματίζεται;
Ένα χαρακτηριστικό των σύγχρονων λεβήτων που λειτουργούν με αέριο και υγρό καύσιμο είναι η χαμηλή θερμοκρασία των καυσαερίων στην έξοδο του λέβητα - από 100°C. Κατά την καύση καυσίμων υδρογονανθράκων – φυσικό αέριοή καύσιμο ντίζελ, υδρατμοί, διοξείδιο του άνθρακα, διοξείδιο του θείου και πολλές άλλες χημικές ενώσεις σχηματίζονται. Καθώς αυτό το μείγμα αερίων ανεβαίνει στην καμινάδα, ψύχεται. Όταν η θερμοκρασία του πέσει στους +55°C (η θερμοκρασία "σημείο δρόσου"), οι υδρατμοί που υπάρχουν στο μείγμα αερίων ψύχονται και μετατρέπονται σε νερό - συμπυκνώνονται. Αυτό το νερό διαλύει ενώσεις θείου και άλλες χημικές ουσίες που βρίσκονται στα καυσαέρια. Σχηματίζουν ένα πολύ επιθετικό μείγμα οξέων, το οποίο, ρέοντας προς τα κάτω, διαβρώνει γρήγορα το υλικό των καμινάδων. Τα καυσαέρια συνήθως ψύχονται στη θερμοκρασία «σημείου δρόσου» σε ύψος 4–5 m από την έξοδο του λέβητα. Επομένως, οι καμινάδες των οποίων το ύψος είναι μεγαλύτερο είναι κατασκευασμένες από ανοξείδωτο χάλυβα και μονωμένες. Μια παγίδα συμπυκνωμάτων εγκαθίσταται πάντα στο κάτω μέρος της καμινάδας. Για τις εξωτερικές καμινάδες, υπάρχει σχέδιο τύπου "σάντουιτς" - ο σωλήνας καμινάδας τοποθετείται σε σωλήνα μεγαλύτερης διαμέτρου και ο χώρος μεταξύ τους γεμίζει με μονωτή θερμότητας. Το πάχος της θερμομονωτικής στρώσης επιλέγεται ανάλογα με την ελάχιστη θερμοκρασία εξωτερικού αέρα.
Οι καμινάδες από ανοξείδωτο χάλυβα είναι αρκετά ακριβές. Είναι δυνατόν να χρησιμοποιήσετε έναν σωλήνα από τούβλα για μια καμινάδα, όπως στο ξυλόσομπα?
Αυτό δεν πρέπει να γίνει σε καμία περίπτωση. Πρώτον, το μείγμα οξέων είναι τόσο επιθετικό που η πλινθοδομή, εάν δεν είναι κατασκευασμένη από ειδικά ανθεκτικά στα οξέα τούβλα, μπορεί να καταστραφεί σε μία περίοδο θέρμανσης. Δεύτερον, τα καυσαέρια μπορούν να διεισδύσουν στους χώρους διαβίωσης μέσω αόρατων ρωγμών στην τοιχοποιία και να προκαλέσουν βλάβη στην ανθρώπινη υγεία. Εάν το σπίτι έχει κανάλι από πλινθοδομή, τότε μπορεί να χρησιμεύσει ως καμινάδα μόνο εάν τοποθετηθεί μια εσωτερική καμινάδα από ανοξείδωτο χάλυβα με θερμομόνωση.
Υπάρχουν συστήματα καμινάδας που δεν χρησιμοποιούν μέταλλο;
Ναί. Πρόσφατα εμφανίστηκε ένα σύστημα καμινάδας στη ρωσική αγορά πρωτότυπο σχέδιο, το οποίο ονομάζεται «σύστημα μονωμένης καμινάδας με εξαερισμό». Αποτελείται από επιμέρους δομοστοιχεία ύψους 0,33 m Κάθε δομοστοιχείο είναι ένα ορθογώνιο μπλοκ από ελαφρύ σκυρόδεμα, στο εσωτερικό του οποίου είναι στερεωμένος ένας κεραμικός σωλήνας. Μεταξύ του εσωτερικού τοιχώματος του μπλοκ και του εξωτερικού τοιχώματος του κεραμικού σωλήνα υπάρχει ένα κανάλι που παίζει το ρόλο ενός αγωγού εξαερισμού, τον οποίο άλλοι τύποι καμινάδων δεν διαθέτουν. Τα μπλοκ τοποθετούνται το ένα πάνω στο άλλο, σφραγίζονται με ειδικό στεγανωτικό και τοποθετούνται σε καμινάδα οποιασδήποτε διαμόρφωσης και ύψους. Το πλήρες σετ του συστήματος καμινάδας περιέχει ένα πλήρες σετ απαραίτητων στοιχείων για τη σύνδεση των καμινάδων του λέβητα, για την εξαέρωση της καμινάδας μέσω της οροφής και για τον τερματισμό διακοσμητικών σωλήνων. Τέσσερις τύποι μονάδων επιτρέπουν την κατασκευή καμινάδων μονής και διπλής διέλευσης ή καμινάδων με ξεχωριστούς αγωγούς εξαερισμού. Αυτό καθιστά τον σχεδιασμό του συστήματος καμινάδας καθολικό και πολλαπλών παραλλαγών. Ο εσωτερικός κεραμικός σωλήνας είναι ανθεκτικός σε υψηλές θερμοκρασίες και διακυμάνσεις θερμοκρασίας. ανθεκτικό στα οξέα (προστατευμένο από συμπύκνωση), σφραγισμένο και ανθεκτικό. Το σύστημα είναι εύκολο στην εγκατάσταση και δεν απαιτεί υψηλά καταρτισμένους ειδικούς. Το κόστος ενός συστήματος μονωμένης καμινάδας είναι συγκρίσιμο με το κόστος των καμινάδων υψηλής ποιότητας από ανοξείδωτο χάλυβα.
time-nn.ru
Η βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης (απόδοσης) μιας μονάδας καύσης μπορεί να επιτύχει μείωση των εκπομπών CO2, υπό την προϋπόθεση ότι αυτή η βελτίωση οδηγεί σε μείωση της κατανάλωσης καυσίμου. Σε αυτή την περίπτωση, οι εκπομπές CO2 μειώνονται ανάλογα με τη μείωση της κατανάλωσης καυσίμου. Ωστόσο, το αποτέλεσμα αύξηση της αποτελεσματικότηταςμπορεί να υπάρξει αύξηση της παραγωγής χρήσιμη ενέργειασε σταθερή κατανάλωση καυσίμου (αύξηση Hp σε σταθερή Hf στην Εξίσωση 3.2). Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε αύξηση της παραγωγικότητας ή της ικανότητας μιας μονάδας παραγωγής, βελτιώνοντας παράλληλα την ενεργειακή απόδοση. Στην περίπτωση αυτή, υπάρχει μείωση των ειδικών εκπομπών CO2 (ανά μονάδα παραγωγής), αλλά ο απόλυτος όγκος των εκπομπών παραμένει αμετάβλητος (βλ. ενότητα 1.4.1).
Ενδεικτικοί λόγοι ενεργειακής απόδοσης (αποδόσεις) και αντίστοιχοι υπολογισμοί για διάφορες διαδικασίες καύσης παρέχονται σε έγγραφα αναφοράς του κλάδου και σε άλλες πηγές. Ειδικότερα, το έγγραφο EN 12952-15 περιέχει συστάσεις για τον υπολογισμό της απόδοσης των λεβήτων σωλήνων νερού και των αντίστοιχων βοηθητικός εξοπλισμός, και στο έγγραφο EN12953-11 – λέβητες πυροσωλήνων.
γενικά χαρακτηριστικά
Μία από τις επιλογές για τη μείωση των απωλειών θερμικής ενέργειας κατά τη διαδικασία της καύσης είναι η μείωση της θερμοκρασίας των καυσαερίων που εκπέμπονται στην ατμόσφαιρα. Αυτό μπορεί να επιτευχθεί μέσω:
Επιλογή βέλτιστων μεγεθών και άλλων χαρακτηριστικών του εξοπλισμού με βάση την απαιτούμενη μέγιστη ισχύ, λαμβάνοντας υπόψη το εκτιμώμενο περιθώριο ασφαλείας.
Εντατικοποίηση της μεταφοράς θερμότητας στην τεχνολογική διεργασία με αύξηση της ειδικής ροής θερμότητας (ιδίως με χρήση στροβιλιστών-στροβιλιστών που αυξάνουν τον στροβιλισμό των ροών του ρευστού εργασίας), αυξάνοντας την περιοχή ή βελτιώνοντας τις επιφάνειες ανταλλαγής θερμότητας.
Ανάκτηση θερμότητας από καυσαέρια με χρήση πρόσθετης τεχνολογικής διαδικασίας (για παράδειγμα, παραγωγή ατμού με χρήση εξοικονομητή, βλέπε ενότητα 3.2.5).
Εγκατάσταση θερμαντήρα αέρα ή νερού ή οργάνωση της προθέρμανσης καυσίμου χρησιμοποιώντας τη θερμότητα των καυσαερίων (βλ. 3.1.1). Θα πρέπει να σημειωθεί ότι η θέρμανση του αέρα μπορεί να είναι απαραίτητη εάν η τεχνολογική διαδικασία απαιτεί υψηλή θερμοκρασία φλόγας (για παράδειγμα, στην παραγωγή γυαλιού ή τσιμέντου). Το θερμαινόμενο νερό μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την τροφοδοσία του λέβητα ή σε συστήματα παροχής ζεστού νερού (συμπεριλαμβανομένης της κεντρικής θέρμανσης).
Καθαρισμός επιφανειών ανταλλαγής θερμότητας από συσσωρευμένα σωματίδια τέφρας και άνθρακα, προκειμένου να διατηρηθεί η υψηλή θερμική αγωγιμότητα. Συγκεκριμένα, οι φυσητήρες αιθάλης μπορούν να χρησιμοποιούνται περιοδικά στη ζώνη μεταφοράς. Ο καθαρισμός των επιφανειών ανταλλαγής θερμότητας στη ζώνη καύσης πραγματοποιείται συνήθως ενώ ο εξοπλισμός σταματά για επιθεώρηση και συντήρηση, αλλά σε ορισμένες περιπτώσεις χρησιμοποιείται καθαρισμός χωρίς διακοπή (για παράδειγμα, σε θερμάστρες σε διυλιστήρια).
Εξασφάλιση επιπέδου παραγωγής θερμότητας που να καλύπτει τις υπάρχουσες ανάγκες (δεν τις υπερβαίνει). Η θερμική ισχύς του λέβητα μπορεί να ρυθμιστεί, για παράδειγμα, επιλέγοντας τη βέλτιστη εύρος ζώνηςακροφύσια για υγρό καύσιμο ή τη βέλτιστη πίεση στην οποία παρέχεται αέριο καύσιμο.
Περιβαλλοντικά οφέλη
Εξοικονόμησης ενέργειας.
Επιπτώσεις σε διάφορες περιβαλλοντικές συνιστώσες
Η μείωση της θερμοκρασίας των καυσαερίων μπορεί, υπό ορισμένες συνθήκες, να έρχεται σε αντίθεση με τους στόχους ποιότητας του αέρα, για παράδειγμα:
studfiles.net
Σελίδα 3
Η θερμοκρασία των καυσαερίων στην έξοδο του κλιβάνου πρέπει να είναι τουλάχιστον 150 C υψηλότερη από την αρχική θερμοκρασία της θερμαινόμενης πρώτης ύλης προκειμένου να αποφευχθούν έντονες διαβρωτική φθοράεπιφάνειες σωλήνων στο θάλαμο μεταφοράς.
Η θερμοκρασία των καυσαερίων στην έξοδο του λέβητα, η θερμοκρασία του θερμαινόμενου αέρα στην είσοδο του κλίβανου, η ροή και οι θερμοδυναμικές παράμετροι του υπέρθερμου και ενδιάμεσου ατμού και το νερό τροφοδοσίας για ένα δεδομένο συντελεστή φορτίου θεωρούνται αμετάβλητες.
Η θερμοκρασία των καυσαερίων πάνω από το τοίχωμα διέλευσης είναι ιδιαίτερα σημαντική. Η υψηλή θερμοκρασία των αερίων στο πέρασμα αντιστοιχεί σε υψηλή θερμική καταπόνηση στην επιφάνεια των σωλήνων ακτινοβολίας, στη θερμοκρασία των τοιχωμάτων τους και σε μεγάλη πιθανότητα σχηματισμού οπτάνθρακα. Καθώς εναποτίθεται στην εσωτερική επιφάνεια των σωλήνων, ο οπτάνθρακας εμποδίζει τη μεταφορά θερμότητας, γεγονός που οδηγεί σε περαιτέρω αύξηση της θερμοκρασίας των τοίχων και στην εξάντλησή τους.
Η θερμοκρασία των καυσαερίων μπροστά από τον ανακτητή στους φούρνους θέρμανσης φτάνει τους 1400 C.
Η θερμοκρασία των καυσαερίων που εισέρχονται στην καμινάδα δεν πρέπει να διατηρείται υψηλότερη από 500 C ρυθμίζοντας τη ροή του αέρα ψύξης που παρέχεται στην καύση από έναν ανεμιστήρα.
Η θερμοκρασία των καυσαερίων στην είσοδο στον εναλλάκτη θερμότητας του θερμαντήρα εκκίνησης δεν πρέπει να υπερβαίνει τους 630 - 650 C. Η υπέρβαση αυτής της θερμοκρασίας μπορεί να οδηγήσει σε πρόωρη αστοχία του. Είναι ακόμη πιο σημαντικό όταν ο θερμαντήρας εκκίνησης λειτουργεί, να τροφοδοτείται πάντα αέρας ή αέριο στον δακτύλιο του εναλλάκτη θερμότητας. Όταν ο αέρας ή το αέριο είναι απενεργοποιημένο, η θερμοκρασία των φύλλων σωλήνων και των σωλήνων αυξάνεται απότομα και ο εναλλάκτης θερμότητας μπορεί να αποτύχει. Σε αυτή την περίπτωση, είναι απαραίτητο να μειωθεί αμέσως η θερμοκρασία των καυσαερίων στους 450 C.
Η θερμοκρασία των καυσαερίων στην είσοδο του δεύτερου θαλάμου διατηρείται στους 850 C. Τα αέρια που εξέρχονται από αυτόν τον θάλαμο με θερμοκρασία 200 - 250 C εισέρχονται στον πρώτο (κατά μήκος του οξέος) θάλαμο, όπου η θερμοκρασία τους πέφτει στους 90 - 135 ΝΤΟ.
Η θερμοκρασία των καυσαερίων που εξέρχονται από το θάλαμο μεταφοράς και εισέρχονται στην καμινάδα εξαρτάται από τη θερμοκρασία των πρώτων υλών που εισέρχονται στον κλίβανο και την υπερβαίνουν κατά 100 - 150 C. Ωστόσο, όταν η θερμοκρασία των πρώτων υλών είναι υψηλή για τεχνολογικούς λόγους ( κλίβανοι για θέρμανση πετρελαίου μαζούτ, κλιβάνους καταλυτικής αναμόρφωσης κ.λπ.), τα καυσαέρια ψύχονται χρησιμοποιώντας τη θερμότητά τους σε αναθερμαντήρα ατμού, προθερμαντήρα αέρα ή για αναθέρμανση συμπυκνώματος νερού και παραγωγή υδρατμών.
Η θερμοκρασία των καυσαερίων πάνω από το τοίχωμα διέλευσης είναι μία από τις τους σημαντικότερους δείκτες. Η υψηλή θερμοκρασία των καυσαερίων πάνω από το τοίχωμα διέλευσης αντιστοιχεί στην υψηλή θερμική ένταση των σωλήνων ακτινοβολίας, στην υψηλή θερμοκρασία των τοιχωμάτων τους και στην πιθανότητα εναποθέσεων οπτάνθρακα στους σωλήνες του κλιβάνου και, κατά συνέπεια, στην πιθανότητα καύσης τους. Η υψηλή ταχύτητα της θερμαινόμενης ροής των πρώτων υλών επιτρέπει μεγαλύτερη απομάκρυνση θερμότητας, μείωση της θερμοκρασίας των τοιχωμάτων του σωλήνα και, επομένως, εργασία με υψηλότερη θερμοκρασία αερίων πάνω από το πέρασμα και τη θερμική καταπόνηση των σωλήνων ακτινοβολίας. Η αύξηση της επιφάνειας των σωλήνων ακτινοβολίας συμβάλλει επίσης στη μείωση της θερμικής τους έντασης και στη μείωση της θερμοκρασίας των καυσαερίων πάνω από το πέρασμα. Η καθαριότητα της εσωτερικής επιφάνειας των σπειροειδών σωλήνων είναι επίσης ο πιο σημαντικός παράγοντας, επηρεάζοντας τη θερμοκρασία των αερίων πάνω από το τοίχωμα διέλευσης. Η θερμοκρασία των αερίων πάνω από το πέρασμα ελέγχεται προσεκτικά και συνήθως δεν υπερβαίνει τους 850 - 900 C.
Η θερμοκρασία των καυσαερίων στην είσοδο της ζώνης ακτινοβολίας είναι 1100 - 1200 C, στην είσοδο της ζώνης μεταφοράς 800 - 850 C.
Η θερμοκρασία των καυσαερίων στην έξοδο του κλιβάνου σωλήνων είναι 900 C.
Η θερμοκρασία των καυσαερίων μπροστά από τον ανακτητή θα είναι περίπου 1100 C.
Σελίδες: 1 2 3 4
www.ngpedia.ru
Και μόνο με τη θωράκιση του θαλάμου καύσης και την αύξηση του όγκου του δημιουργήθηκαν κανονικές συνθήκες για τη λειτουργία του πηνίου. Δημιουργήθηκαν σωληνοειδείς κλίβανοι τύπου ακτινοβολίας. Στα πρώτα σχέδια τέτοιων κλιβάνων, οι σωλήνες της οθόνης οροφής προστατεύονταν από έντονη έκθεση στη φλόγα με μανσέτες από πυρίμαχο υλικό. Οι μανσέτες από κυματοειδές χυτοσίδηρο σε σωλήνες μεταφοράς αύξησαν την επιφάνεια θέρμανσης στον θάλαμο μεταφοράς του κλιβάνου. Ως αποτέλεσμα της θωράκισης της οροφής του κλιβάνου, η μεταφορά θερμότητας με ακτινοβολία αυξήθηκε, η θερμοκρασία των καυσαερίων πάνω από το πέρασμα μειώθηκε και η ανάγκη για προστατευτικές μανσέτες και ανακυκλοφορία καυσαερίων εξαλείφθηκε. Για μέγιστη χρήσηθερμότητα
Θερμοκρασία καυσαερίων μετά τον λέβητα - 210 210 -
Τα πρότυπα τεχνολογικού σχεδιασμού προβλέπουν μείωση της θερμοκρασίας των καυσαερίων πριν από την είσοδο στην καμινάδα με φυσικό ρεύμα στους 250 °C. Εάν έχετε ειδικούς εξατμιστές καπνού, η θερμοκρασία μπορεί να μειωθεί στους 180-200 °C. Η θερμότητα των καυσαερίων με θερμοκρασία 200-450 ° C (μέση τιμή) μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη θέρμανση αέρα, νερού, λαδιού στην εγκατάσταση και για την παραγωγή ατμού νερού. Ακολουθούν στοιχεία για τους θερμικούς πόρους των καυσαερίων σε εγκατάσταση ELOU-AVT με δευτερογενή απόσταξη βενζίνης δυναμικότητας 3 εκατομμυρίων τόνων θειούχου ελαίου ετησίως
Μέση θερμοκρασία καυσαερίων 293 305 310 -
Το καθεστώς θερμοκρασίας των εναλλάκτη θερμότητας πρώτης ύλης είναι επίσης περιορισμένο. Η μέγιστη επιτρεπόμενη θερμοκρασία σε πίεση αναγέννησης 3,0-4,0 MPa δεν πρέπει να υπερβαίνει τους 425 ° C, και επομένως η θερμοκρασία των καυσαερίων που εξέρχονται από τους αντιδραστήρες πριν εισέλθουν στον ακατέργαστο εναλλάκτη θερμότητας θα πρέπει να μειωθεί με ανάμειξη με κρύο ψυκτικό.
Θερμική ένταση σωλήνων, kcal/(m2-h) μεταφορά ακτινοβολίας Θερμοκρασία καυσαερίων,
Επιφάνεια θερμαντήρων, Θερμοκρασία θέρμανσης αέρα σε θερμάστρες, °С Θερμοκρασία καυσαερίων, °С
Συνήθως, η θερμοκρασία των καυσαερίων στο πέρασμα ρυθμίζεται αυτόματα με διόρθωση με βάση τη θερμοκρασία του προϊόντος στην έξοδο του κλιβάνου. Για την παρακολούθηση και τη ρύθμιση των κλιβάνων σωλήνων, παρέχονται τα ακόλουθα στοιχεία στις σωληνώσεις τους.
Κατανάλωση υγρού καυσίμου, kg/h Θερμοκρασία καυσαερίων στην έξοδο του κλιβάνου, °C. . . . Όγκος καυσαερίων στη θερμοκρασία εξόδου αερίου από 4000 3130 2200
Θερμοκρασία καυσαερίων μπροστά από τους λέβητες, °C 375 400 410 -
Σε εγκαταστάσεις ξήρανσης, το υλικό που επεξεργάζεται δεν βρίσκεται σε κοντινή απόσταση από τον κλίβανο, όπως συμβαίνει σε κλιβάνους για διάφορους τύπους λέβητες μαγειρέματος, απόσταξης και παρόμοιων λέβητων. Επομένως, η θερμοκρασία στο θάλαμο καύσης της εγκατάστασης ξήρανσης μπορεί να είναι σημαντικά υψηλότερη από τη θερμοκρασία στους φούρνους, όπου βρίσκονται οι συσκευές που καταναλώνουν θερμότητα, ωστόσο, σε αυτή την περίπτωση, η θερμοκρασία καθορίζεται από τις ιδιότητες του υλικού που στεγνώνει και τις απαιτήσεις που υπαγορεύονται από την ποιότητα του προϊόντος τα υλικά δεν ανέχονται υψηλές θερμοκρασίες, επομένως είναι απαραίτητο να μειωθεί η θερμοκρασία των καυσαερίων σε θερμοκρασία.
Με βάση την ποσότητα θερμότητας που εκπέμπεται από μια δεδομένη ποσότητα καυσαερίων στο σύστημα ακτινοβολίας, προσδιορίζεται η θερμοκρασία των καυσαερίων που εισέρχονται στο σύστημα μεταφοράς.
Κατά τη λειτουργία του αναγεννητή, η θερμοκρασία των καυσαερίων μπορεί να υπερβεί την κανονική λόγω της καύσης μονοξειδίου του άνθρακα. Εάν αυτό το φαινόμενο εντοπιστεί έγκαιρα, είναι απαραίτητο να ανακατανεμηθεί ο αέρας σε τμήματα, μειώνοντας την παροχή σε εκείνα τα τμήματα όπου υπάρχει περίσσεια οξυγόνου στα καυσαέρια που εξέρχονται από το τμήμα και αυξάνοντας την παροχή του σε τμήματα όπου δεν υπάρχει αρκετό οξυγόνο. Σε περίπτωση απότομης αύξησης της θερμοκρασίας των καυσαερίων, διακόπτεται προσωρινά η παροχή αέρα σε μεμονωμένα ή όλα τα τμήματα.
Η αρχική αναμόρφωση του φυσικού αερίου με ατμό πραγματοποιείται σε κάθετα τοποθετημένους σωλήνες που θερμαίνονται από καυσαέρια, τα κάτω άκρα των οποίων εισάγονται απευθείας στον δευτερεύοντα αντιδραστήρα αναμόρφωσης μεθανίου. Ένα μέρος των καυσαερίων τροφοδοτείται μέσω μιας διάτρητης πλάκας στη δευτερεύουσα αναμορφωτική καταλυτική κλίνη, η οποία παράγει αέριο εμπλουτισμένο με άζωτο. Θερμοκρασία καυσαερίων - 815°C
Οι σόμπες τύπου φωτιάς έχουν αντικατασταθεί από σόμπες μεταφοράς, στις οποίες το πηνίο του σωλήνα διαχωρίζεται από τον θάλαμο καύσης με ένα τοίχωμα διέλευσης. Κατά τη λειτουργία τέτοιων κλιβάνων, εντοπίστηκαν σημαντικά μειονεκτήματα: υψηλή θερμοκρασία των καυσαερίων πάνω από το τοίχωμα διέλευσης, τήξη και παραμόρφωση της πλινθοδομής, καύση των σωλήνων των άνω σειρών του πηνίου. Για τη μείωση της θερμοκρασίας στο θάλαμο καύσης, χρησιμοποιήθηκε ανακυκλοφορία καυσαερίων και καύθηκε καύσιμο με αυξημένη αναλογία περίσσειας αέρα. Ωστόσο, η αυξημένη ροή αέρα μείωσε την απόδοση των κλιβάνων και δεν μείωσε την εξάντληση των σωλήνων.
Θερμοκρασία στον υπερθερμαντήρα. Σε ορισμένες περιπτώσεις, ένα πηνίο εγκαθίσταται στο τμήμα μεταφοράς του κλιβάνου για την υπερθέρμανση των υδρατμών που παρέχονται στις στήλες απόσταξης για την απογύμνωση κλασμάτων χαμηλού βρασμού. Ο υπερθερμαντήρας τοποθετείται όπου η θερμοκρασία των καυσαερίων είναι 450-550°C, δηλαδή στο μεσαίο ή κάτω τμήμα του θαλάμου μεταφοράς. Η θερμοκρασία του υπέρθερμου ατμού είναι 350-400°C.
Η θερμοκρασία των καυσαερίων πάνω από το τοίχωμα διέλευσης είναι ιδιαίτερα σημαντική. Η υψηλή θερμοκρασία των αερίων στο πέρασμα αντιστοιχεί σε υψηλή θερμική καταπόνηση στην επιφάνεια των σωλήνων ακτινοβολίας, στη θερμοκρασία των τοιχωμάτων τους και σε μεγάλη πιθανότητα σχηματισμού οπτάνθρακα. Καθώς εναποτίθεται στην εσωτερική επιφάνεια των σωλήνων, ο οπτάνθρακας εμποδίζει τη μεταφορά θερμότητας, γεγονός που οδηγεί σε περαιτέρω αύξηση της θερμοκρασίας των τοίχων και στην εξάντλησή τους.
Η αύξηση της ταχύτητας κίνησης της θερμαινόμενης πρώτης ύλης στους σωλήνες του κλιβάνου αυξάνει την απόδοση της απομάκρυνσης θερμότητας, μειώνει τη θερμοκρασία των τοιχωμάτων του σωλήνα και, επομένως, καθιστά δυνατή την εργασία με υψηλότερη θερμική ένταση των σωλήνων ακτινοβολίας και τη θερμοκρασία του καυσαέρια στο πέρασμα.
Επί τυπική εγκατάσταση ELOU - AVT (A-12/9) δυναμικότητας 3 εκατομμυρίων τόνων/έτος με δευτερογενή απόσταξη βενζίνης, εγκαθίστανται πέντε κλίβανοι συνολικής θερμικής ικανότητας 81 Gkcal/h. Σε όλους τους φούρνους καίγονται 11.130 κιλά καυσίμου σε 1 ώρα. Η θερμοκρασία των καυσαερίων στην έξοδο από τους θαλάμους μεταφοράς των κλιβάνων είναι 375-410 °C. Για τη χρήση της θερμικής ενέργειας των καυσαερίων πριν από την εισαγωγή τους στην καμινάδα, εγκαθίστανται στους κλιβάνους απομακρυσμένους λέβητες απορριπτόμενης θερμότητας τύπου KU-40.
Όσο χαμηλότερη είναι η θερμοκρασία των καυσαερίων που εξέρχονται από τον θάλαμο μεταφοράς, τόσο περισσότερη θερμότητα απορροφάται από το θερμαινόμενο προϊόν λαδιού. Συνήθως, η θερμοκρασία των καυσαερίων στην έξοδο από τον θάλαμο μεταφοράς θεωρείται ότι είναι 100-150 ° C υψηλότερη από τη θερμοκρασία των πρώτων υλών που εισέρχονται στον κλίβανο. Επειδή όμως η θερμοκρασία των πρώτων υλών που εισέρχονται στον κλίβανο μπορεί να είναι αρκετά υψηλή, περίπου 160-200 ° C, και για ορισμένες διαδικασίες φτάνει τους 250-300 ° C, τότε για να ανακτήσει τη θερμότητα των καυσαερίων, ένας θερμαντήρας αέρα (ανακτητής) εγκαθίσταται, στον οποίο ο αέρας που εισέρχεται στον κλίβανο θερμαίνεται φούρνους. Εάν υπάρχει θερμαντήρας αέρα και απαγωγή καπνού, μπορείτε να ψύξετε τα καυσαέρια πριν τα απελευθερώσετε στην καμινάδα σε θερμοκρασία 150° C. Με φυσικό ρεύμα, αυτή η θερμοκρασία είναι τουλάχιστον 250° C.
Οι σωλήνες μεταφοράς λαμβάνουν θερμότητα μέσω μεταφοράς καυσαερίων, ακτινοβολίας από τοίχους τοιχοποιίας και ακτινοβολίας τριατομικών αερίων. Όπως σημειώθηκε στην αρχή του κεφαλαίου, η μεταφορά θερμότητας σε ένα θάλαμο μεταφοράς εξαρτάται από την ταχύτητα και τη θερμοκρασία των καυσαερίων, καθώς και από τη θερμοκρασία της πρώτης ύλης, τη διάμετρο των σωλήνων και τη διάταξή τους. Η ταχύτητα των καυσαερίων σε έναν άξονα μεταφοράς κυμαίνεται συνήθως μεταξύ 3-4 m/sec και σε μια καμινάδα 4-6 m/sec.
Λύση. Ας προσδιορίσουμε την απόδοση του κλιβάνου εάν η θερμοκρασία των καυσαερίων στην έξοδο από τον θάλαμο μεταφοράς είναι
Η θερμοκρασία των καυσαερίων στην έξοδο του κλιβάνου είναι 500 C. Η θερμότητα των καυσαερίων χρησιμοποιείται σε σωληνοειδές αερόθερμο τριών περασμάτων (μέσω αέρα) με επιφάνεια θέρμανσης 875 m Τα καυσαέρια στους 250 C απομακρύνονται στην ατμόσφαιρα μέσω καμινάδας χωρίς τη χρήση εξαναγκασμένου ρεύματος.
Ας ρυθμίσουμε τη θερμοκρασία των καυσαερίων μετά τμήμα θέρμανσηςθάλαμοι ακτινοβολίας g, c = 850° C, και μετά το τμήμα αντίδρασης ip. c = 750° C. Θερμική περιεκτικότητα καυσαερίων αλλά σχ. 6. 1 σε α = 1,1
Διακριτικό χαρακτηριστικόΟι λέβητες απόβλητης θερμότητας, ως εξοπλισμός για την παραγωγή ατμού, είναι η ανάγκη εξασφάλισης της διέλευσης μεγάλου αριθμού καυσαερίων θέρμανσης ανά μονάδα παραγόμενου ατμού νερού (E1/d.g/C). Αυτή η αναλογία είναι μια άμεση συνάρτηση της αρχικής θερμοκρασίας των καυσαερίων στην είσοδο της συσκευής και του ρυθμού ροής τους. Λόγω της σχετικά χαμηλής θερμοκρασίας των καυσαερίων για την παραγωγή ατμού, η ειδική κατανάλωσή τους στους λέβητες απόβλητης θερμότητας είναι πολύ μεγαλύτερη (8-10 φορές) από ότι στους συμβατικούς λέβητες καύσης. Η αυξημένη ειδική κατανάλωση αερίων θέρμανσης ανά μονάδα παραγόμενου ατμού προκαθορίζει τα σχεδιαστικά χαρακτηριστικά των λεβήτων απορριπτόμενης θερμότητας. Έχουν μεγάλες διαστάσεις και μεγάλη κατανάλωση μετάλλου. Για να ξεπεραστεί η πρόσθετη αεριοδυναμική αντίσταση και να δημιουργηθεί το απαιτούμενο κενό στην εστία του κλιβάνου (βύθισμα), 10-15% του ισοδύναμου ηλεκτρική ενέργειαλέβητας ανάκτησης.
Αφού γεμίσετε τη χοάνη με αποξηραμένο καταλύτη, ανοίξτε τη βαλβίδα κάτω από τη χοάνη και χύστε τον καταλύτη στη στήλη φρύξης. Ο όγκος της χοάνης αντιστοιχεί στον χρήσιμο όγκο της στήλης φρύξης, δηλαδή ένα φορτίο. Έχοντας γεμίσει τη στήλη με καταλύτη, ο κλίβανος αναφλέγεται υπό πίεση (με χρήση υγρού καυσίμου), κατευθύνοντας τα καυσαέρια στην ατμόσφαιρα. Στη συνέχεια, έχοντας ρυθμίσει την καύση στον κλίβανο, τα καυσαέρια εισάγονται στο περίβλημα της στήλης φρύξης. Αφού θερμάνετε το περίβλημα και βεβαιωθείτε ότι το καύσιμο καίγεται κανονικά, τα καυσαέρια κατευθύνονται στον πυθμένα της στήλης φρύξης στην ελάχιστη ποσότητα που απαιτείται μόνο για να ξεπεραστεί η αντίσταση του στρώματος καταλύτη. Στη συνέχεια αρχίζουν να ανεβάζουν αργά τη θερμοκρασία των καυσαερίων στην έξοδο από τον κλίβανο και να ζεσταίνουν τον καταλύτη. Η προθέρμανση του συστήματος συνεχίζεται για περίπου 10-12 ώρες, κατά τη διάρκεια του οποίου μια τέτοια ποσότητα καυσαερίων εισάγεται έτσι ώστε να μην υπάρχει μεταφορά του καταλύτη από πάνω. Η επίτευξη θερμοκρασίας στο κάτω μέρος της στήλης 600-650° C θεωρείται η αρχή της φρύξης του καταλύτη. Η διάρκεια της πύρωσης σε αυτή τη θερμοκρασία είναι 10 ώρες.
Στη συνέχεια η θερμοκρασία των καυσαερίων στην έξοδο από τον κλίβανο μειώνεται σταδιακά και στους 250-300 ° C διακόπτεται η παροχή καυσίμου, αλλά
Η θερμοκρασία των αερίων στο πέρασμα, η θερμική τάση της επιφάνειας θέρμανσης των σωλήνων ακτινοβολίας και ο άμεσος συντελεστής απόδοσης του κλιβάνου σχετίζονται αμοιβαία. Όσο υψηλότερος είναι ο συντελεστής άμεσης επιστροφής, τόσο χαμηλότερη, ενώ άλλα είναι ίσα, η θερμοκρασία των καυσαερίων στο σημείο ωρίμανσης και τόσο χαμηλότερη είναι η θερμική τάση της επιφάνειας θέρμανσης των σωλήνων ακτινοβολίας και αντίστροφα.
Αντιδραστήρες σωληνωτού πηνίου. Σωληνοειδές πηνίο αντιδραστήρα με κάθετη διάταξησωλήνες αναπτύχθηκε για την παραγωγή πίσσας σε συνεχή βάση σε εγχώρια διυλιστήρια. Συνθήκες θερμοκρασίας αντιδραστήρων. (διυλιστήρια Kremenchug και Novogorkovsky) διατηρείται από τη θερμότητα των καυσαερίων που προέρχονται από τον προθάλαμο κλίβανο. Ωστόσο, αυτή η λύση δεν λαμβάνει υπόψη τις ιδιαιτερότητες της διαδικασίας εξώθερμης οξείδωσης. Πράγματι, για να επιταχυνθεί η θέρμανση του μείγματος αντίδρασης στους πρώτους σωλήνες του αντιδραστήρα κατάντη, είναι απαραίτητο να αυξηθεί η θερμοκρασία των καυσαερίων, αλλά ως αποτέλεσμα, το οξειδωμένο υλικό στους επόμενους σωλήνες υπερθερμαίνεται, όπου η αντίδραση οξείδωσης και η απελευθέρωση θερμότητας συμβαίνουν σε υψηλά ποσοστά. Έτσι, είναι απαραίτητο να διατηρηθεί κάποια ενδιάμεση θερμοκρασία των καυσαερίων, neo[tpmal y, τόσο για να θερμανθεί το μείγμα της αντίδρασης στη θερμοκρασία αντίδρασης, όσο και για να διατηρηθεί στη συνέχεια η θερμοκρασία στο επιθυμητό επίπεδο. Για τις εγκαταστάσεις των διυλιστηρίων Angarsk, Kirishi, Polotsk, Novoyaroslavl και Syzran, έχει βρεθεί μια πιο επιτυχημένη λύση: η πρώτη ύλη προθερμαίνεται σε σωληνωτό κλίβανο και η περίσσεια θερμότητας αντίδρασης, εάν είναι απαραίτητο, αφαιρείται με εμφύσηση αέρα μέσω του αντιδραστήρα. σωλήνες τοποθετημένοι σε ένα κοινό περίβλημα (σύμφωνα με το σχέδιο του κλάδου Omsk της VNIPIneft, κάθε σωλήνας αντιδραστήρα τοποθετείται σε ξεχωριστό περίβλημα).
Εάν η θερμοκρασία των καυσαερίων στην έξοδο από τις κοινές συλλεκτικές συλλέκτες του αναγεννητή υπερβαίνει τους 650°, αυτό υποδηλώνει την έναρξη της μετακαύσης μονοξειδίου του άνθρακα. Για να το σταματήσετε, είναι απαραίτητο να μειώσετε απότομα την παροχή αέρα στο πάνω μέρος του αναγεννητή.
Προκειμένου να μειωθεί η θερμοκρασία των καυσαερίων πάνω από το τοίχωμα διέλευσης, σε παλιού τύπου κλιβάνους ακτινοβόλου μεταφοράς, ειδικά σε φούρνους θερμικής πυρόλυσης, χρησιμοποιείται ανακυκλοφορία καυσαερίων. Τα ψυχρότερα καυσαέρια από το γουρούνι του κλιβάνου επιστρέφουν στον θάλαμο καύσης, γεγονός που οδηγεί σε ανακατανομή θερμότητας μεταξύ των θαλάμων. Στον θάλαμο μεταφοράς, η θερμική τάση των άνω σωλήνων μειώνεται, αλλά λόγω της αύξησης του όγκου των καυσαερίων, η ταχύτητά τους αυξάνεται και η μεταφορά θερμότητας σε όλο το θάλαμο μεταφοράς βελτιώνεται. Ο συντελεστής ανακυκλοφορίας σε φούρνους σωλήνων κυμαίνεται από 1-3.
Ο ατελής σχεδιασμός των καυστήρων φούρνων και λεβήτων καύσης καυσίμου και η ανεπαρκής στεγανοποίηση των κλιβάνων δεν επιτρέπουν ακόμη τη λειτουργία με μικρή περίσσεια αέρα. Επομένως, πιστεύεται ότι η θερμοκρασία των σωλήνων του θερμαντήρα αέρα πρέπει να είναι υψηλότερη από τη θερμοκρασία του σημείου δρόσου των επιθετικών καυσαερίων, δηλαδή όχι χαμηλότερη από 130 °C. Για το σκοπό αυτό, χρησιμοποιείται προκαταρκτική ή ενδιάμεση θέρμανση ψυχρού αέρα ή ειδικά σχήματα διάταξης επιφάνειας θέρμανσης. Υπάρχουν συσκευές που έχουν σχεδιαστεί δομικά με τέτοιο τρόπο ώστε η επιφάνεια ανταλλαγής θερμότητας στην πλευρά των καυσαερίων να είναι πολύ μεγαλύτερη από την πλευρά του ατμοσφαιρικού αέρα, έτσι τα τμήματα του θερμαντήρα αέρα συναρμολογούνται από σωλήνες με διαφορετικούς συντελεστές πτερυγίων, αυξάνοντας προς το ψυχρό άκρο ( μέχρι το σημείο εισόδου ψυχρού αέρα), και επομένως η θερμοκρασία που τα τοιχώματα του σωλήνα πλησιάζουν τη θερμοκρασία των καυσαερίων. Οι θερμαντήρες αέρα Bashorgener-Goneft έχουν σχεδιαστεί χρησιμοποιώντας αυτήν την αρχή από σωλήνες με ραβδώσεις και ραβδώσεις από χυτοσίδηρο με καλούς δείκτες απόδοσης.
Ο καταλύτης θερμαίνεται και πυρώνεται με άμεση επαφή με καυσαέρια που προέρχονται από τον κλίβανο στον οποίο καίγεται αέριο ή υγρό καύσιμο. Η θερμοκρασία των καυσαερίων διατηρείται αυτόματα στο επίπεδο των 630-650 ° C, ενώ η θερμοκρασία στη ζώνη φρύξης είναι 600-630 ° C. Ο πυρωμένος καταλύτης, μέσω των ιριδίζονων σωλήνων της κάτω γρίλιας-πύλης, εισέρχεται στο ψυκτικό chon, όπου κινείται ανάμεσα σε σειρές αερόψυκτων σωλήνων και ψύχεται στην επιθυμητή θερμοκρασία. Στο άκρο του σωλήνα διύλισης τοποθετείται ένα κινητό μεταλλικό κύπελλο, η θέση του οποίου ρυθμίζει το ύψος του στρώματος καταλύτη στον μεταφορέα που βρίσκεται από κάτω και, κατά συνέπεια, την ταχύτητα εκφόρτωσης του προϊόντος. Ένας μεταφορικός ιμάντας τροφοδοτεί τον μη φορτωμένο καταλύτη σε μια οθόνη για τον έλεγχο των λεπτών. Στη συνέχεια χύνεται μέσα μεταλλικά βαρέλιακαι παραδίδεται στην αποθήκη τελικών προϊόντων.
Όσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία της θερμαινόμενης πρώτης ύλης στους σωλήνες ακτινοβολίας και όσο μεγαλύτερη είναι η τάση της για σχηματισμό οπτάνθρακα, τόσο χαμηλότερη θα πρέπει να είναι η θερμική ένταση και επομένως τόσο χαμηλότερη είναι η θερμοκρασία των καυσαερίων πάνω από το πέρασμα. Για αυτόν τον κλίβανο, μια αύξηση στην επιφάνεια των σωλήνων ακτινοβολίας οδηγεί σε μείωση της θερμοκρασίας των καυσαερίων πάνω από το πέρασμα και της έντασης θερμότητας των σωλήνων ακτινοβολίας. Η μόλυνση της εσωτερικής επιφάνειας των σωλήνων με οπτάνθρακα ή άλλα ιζήματα μπορεί να οδηγήσει σε αύξηση της θερμοκρασίας των καυσαερίων πάνω από το πέρασμα και σε καύση των πρώτων σειρών σωλήνων στον θάλαμο μεταφοράς του κλιβάνου. Η θερμοκρασία πάνω από το πέρασμα ελέγχεται προσεκτικά και συνήθως δεν υπερβαίνει τους 850-900°C.
Η θερμοκρασία των καυσαερίων πάνω από το τοίχωμα διέλευσης διατηρείται συνήθως στους 700-850 ° C, δηλαδή αρκετά υψηλή ώστε να μεταφέρει μέρος της θερμότητας με ακτινοβολία στις ανώτερες σειρές σωλήνων του θαλάμου μεταφοράς. Αλλά η κύρια ποσότητα θερμότητας στον θάλαμο μεταφοράς μεταφέρεται λόγω της εξαναγκασμένης μεταφοράς των καυσαερίων (που δημιουργείται από μια καμινάδα ή μια συσκευή εξαγωγής καπνού).
Το κλάσμα του αποστάγματος στην έξοδο του κλιβάνου είναι e = 0,4, η πυκνότητα των ατμών του αποστάγματος = 0,86. πυκνότητα υπολειμμάτων = 0,910. Η διάμετρος των σωλήνων στο θάλαμο ακτινοβολίας είναι 152 X 6 mm, στον θάλαμο μεταφοράς 127 X 6 mm, το ωφέλιμο μήκος των σωλήνων είναι 11,5 m, ο αριθμός των σωλήνων είναι 90 και 120 τεμάχια, αντίστοιχα. Η σύνθεση του καυσίμου και η θεωρητική ροή αέρα είναι ίδια όπως στα παραδείγματα 6. 1 και 6. 2, η περιεκτικότητα σε θερμότητα των καυσαερίων με περίσσεια αέρα a = 1,4 μπορεί να βρεθεί από το Σχ. 6. 1. Θερμοκρασία καυσαερίων στο πέρασμα
Η συνολική διάρκεια της υδροθερμικής επεξεργασίας συμπεριλαμβανομένης της θέρμανσης είναι περίπου μία ημέρα. Αφού η πίεση στη συσκευή αρχίσει να πέφτει, η θερμοκρασία των καυσαερίων στην έξοδο του κλιβάνου μειώνεται σταδιακά και, τελικά, το ακροφύσιο σβήνει. Η συσκευή ψύχεται με κρύο αέρα από την εστία μέσω του περιβλήματος. Οι αποξηραμένες μπάλες εκφορτώνονται και αποστέλλονται στη χοάνη της στήλης φρύξης.
Πυρόμετρα αναρρόφησης. Στην πρακτική της μέτρησης υψηλών θερμοκρασιών καυσαερίων, χρησιμοποιούνται πυρόμετρα αναρρόφησης. Τα κύρια στοιχεία των πυρομέτρων αναρρόφησης είναι ένα θερμοστοιχείο τοποθετημένο σε ένα ψυχρό περίβλημα, ένα σύστημα οθόνης και μια συσκευή αναρρόφησης αερίων. Το ένα από το άλλο και από προστατευτικό κάλυμμαΤα θερμοηλεκτρικά ηλεκτρόδια είναι μονωμένα με άκαμπτα στοιχεία (ψάθινοι σωλήνες, σφαιρίδια μονού και διπλού καναλιού) από χαλαζία (έως 1100°C), πορσελάνη (έως 1200°C), πορσελάνη με αυξημένο περιεχόμενοαλουμίνα (έως 1350 °C) κεραμικά υλικάκαι γυάλινα σμάλτα που εφαρμόζονται με μεθόδους κοπής.
Όταν τα νιροσέλινα σχηματίζουν κωκ, υπάρχει σταδιακή αύξηση της θερμοκρασίας του τοιχώματος του σωλήνα, η πτώση πίεσης αυξάνεται και μπορεί να παρατηρηθούν λευκές κηλίδες σε μέρη όπου οι σωλήνες υπερθερμαίνονται. Ο σχηματισμός εναποθέσεων οπτάνθρακα στα πυρο-πηνία κρίνεται επίσης από την αύξηση της θερμοκρασίας των καυσαερίων στο πέρασμα του κλιβάνου. Η οπτανθρακοποίηση ZIA χαρακτηρίζεται από αύξηση υδραυλική αντίστασησυστήματα με αύξηση της θερμοκρασίας των προϊόντων πυρόλυσης μετά από ΖΙΑ. Η αύξηση της υδραυλικής αντίστασης σε πυρο-πηνία και ΖΙΑ συνοδεύεται από αύξηση της πίεσης στη μονάδα του κλιβάνου και, ως αποτέλεσμα, ο χρόνος επαφής αυξάνεται και η απόδοση των κατώτερων ολεφινών μειώνεται.
Τραπέζι. Β.2
| t, ντο | , kg/m3 | , J/(kgκ) | , [W/(mK)] | , Μ2 /Με | Πρ |
| 100 | 0,950 | 1068 | 0,0313 | 21,54 | 0,690 |
| 200 | 0,748 | 1097 | 0,0401 | 32,80 | 0,670 |
| 300 | 0,617 | 1122 | 0,0484 | 45,81 | 0,650 |
| 400 | 0,525 | 1151 | 0,0570 | 60,38 | 0,640 |
| 500 | 0,457 | 1185 | 0,0656 | 76,30 | 0,630 |
| 600 | 0,505 | 1214 | 0,0742 | 93,61 | 0,620 |
| 700 | 0,363 | 1239 | 0,0827 | 112,1 | 0,610 |
| 800 | 0,330 | 1264 | 0,0915 | 131,8 | 0,600 |
| 900 | 0,301 | 1290 | 0,0100 | 152,5 | 0,590 |
| 1000 | 0,275 | 1306 | 0,0109 | 174,3 | 0,580 |
| 1100 | 0,257 | 1323 | 0,01175 | 197,1 | 0,570 |
| 1200 | 0,240 | 1340 | 0,01262 | 221,0 | 0,560 |
Διάμετρος τοιχώματος αγωγού ρε= …[mm]θερμαίνεται σε θερμοκρασία t1 =…[°С]και έχει συντελεστή θερμικής ακτινοβολίας Ο αγωγός τοποθετείται σε κανάλι με διατομή σιΧη[mm], η επιφάνεια του οποίου έχει θερμοκρασία t2 =…[°С]και εκπομπής ντο2 = … [Μ/(μ2 ·Κ4 )] .Υπολογίστε τη μειωμένη εκπομπή και απώλεια θερμότητας Qαγωγού λόγω ακτινοβολίας ανταλλαγής θερμότητας.
Οι συνθήκες της εργασίας δίνονται στον Πίνακα 5.
Οι τιμές του συντελεστή θερμικής εκπομπής των υλικών δίνονται στον Πίνακα Β.1 του Παραρτήματος Β.
Τραπέζι. 5
| №καθήκοντα | ρε, [mm] | t1 , [°С] | t2 , [°С] | ντο2 ,[Μ/(μ2 ·Κ4 )]. | σιΧη, [mm] | Υλικό σωλήνα |
| 1 | 400 | 527 | 127 | 5,22 | 600x800 | οξειδωμένο χάλυβα |
| 2 | 350 | 560 | 120 | 4,75 | 480x580 | αλουμίνιοτραχύς |
| 3 | 300 | 520 | 150 | 3,75 | 360x500 | σκυρόδεμα |
| 4 | 420 | 423 | 130 | 5,25 | 400x600 | χυτοσίδηρος |
| 5 | 380 | 637 | 200 | 3,65 | 550x500 | οξειδωμένος ορείχαλκος |
| 6 | 360 | 325 | 125 | 4,50 | 500x700 | οξειδωμένο χαλκό |
| 7 | 410 | 420 | 120 | 5,35 | 650x850 | γυαλισμένο ατσάλι |
| 8 | 400 | 350 | 150 | 5,00 | 450x650 | οξειδωμένο αλουμίνιο |
| 9 | 450 | 587 | 110 | 5,30 | 680x580 | γυαλισμένο ορείχαλκο |
| 10 | 460 | 547 | 105 | 5,35 | 480x600 | γυαλισμένο χαλκό |
| 11 | 350 | 523 | 103 | 5,20 | 620x820 | τραχύ χάλυβα |
| 12 | 370 | 557 | 125 | 5,10 | 650x850 | γύρισε μαντέμι |
| 13 | 360 | 560 | 130 | 4,95 | 630x830 | γυαλισμένο αλουμίνιο |
Συνέχεια πίνακα. 5
| 14 | 250 | 520 | 120 | 4,80 | 450x550 | έλασης ορείχαλκου |
| 15 | 200 | 530 | 130 | 4,90 | 460x470 | γυαλισμένο ατσάλι |
| 16 | 280 | 540 | 140 | 5,00 | 480x500 | ακατέργαστο χυτοσίδηρο |
| 17 | 320 | 550 | 150 | 5,10 | 500x500 | οξειδωμένο αλουμίνιο |
| 18 | 380 | 637 | 200 | 3,65 | 550x500 | γυαλισμένο ορείχαλκο |
| 19 | 360 | 325 | 125 | 4,50 | 500x700 | γυαλισμένο χαλκό |
| 20 | 410 | 420 | 120 | 5,35 | 650x850 | τραχύ χάλυβα |
| 21 | 400 | 350 | 150 | 5,00 | 450x650 | γύρισε μαντέμι |
| 22 | 450 | 587 | 110 | 5,30 | 680x580 | γυαλισμένο αλουμίνιο |
| 23 | 460 | 547 | 105 | 5,35 | 480x600 | έλασης ορείχαλκου |
| 24 | 350 | 523 | 103 | 5,20 | 620x820 | οξειδωμένο χάλυβα |
| 25 | 370 | 557 | 125 | 5,10 | 650x850 | αλουμίνιοτραχύς |
| 26 | 450 | 587 | 110 | 5,30 | 450x650 | σκυρόδεμα |
| 27 | 460 | 547 | 105 | 5,35 | 680x580 | χυτοσίδηρος |
| 28 | 350 | 523 | 103 | 5,20 | 480x600 | οξειδωμένος ορείχαλκος |
| 29 | 370 | 557 | 125 | 5,10 | 620x820 | οξειδωμένο χαλκό |
| 30 | 280 | 540 | 140 | 5,00 | 480x500 | γυαλισμένο ατσάλι |
Παρακείμενα αρχεία στο στοιχείο [UNSORT]
Πηγή: https://StudFiles.net/preview/5566488/page:8/
Gazovik - βιομηχανικός εξοπλισμός αερίου Κατάλογος GOST, SNiP, PB SNiP II-35-76 Εγκαταστάσεις λέβητα
7.1. Κατά το σχεδιασμό λεβητοστασίων, οι εγκαταστάσεις βύθισης (εξαεριστήρες καπνού και ανεμιστήρες) θα πρέπει να λαμβάνονται σύμφωνα με τις τεχνικές προδιαγραφές των κατασκευαστών. Κατά κανόνα, οι εγκαταστάσεις βύθισης πρέπει να παρέχονται ξεχωριστά για κάθε μονάδα λέβητα.
7.2. Ομαδικές (για μεμονωμένες ομάδες λεβήτων) ή γενικές (για ολόκληρο το λεβητοστάσιο) βυθισμένες εγκαταστάσεις μπορούν να χρησιμοποιηθούν κατά το σχεδιασμό νέων λεβητοστασίων με λέβητες χωρητικότητας έως 1 Gcal/h και κατά το σχεδιασμό ανακατασκευασμένων λεβητοστασίων.
7.3. Οι ομαδικές ή γενικές εγκαταστάσεις βυθίσματος θα πρέπει να σχεδιάζονται με δύο εξατμίσεις καπνού και δύο ανεμιστήρες. Η σχεδιαστική παραγωγικότητα των λεβήτων για τους οποίους παρέχονται αυτές οι εγκαταστάσεις διασφαλίζεται από την παράλληλη λειτουργία δύο απαγωγέων καπνού και δύο ανεμιστήρων.
7.4. Η επιλογή των μονάδων βύθισης θα πρέπει να γίνεται λαμβάνοντας υπόψη τους παράγοντες ασφάλειας για την πίεση και την παραγωγικότητα σύμφωνα με την Εφαρμογή. 3 σε αυτούς τους κανόνες και κανονισμούς.
7.5. Κατά το σχεδιασμό πρόχειρων εγκαταστάσεων για τη ρύθμιση της παραγωγικότητάς τους, θα πρέπει να παρέχονται συσκευές καθοδήγησης, επαγωγικοί σύνδεσμοι και άλλες συσκευές για να διασφαλίζεται οικονομικούς τρόπουςρύθμιση και παρέχεται πλήρης με τον εξοπλισμό.
7.6.*
Ο σχεδιασμός του αγωγού αερίου-αέρα των λεβητοστασίων πραγματοποιείται σύμφωνα με την τυπική μέθοδο αεροδυναμικού υπολογισμού των εγκαταστάσεων λεβήτων του TsKTI im. I. I. Polzunova.
Για ενσωματωμένα, προσαρτημένα και τοποθετημένα σε οροφή λεβητοστάσια, θα πρέπει να υπάρχουν ανοίγματα στους τοίχους για την παροχή αέρα καύσης, που βρίσκονται, κατά κανόνα, στην επάνω ζώνη του δωματίου. Οι διαστάσεις της ανοιχτής διατομής των ανοιγμάτων καθορίζονται με βάση τη διασφάλιση ότι η ταχύτητα αέρα σε αυτά δεν είναι μεγαλύτερη από 1,0 m/s.
7.7. Η αντίσταση αερίου των λεβήτων που παράγονται στο εμπόριο πρέπει να λαμβάνεται σύμφωνα με τα δεδομένα του κατασκευαστή.
7.8. Ανάλογα με τις υδρογεωλογικές συνθήκες και τις λύσεις διάταξης των μονάδων λέβητα, θα πρέπει να παρέχονται εξωτερικοί αγωγοί αερίου υπόγεια ή υπέργεια. Οι αγωγοί αερίου πρέπει να είναι κατασκευασμένοι από τούβλα ή οπλισμένο σκυρόδεμα. Η χρήση υπέργειων μεταλλικών αγωγών αερίου επιτρέπεται κατ' εξαίρεση, με την επιφύλαξη κατάλληλης μελέτης σκοπιμότητας.
7.9. Οι αγωγοί αερίου-αέρα μέσα στο λεβητοστάσιο μπορούν να σχεδιαστούν ως χάλυβας, με στρογγυλή διατομή. Οι αγωγοί αερίου-αέρα με ορθογώνια διατομή μπορούν να εγκατασταθούν σε περιοχές που γειτνιάζουν με ορθογώνια στοιχεία εξοπλισμού.
7.10. Για τμήματα αγωγών καυσαερίων όπου είναι δυνατή η συσσώρευση τέφρας, πρέπει να παρέχονται συσκευές καθαρισμού.
7.11. Για λεβητοστάσια που λειτουργούν με καύσιμο θείου, εάν υπάρχει πιθανότητα σχηματισμού συμπύκνωσης στους αγωγούς αερίου, θα πρέπει να παρέχεται προστασία από τη διάβρωση των εσωτερικών επιφανειών των αγωγών αερίου σύμφωνα με τους οικοδομικούς κώδικες και τους κανόνες προστασίας κτιριακές κατασκευέςαπό τη διάβρωση.
7.12. Οι καμινάδες των λεβητοστασίων πρέπει να κατασκευάζονται σύμφωνα με πρότυπα έργα. Κατά την ανάπτυξη μεμονωμένα έργαοι καμινάδες πρέπει να καθοδηγούνται τεχνικές λύσειςπου υιοθετούνται σε τυποποιημένα έργα.
7.13. Για το λεβητοστάσιο, είναι απαραίτητο να προβλεφθεί η κατασκευή μιας καμινάδας. Επιτρέπεται η παροχή δύο ή περισσότερων σωλήνων με κατάλληλη αιτιολόγηση.
7.14.* Το ύψος των καμινάδων με τεχνητό βύθισμα καθορίζεται σύμφωνα με τις Οδηγίες για τον υπολογισμό της διασποράς στην ατμόσφαιρα βλαβερές ουσίεςπου περιέχονται σε εκπομπές από επιχειρήσεις και Υγειονομικά πρότυπασχεδιασμός βιομηχανικών επιχειρήσεων. Το ύψος των καμινάδων με φυσικό ρεύμα προσδιορίζεται με βάση τα αποτελέσματα ενός αεροδυναμικού υπολογισμού της διαδρομής αερίου-αέρα και ελέγχεται σύμφωνα με τις συνθήκες για τη διασπορά επιβλαβών ουσιών στην ατμόσφαιρα.
Κατά τον υπολογισμό της διασποράς επιβλαβών ουσιών στην ατμόσφαιρα, θα πρέπει να λαμβάνονται οι μέγιστες επιτρεπόμενες συγκεντρώσεις τέφρας, οξειδίων του θείου, διοξειδίου του αζώτου και μονοξειδίου του άνθρακα. Σε αυτήν την περίπτωση, η ποσότητα των επιβλαβών εκπομπών που απελευθερώνονται λαμβάνεται, κατά κανόνα, σύμφωνα με δεδομένα από τους κατασκευαστές λεβήτων, ελλείψει αυτών των δεδομένων, προσδιορίζεται με υπολογισμό.
Το ύψος του στομίου των καμινάδων για εντοιχιζόμενα, προσαρτημένα λεβητοστάσια και ταράτσα πρέπει να είναι υψηλότερο από το όριο πίεσης ανέμου, αλλά όχι λιγότερο από 0,5 m πάνω από την οροφή και επίσης όχι λιγότερο από 2 m πάνω από την οροφή του υψηλότερο τμήμα του κτιρίου ή το ίδιο το κτίριο. ψηλό κτίριοσε ακτίνα 10 m.
7.15.* Οι διάμετροι των ανοιγμάτων εξόδου των χαλύβδινων καμινάδων καθορίζονται από την κατάσταση των βέλτιστων ταχυτήτων αερίου με βάση τεχνικούς και οικονομικούς υπολογισμούς. Οι διάμετροι των οπών εξόδου από τούβλα και σωλήνες από οπλισμένο σκυρόδεμακαθορίζονται με βάση τις απαιτήσεις της ρήτρας 7.16 των παρόντων κανόνων και κανονισμών.
7.16. Προκειμένου να αποφευχθεί η διείσδυση καυσαερίων στο πάχος των κατασκευών σωλήνων από τούβλα και οπλισμένο σκυρόδεμα, δεν επιτρέπεται η θετική στατική πίεση στα τοιχώματα του άξονα εξόδου αερίου. Για να γίνει αυτό, πρέπει να πληρούται η προϋπόθεση R1, να αυξηθεί η διάμετρος του σωλήνα ή να χρησιμοποιηθεί σωλήνας ειδικής σχεδίασης (με εσωτερική αεριοστεγή κάννη εξόδου αερίου, με αντίθλιψη μεταξύ της κάννης και της επένδυσης).
7.17. Ο σχηματισμός συμπυκνώματος στους κορμούς σωλήνων από τούβλα και οπλισμένο σκυρόδεμα που εκκενώνουν τα προϊόντα καύσης αερίου καυσίμου επιτρέπεται σε όλους τους τρόπους λειτουργίας.
7.18.*
Για λεβητοστάσια που λειτουργούν με αέριο καύσιμο, επιτρέπεται η χρήση χαλύβδινων καμινάδων εάν δεν είναι οικονομικά εφικτή η αύξηση της θερμοκρασίας των καυσαερίων.
Για αυτόνομα λεβητοστάσια, οι καμινάδες πρέπει να είναι αεροστεγείς και κατασκευασμένες από μέταλλο ή άκαυστα υλικά. Οι σωλήνες πρέπει, κατά κανόνα, να έχουν εξωτερικό Θερμική μόνωση, για να αποφευχθεί η συμπύκνωση και οι καταπακτές για επιθεώρηση και καθαρισμό.
7.19.
Τα ανοίγματα για αγωγούς αερίου σε ένα οριζόντιο τμήμα του κορμού του σωλήνα ή του υαλοπίνακα θεμελίωσης πρέπει να βρίσκονται ομοιόμορφα γύρω από την περιφέρεια.
Η συνολική επιφάνεια αποδυνάμωσης σε μία οριζόντια τομή δεν πρέπει να υπερβαίνει το 40% της συνολικής επιφάνειας διατομής για έναν άξονα από οπλισμένο σκυρόδεμα ή το τζάμι θεμελίωσης και το 30% για έναν άξονα σωλήνων από τούβλα.
7.20. Οι αγωγοί τροφοδοσίας αερίου στη διασταύρωση με την καμινάδα πρέπει να σχεδιάζονται σε ορθογώνιο σχήμα.
7.21. Κατά τη σύνδεση των αγωγών αερίου σε μια καμινάδα, είναι απαραίτητο να παρέχονται σύνδεσμοι ή αντισταθμιστές θερμοκρασίας-ιζήματος.
7.22. Η ανάγκη χρήσης επένδυσης και θερμομόνωσης για τη μείωση των θερμικών τάσεων στους κορμούς σωλήνων από τούβλα και οπλισμένο σκυρόδεμα καθορίζεται από υπολογισμούς θερμικής μηχανικής.
7.23. Σε σωλήνες που έχουν σχεδιαστεί για την απομάκρυνση των καυσαερίων από την καύση θειούχου καυσίμου, όταν σχηματίζεται συμπύκνωση (ανεξάρτητα από το ποσοστό περιεκτικότητας σε θείο), πρέπει να παρέχεται επένδυση από ανθεκτικά στα οξέα υλικά σε όλο το ύψος του άξονα. Ελλείψει συμπυκνώματος στην εσωτερική επιφάνεια του σωλήνα εξόδου αερίου, σε όλους τους τρόπους λειτουργίας, επιτρέπεται η χρήση επένδυσης από τούβλα από πηλό για καμινάδες ή συνηθισμένα τούβλα από πηλό πλαστικής συμπίεσης βαθμού όχι μικρότερης από 100 με νερό απορρόφηση όχι περισσότερο από 15% σε αργιλικό τσιμέντο ή σύνθετο κονίαμα ποιότητας όχι μικρότερου του 50.
7.24. Ο υπολογισμός του ύψους της καμινάδας και η επιλογή του σχεδιασμού για την προστασία της εσωτερικής επιφάνειας του κορμού της από την επιθετική επίδραση του περιβάλλοντος πρέπει να πραγματοποιείται με βάση τις συνθήκες καύσης του κύριου και του εφεδρικού καυσίμου.
7.25. Το ύψος και η θέση της καμινάδας πρέπει να συμφωνηθεί με το τοπικό Τμήμα Πολιτικής Αεροπορίας. Η ελαφριά περίφραξη των καμινάδων και η εξωτερική βαφή σήμανσης πρέπει να συμμορφώνονται με τις απαιτήσεις του Εγχειριδίου για την Υπηρεσία Αεροδρομίου στην Πολιτική Αεροπορία της ΕΣΣΔ.
7.26. Τα σχέδια πρέπει να περιλαμβάνουν προστασία έναντι της διάβρωσης του εξωτερικού μεταλλικές κατασκευέςκαμινάδες από τούβλα και οπλισμένο σκυρόδεμα, καθώς και τις επιφάνειες των χαλύβδινων σωλήνων.
7.27. Στο κάτω μέρος της καμινάδας ή του θεμελίου, πρέπει να υπάρχουν φρεάτια για την επιθεώρηση του σωλήνα και απαραίτητες περιπτώσεις— συσκευές που παρέχουν αποστράγγιση συμπυκνωμάτων.
7.28. Λεβητοστάσια σχεδιασμένα να λειτουργούν με στερεά καύσιμα (άνθρακας, τύρφη, σχιστόλιθος πετρελαίου και απορρίμματα ξύλου), πρέπει να είναι εξοπλισμένες με εγκαταστάσεις καθαρισμού καυσαερίων από τέφρα σε περιπτώσεις όπου
Σημείωση. Οταν χρησιμοποιείτε στερεό καύσιμοΣε περίπτωση έκτακτης ανάγκης, δεν απαιτείται εγκατάσταση συλλεκτών τέφρας.
7.29.
Η επιλογή του τύπου συλλεκτών τέφρας γίνεται ανάλογα με τον όγκο των προς καθαρισμό αερίων, τον απαιτούμενο βαθμό καθαρισμού και τις δυνατότητες διάταξης με βάση μια τεχνική και οικονομική σύγκριση των επιλογών για την εγκατάσταση συλλεκτών τέφρας διάφοροι τύποι.
Ως συσκευές συλλογής τέφρας πρέπει να χρησιμοποιούνται τα ακόλουθα:
Οι "υγρές" συλλέκτες τέφρας με σωλήνες Venturi χαμηλών θερμίδων με εξολκέα σταγονιδίων μπορούν να χρησιμοποιηθούν εάν υπάρχει σύστημα αφαίρεσης υδροστάχτης και σκωρίας και συσκευές που εμποδίζουν την απόρριψη επιβλαβών ουσιών που περιέχονται στην τέφρα και τον πολτό σκωρίας σε υδάτινα σώματα.
Οι όγκοι αερίου λαμβάνονται στη θερμοκρασία λειτουργίας τους.
7.30. Οι συντελεστές καθαρισμού των συσκευών συλλογής τέφρας λαμβάνονται με υπολογισμό και πρέπει να είναι εντός των ορίων που καθορίζονται από την εφαρμογή. 4 σε αυτούς τους κανόνες και κανονισμούς.
7.31. Η εγκατάσταση συλλεκτών τέφρας πρέπει να παρέχεται στην πλευρά αναρρόφησης των εξατμίσεων καπνού, κατά κανόνα, επάνω ανοιχτούς χώρους. Με την κατάλληλη αιτιολόγηση, επιτρέπεται η εγκατάσταση συλλεκτών τέφρας στους χώρους.
7.32. Οι συλλέκτες τέφρας παρέχονται ξεχωριστά για κάθε μονάδα λέβητα. Σε ορισμένες περιπτώσεις, είναι δυνατή η παροχή μιας ομάδας συλλεκτών τέφρας ή μιας συσκευής τομής για πολλούς λέβητες.
7.33. Όταν ένα λεβητοστάσιο λειτουργεί με στερεά καύσιμα, οι μεμονωμένοι συλλέκτες τέφρας δεν θα πρέπει να έχουν καμινάδες παράκαμψης.
7.34.
Το σχήμα και η εσωτερική επιφάνεια της χοάνης συλλογής τέφρας πρέπει να διασφαλίζουν την πλήρη εκκένωση της τέφρας με τη βαρύτητα, ενώ η γωνία κλίσης των τοιχωμάτων της χοάνης προς τον ορίζοντα θεωρείται ότι είναι 600 και, σε δικαιολογημένες περιπτώσεις, επιτρέπεται τουλάχιστον 550.
Οι αποθήκες συλλογής τέφρας πρέπει να έχουν ερμητικά σφραγισμένες σφραγίδες.
7.35. Η ταχύτητα των αερίων στον αγωγό τροφοδοσίας των μονάδων συλλογής τέφρας θα πρέπει να θεωρείται ότι είναι τουλάχιστον 12 m/s.
7.36. «Υγροί» απαγωγείς σπινθήρων θα πρέπει να χρησιμοποιούνται σε λεβητοστάσια σχεδιασμένα να λειτουργούν με απορρίμματα ξύλου σε περιπτώσεις όπου ApV≤5000. Οι αναστολείς σπινθήρων δεν τοποθετούνται μετά από συλλέκτες τέφρας.
Πηγή: https://gazovik-gas.ru/directory/add/snip_2_35_76/trakt.html
14.02.2013
Α. Μπατσουλίν
Για να κατανοήσουμε τη διαδικασία σχηματισμού συμπύκνωσης στις καμινάδες σόμπας, είναι σημαντικό να κατανοήσουμε την έννοια του σημείου δρόσου. Σημείο δρόσου είναι η θερμοκρασία στην οποία οι υδρατμοί που περιέχονται στον αέρα συμπυκνώνονται σε νερό.
Σε κάθε θερμοκρασία, δεν μπορεί να διαλυθεί στον αέρα περισσότερο από μια ορισμένη ποσότητα υδρατμών. Αυτή η ποσότητα ονομάζεται πυκνότητα κορεσμένων ατμών για μια δεδομένη θερμοκρασία και εκφράζεται σε κιλά ανά κυβικό μέτρο χώρου.
Στο Σχ. Το σχήμα 1 δείχνει ένα γράφημα της πυκνότητας κορεσμένων ατμών σε σχέση με τη θερμοκρασία. Οι μερικές πιέσεις που αντιστοιχούν σε αυτές τις τιμές σημειώνονται στα δεξιά. Τα δεδομένα σε αυτόν τον πίνακα χρησιμοποιούνται ως βάση. Στο Σχ. Το σχήμα 2 δείχνει την αρχική τομή του ίδιου γραφήματος.
Ρύζι. 1.
Πίεση κορεσμένων υδρατμών.
Ρύζι. 2.
Πίεση κορεσμένων υδρατμών, περιοχή θερμοκρασίας 10 - 120*C
Ας εξηγήσουμε πώς να χρησιμοποιήσετε το γράφημα απλό παράδειγμα. Πάρτε ένα τηγάνι με νερό και καλύψτε με ένα καπάκι. Μετά από κάποιο χρονικό διάστημα, κάτω από το καπάκι, θα επιτευχθεί μια ισορροπία μεταξύ του νερού και των κορεσμένων υδρατμών. Αφήστε τη θερμοκρασία του τηγανιού να είναι 40*C, τότε η πυκνότητα ατμού κάτω από το καπάκι θα είναι περίπου 50 g/m3. Η μερική πίεση των υδρατμών κάτω από το καπάκι σύμφωνα με τον πίνακα (και το γράφημα) θα είναι 0,07 atm, ενώ το υπόλοιπο 0,93 atm θα είναι πίεση αέρα.
(1 bar = 0,98692 atm). Ας αρχίσουμε να θερμαίνουμε αργά το τηγάνι και στους 60*C η πυκνότητα του κορεσμένου ατμού κάτω από το καπάκι θα είναι ήδη 0,13 kg/m3 και η μερική του πίεση θα είναι 0,2 atm. Στους 100*C, η μερική πίεση των κορεσμένων ατμών κάτω από το καπάκι θα φτάσει τη μία ατμόσφαιρα (δηλαδή εξωτερική πίεση), πράγμα που σημαίνει ότι δεν θα υπάρχει πλέον αέρας κάτω από το καπάκι. Το νερό θα αρχίσει να βράζει και ο ατμός θα βγει κάτω από το καπάκι.
Σε αυτή την περίπτωση, η πυκνότητα του κορεσμένου ατμού κάτω από το καπάκι θα είναι 0,59 kg/m3. Τώρα ας κλείσουμε το καπάκι ερμητικά (δηλαδή, ας το μετατρέψουμε σε αυτόκλειστο) και ας το τοποθετήσουμε σε αυτό βαλβίδα ασφαλείας, για παράδειγμα, στις 16 atm, και θα συνεχίσουμε να ζεσταίνουμε το ίδιο το τηγάνι. Ο βρασμός του νερού θα σταματήσει και η πίεση και η πυκνότητα του ατμού κάτω από το καπάκι θα αυξηθούν και όταν φτάσει τους 200*C, η πίεση θα φτάσει τις 16 atm (βλ. γράφημα). Ταυτόχρονα, το νερό θα βράσει ξανά και ο ατμός θα βγει από κάτω από τη βαλβίδα.
Τώρα η πυκνότητα ατμού κάτω από το καπάκι θα είναι 8 kg/m3.
Όταν εξετάζουμε την κατακρήμνιση συμπυκνωμάτων από καυσαέρια (FG), ενδιαφέρει μόνο το τμήμα του γραφήματος μέχρι πίεση 1 atm, καθώς ο κλίβανος επικοινωνεί με την ατμόσφαιρα και η πίεση σε αυτόν είναι ίση με την ατμοσφαιρική πίεση εντός ενός λίγα Πα. Είναι επίσης προφανές ότι το σημείο δρόσου της γεννήτριας ντίζελ είναι κάτω από 100*C.
Για να προσδιοριστεί το σημείο δρόσου των καυσαερίων (δηλαδή, η θερμοκρασία στην οποία η συμπύκνωση πέφτει έξω από τη γεννήτρια ντίζελ), είναι απαραίτητο να γνωρίζουμε την πυκνότητα των υδρατμών στη γεννήτρια ντίζελ, η οποία εξαρτάται από τη σύνθεση του καυσίμου, την υγρασία του , συντελεστής περίσσειας αέρα και θερμοκρασίας. Η πυκνότητα των ατμών είναι ίση με τη μάζα των υδρατμών που περιέχονται σε 1 m3 καυσαερίων σε μια δεδομένη θερμοκρασία.
Οι τύποι για τον όγκο του DW προέκυψαν σε αυτήν την εργασία, ενότητα 6.1, τύποι A1.3 - A1.8. Μετά από μετασχηματισμούς, λαμβάνουμε μια έκφραση για την πυκνότητα ατμών στα καυσαέρια ανάλογα με την περιεκτικότητα σε υγρασία του ξύλου, τον συντελεστή περίσσειας αέρα και τη θερμοκρασία. Η υγρασία του αέρα της πηγής κάνει μια μικρή διόρθωση και δεν λαμβάνεται υπόψη σε αυτή την έκφραση.
Η φόρμουλα είναι απλή φυσική έννοια. Αν πολλαπλασιάσουμε τον αριθμητή του μεγάλου κλάσματος επί 1/(1+w), παίρνουμε τη μάζα του νερού στη γεννήτρια ντίζελ, σε kg ανά kg ξύλου. Και αν πολλαπλασιάσουμε τον παρονομαστή με 1/(1+w), προκύπτει ο ειδικός όγκος του ΓΔ σε nm3/kg. Ο πολλαπλασιαστής θερμοκρασίας χρησιμεύει για τη μετατροπή της κανονικής κυβικά μέτρασε πραγματικές σε θερμοκρασία Τ. Αφού αντικαταστήσουμε τους αριθμούς, παίρνουμε την παράσταση:
Τώρα μπορείτε να προσδιορίσετε γραφικά το σημείο δρόσου των καυσαερίων. Ας υπερθέσουμε το γράφημα της πυκνότητας των ατμών στο ΓΔ στο γράφημα της πυκνότητας των κορεσμένων υδρατμών. Η τομή των γραφημάτων θα αντιστοιχεί στο σημείο δρόσου του ΓΔ στην κατάλληλη υγρασία και περίσσεια αέρα. Στο Σχ. Τα 3 και 4 δείχνουν το αποτέλεσμα.
Ρύζι. 3.
Το σημείο δρόσου των καυσαερίων με την περίσσεια αέρα είναι η ενότητα και η διαφορετική υγρασία του ξύλου.
Από το Σχ. 3 προκύπτει ότι στην πιο δυσμενή περίπτωση, κατά την καύση ξύλου με υγρασία 100% (η μισή μάζα των δειγμάτων είναι νερό) χωρίς περίσσεια αέρα, η συμπύκνωση υδρατμών θα αρχίσει στους 70 * C περίπου.
Κάτω από τυπικές συνθήκες για περιοδικούς κλιβάνους (υγρασία ξύλου 25% και περίσσεια αέρα περίπου δύο), η συμπύκνωση θα αρχίσει όταν τα καυσαέρια ψύχονται στους 46 * C. (βλ. Εικ. 4)
Ρύζι. 4.
Σημείο δρόσου καυσαερίων σε περιεκτικότητα σε υγρασία ξύλου 25% και διάφορη περίσσεια αέρα.
Από το Σχ. Το 4 δείχνει επίσης καθαρά ότι η περίσσεια αέρα μειώνει σημαντικά τη θερμοκρασία συμπύκνωσης. Η ανάμειξη περίσσειας αέρα στην καμινάδα είναι ένας τρόπος για την εξάλειψη της συμπύκνωσης στους σωλήνες.
Όλα τα παραπάνω ισχύουν εάν η σύνθεση του καυσίμου παραμένει αμετάβλητη με την πάροδο του χρόνου, για παράδειγμα, καίγεται αέριο στη δεξαμενή καυσίμου ή τροφοδοτούνται συνεχώς τα πέλλετ. Όταν καίγεται ένα φορτίο ξύλου σε μια σόμπα παρτίδας, η σύνθεση των καυσαερίων αλλάζει με την πάροδο του χρόνου. Πρώτα, τα πτητικά καίγονται και η υγρασία εξατμίζεται και στη συνέχεια καίγονται τα υπολείμματα άνθρακα. Είναι προφανές ότι σε αρχική περίοδοη περιεκτικότητα σε υδρατμούς στη γεννήτρια ντίζελ θα είναι σημαντικά υψηλότερη από την υπολογιζόμενη και στο στάδιο της καύσης των υπολειμμάτων άνθρακα - χαμηλότερη. Ας προσπαθήσουμε να υπολογίσουμε χονδρικά τη θερμοκρασία του σημείου δρόσου στην αρχική περίοδο.
Αφήστε τα πτητικά να καούν από το γέμισμα στο πρώτο τρίτο της διαδικασίας θέρμανσης και όλη η υγρασία που περιέχεται στη γέμιση θα εξατμιστεί κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου. Στη συνέχεια, η συγκέντρωση των υδρατμών στο πρώτο τρίτο της διαδικασίας θα είναι τρεις φορές υψηλότερη από τον μέσο όρο. Με 25% περιεκτικότητα σε υγρασία ξύλου και διπλάσια περίσσεια αέρα, η πυκνότητα ατμών θα είναι 0,075 * 3 = 0,225 kg/m3. (βλ. ΕΙΚΟΝΑ, μπλε γράφημα). Η θερμοκρασία συμπύκνωσης θα είναι 70-75*C. Αυτή είναι μια κατά προσέγγιση εκτίμηση, καθώς είναι άγνωστο πώς αλλάζει η σύνθεση της ΓΔ στην πραγματικότητα καθώς η πλήρωση καίγεται.
Επιπλέον, τα άκαυστα πτητικά συμπυκνώνονται από τα καυσαέρια μαζί με το νερό, γεγονός που προφανώς θα αυξήσει ελαφρώς το σημείο δρόσου της γεννήτριας ντίζελ.
Καυσαέρια ανεβαίνουν μέσα καμινάδασταδιακά κρυώνει. Όταν ψύχεται κάτω από το σημείο δρόσου, αρχίζει να σχηματίζεται συμπύκνωση στα τοιχώματα της καμινάδας. Ο ρυθμός ψύξης της γεννήτριας ντίζελ στην καμινάδα εξαρτάται από το τμήμα ροής του σωλήνα (την περιοχή της εξωτερικής του επιφάνειας), το υλικό του σωλήνα και το περιεχόμενό του, καθώς και από την ένταση της καύσης. Όσο υψηλότερος είναι ο ρυθμός καύσης, τόσο μεγαλύτερη είναι η ροή των καυσαερίων, πράγμα που σημαίνει ότι, αν είναι ίσα άλλα πράγματα, τα αέρια θα ψύχονται πιο αργά.
Ο σχηματισμός συμπυκνώματος στις καμινάδες των εστιών ή των περιοδικών εστιών τζακιού είναι κυκλικός. Την αρχική στιγμή, ενώ ο σωλήνας δεν έχει ακόμη θερμανθεί, το συμπύκνωμα πέφτει στα τοιχώματά του και καθώς ο σωλήνας ζεσταίνεται, το συμπύκνωμα εξατμίζεται. Εάν το νερό από το συμπύκνωμα καταφέρει να εξατμιστεί εντελώς, διαποτίζει σταδιακά την πλινθοδομή της καμινάδας και εμφανίζονται μαύρες ρητινώδεις εναποθέσεις στους εξωτερικούς τοίχους. Εάν αυτό συμβεί στο εξωτερικό της καμινάδας (έξω ή σε κρύο σοφίτα), τότε η συνεχής υγρασία της τοιχοποιίας το χειμώνα θα οδηγήσει στην καταστροφή του τούβλου της σόμπας.
Η πτώση της θερμοκρασίας στην καμινάδα εξαρτάται από τον σχεδιασμό της και το μέγεθος της ροής DG (ένταση καύσης καυσίμου). Στις καμινάδες από τούβλα, η πτώση της θερμοκρασίας μπορεί να φτάσει τους 25*C ανά γραμμικό μέτρο. Αυτό δικαιολογεί την απαίτηση η θερμοκρασία της γεννήτριας ντίζελ στην έξοδο του κλιβάνου ("στην όψη") να είναι 200-250 * C, με στόχο στην κεφαλή του σωλήνα να είναι 100-120 * C, δηλαδή προφανώς υψηλότερο από το σημείο δρόσου. Η πτώση θερμοκρασίας στις μονωμένες καμινάδες σάντουιτς είναι μόνο λίγοι βαθμοί ανά μέτρο και η θερμοκρασία στην έξοδο του κλιβάνου μπορεί να μειωθεί.
Η συμπύκνωση που σχηματίζεται στα τοιχώματα μιας καμινάδας από τούβλα απορροφάται στην τοιχοποιία (λόγω του πορώδους του τούβλου) και στη συνέχεια εξατμίζεται. Σε ανοξείδωτες καμινάδες (σάντουιτς) ακόμη μια μικρή ποσότητα απότο συμπύκνωμα που σχηματίστηκε στην αρχική περίοδο αρχίζει αμέσως να ρέει προς τα κάτω, επομένως, για να αποφευχθεί η ροή του συμπυκνώματος στη μόνωση της καμινάδας. εσωτερικούς σωλήνεςσυναρμολογημένο με τέτοιο τρόπο ώστε ο επάνω σωλήνας να μπαίνει στον κάτω, δηλ. «από συμπύκνωμα».
Γνωρίζοντας τον ρυθμό καύσης του ξύλου στη σόμπα και τη διατομή της καμινάδας, μπορείτε να υπολογίσετε τη μείωση της θερμοκρασίας στην καμινάδα ανά γραμμικό μέτροσύμφωνα με τον τύπο:
q - συντελεστής απορρόφησης θερμότητας τοίχων καμινάδας από τούβλα, 1740 W/m2 S - επιφάνεια υποδοχής θερμότητας 1 m καμινάδα, m2c - θερμοχωρητικότητα καυσαερίων, 1450 J/nm3*CF - ροή καυσαερίων, nm3/ ώρα V - ειδικός όγκος γεννήτριας ντίζελ, σε 25% υγρασία ξύλο και 2 φορές περίσσεια αέρα, 8 nm3/kg/ώρα - ωριαία κατανάλωση καυσίμου, kg/ώρα
Ο συντελεστής απορρόφησης θερμότητας των τοιχωμάτων της καμινάδας θεωρείται συμβατικά ότι είναι 1500 kcal/m2h, επειδή για τον τελευταίο καπναγωγό του κλιβάνου, η βιβλιογραφία δίνει τιμή 2300 kcal/m2h. Ο υπολογισμός είναι ενδεικτικός και προορίζεται να δείξει γενικά μοτίβα. Στο Σχ. Το Σχήμα 5 δείχνει ένα γράφημα της πτώσης της θερμοκρασίας σε καμινάδες με διατομή 13 x 26 cm (πέντε) και 13 x 13 cm (τέσσερα) ανάλογα με τον ρυθμό καύσης των ξύλων στην εστία της σόμπας.
Ρύζι. 5.Πτώση θερμοκρασίας σε καμινάδα από τούβλα ανά γραμμικό μέτρο ανάλογα με τον ρυθμό καύσης του ξύλου στη σόμπα (ροή καυσαερίων). Ο συντελεστής περίσσειας αέρα θεωρείται ότι είναι δύο.
Οι αριθμοί στην αρχή και στο τέλος των γραφημάτων υποδεικνύουν την ταχύτητα DG στην καμινάδα, που υπολογίζεται με βάση τη ροή DG μειωμένη στους 150*C και τη διατομή της καμινάδας. Όπως μπορείτε να δείτε, για ταχύτητες περίπου 2 m/s που συνιστώνται από το GOST 2127-47, η πτώση θερμοκρασίας στη γεννήτρια ντίζελ είναι 20-25*C. Είναι επίσης σαφές ότι η χρήση καμινάδων με διατομή μεγαλύτερη από την απαραίτητη μπορεί να οδηγήσει σε σοβαρή ψύξη της γεννήτριας ντίζελ και, ως αποτέλεσμα, συμπύκνωση.
Όπως προκύπτει από το Σχ. 5, η μείωση της ωριαίας κατανάλωσης καυσόξυλων οδηγεί σε μείωση της ροής των καυσαερίων και, κατά συνέπεια, σε σημαντική πτώση της θερμοκρασίας στην καμινάδα. Με άλλα λόγια, η θερμοκρασία των καυσαερίων, για παράδειγμα, είναι 150*C για φούρνος από τούβλαπεριοδική δράση, όπου το ξύλο καίγεται ενεργά, και για μια σόμπα αργής καύσης (που σιγοκαίει) δεν είναι καθόλου το ίδιο πράγμα. Κάπως έπρεπε να παρατηρήσω μια τέτοια εικόνα, Εικ. 6.
Ρύζι. 6.
Συμπύκνωση σε μια καμινάδα από τούβλα από μια σόμπα μακρά καύση.
Εδώ ο κλίβανος σιγοκαίει συνδέθηκε με ένα τούβλο σωλήνα με διατομή τούβλου. Ο ρυθμός καύσης σε μια τέτοια σόμπα είναι πολύ χαμηλός - ένας σελιδοδείκτης μπορεί να καεί για 5-6 ώρες, δηλ. ο ρυθμός καύσης θα είναι περίπου 2 κιλά/ώρα. Φυσικά, τα αέρια στον σωλήνα ψύχθηκαν κάτω από το σημείο δρόσου και άρχισε να σχηματίζεται συμπύκνωση στην καμινάδα, η οποία μούσκεψε τον σωλήνα μέσα και μέσα, και όταν η σόμπα άναψε, έσταζε κάτω στο πάτωμα. Έτσι, οι σόμπες μακράς καύσης μπορούν να συνδεθούν μόνο σε μονωμένες καμινάδες σάντουιτς.
Θερμοκρασία καυσαερίων και αέραΗ είσοδος στον συλλέκτη καπνού δεν πρέπει να είναι μεγαλύτερη από 500° C. Ο όγκος του συλλέκτη καπνού δεν μπορεί να υπερεκτιμηθεί (είναι δύσκολο να δημιουργηθεί η απαιτούμενη θερμική τάση σε έναν μεγάλο συλλέκτη καπνού), αλλά το μέγεθός του δεν πρέπει να υποτιμάται - σε μικρό συλλέκτης καπνού είναι δύσκολο να δημιουργηθεί το απαιτούμενο κενό: δεν θα αντιμετωπίσει μεγάλο ποσόκαυσαέρια και αέρας. Κάθε τζάκι έχει το δικό του συλλέκτη καπνού ανάλογα με το μέγεθός του. Οι εσωτερικές επιφάνειες του συλλέκτη καπνού πρέπει να είναι λείες.» Στο επίπεδο του περάσματος πρέπει να τοποθετηθεί ερμητικά σφραγισμένη πόρτα καθαρισμού εκατέρωθεν.
Όπως σημειώθηκε παραπάνω, η καύση καυσίμου στα τζάκια συμβαίνει με πολλαπλή περίσσεια αέρα. Το τζάκι δεν έχει πόρτα εισόδου η διαδρομή του καπνού από το τζάκι στο δωμάτιο εμποδίζεται από μια συνεχή ροή αέρα που κατευθύνεται από το δωμάτιο προς την εστία και στη συνέχεια μέσω της καμινάδας για να περάσει όλος αυτός ο όγκος καυσαερίων και αέρα, η καμινάδα πρέπει να έχει επαρκή διατομή με εξαιρετικά λεία εσωτερική επιφάνεια. Η διατομή της καμινάδας πρέπει να αντιστοιχεί στη διατομή του ανοίγματος εισόδου του τζακιού. Είναι γνωστό ότι όσο υψηλότερη είναι η καμινάδα, τόσο μεγαλύτερο είναι το βύθισμα που δημιουργείται σε αυτήν. Αυτό πρέπει να ληφθεί υπόψη, αλλά με βάση αυτό δεν πρέπει να υποτιμάται η διατομή της καμινάδας.
Σύμφωνα με Σουηδούς ερευνητές, η αναλογία εμβαδών διατομήμια ορθογώνια καμινάδα στην περιοχή του ανοίγματος εισόδου του τζακιού με ύψος καμινάδας 5 m πρέπει να είναι 12 τοις εκατό. με ύψος καμινάδας 10 m - 10 τοις εκατό.
Μια σύγχρονη καμινάδα δεν είναι απλώς ένας σωλήνας για την αφαίρεση προϊόντων καύσης, αλλά μια μηχανική δομή από την οποία εξαρτώνται άμεσα η απόδοση του λέβητα, η απόδοση και η ασφάλεια ολόκληρου του συστήματος θέρμανσης. Καπνός, αντίστροφη ώθησηκαι, τέλος, μια πυρκαγιά - όλα αυτά μπορούν να συμβούν ως αποτέλεσμα μιας κακώς μελετημένης και ανεύθυνης στάσης απέναντι στην καμινάδα. Γι' αυτό θα πρέπει να λάβετε σοβαρά υπόψη την επιλογή των υλικών, των εξαρτημάτων και την τοποθέτηση της καμινάδας. Ο κύριος σκοπός της καμινάδας είναι να απομακρύνει τα προϊόντα καύσης καυσίμου στην ατμόσφαιρα. Η καμινάδα δημιουργεί ρεύμα, υπό την επίδραση του οποίου σχηματίζεται αέρας στην εστία, ο οποίος είναι απαραίτητος για την καύση του καυσίμου, και τα προϊόντα καύσης απομακρύνονται από την εστία. Η καμινάδα πρέπει να δημιουργεί συνθήκες για πλήρη καύση καυσίμου και εξαιρετικό βύθισμα. Και πρέπει επίσης να είναι αξιόπιστο και ανθεκτικό, εύκολο στην εγκατάσταση και ανθεκτικό. Και επομένως, η επιλογή μιας καλής καμινάδας δεν είναι τόσο εύκολη όσο μας φαίνεται.
Τοπικές αντιστάσεις σε ορθογώνια καμινάδα
Λίγοι γνωρίζουν ότι το μόνο σωστό σχήμα καμινάδας είναι ένας κύλινδρος. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι οι αναταράξεις που σχηματίζονται σε ορθή γωνία εμποδίζουν την απομάκρυνση του καπνού και οδηγεί στο σχηματισμό αιθάλης. Όλες οι σπιτικές καμινάδες τετράγωνου, ορθογώνιου και ακόμη και τριγωνικού σχήματος δεν είναι μόνο ακριβότερες ακόμη και από μια χαλύβδινη στρογγυλή καμινάδα, αλλά δημιουργούν επίσης πολλά προβλήματα και το πιο σημαντικό, μπορούν να μειώσουν την απόδοση του καλύτερου λέβητα από 95 σε 60%
Στρογγυλό τμήμακαμινάδα
Παλιοί λέβητες λειτουργούσαν χωρίς αυτόματο έλεγχο και με υψηλές θερμοκρασίες καυσαερίων. Ως αποτέλεσμα αυτού, οι καμινάδες δεν κρυώθηκαν σχεδόν ποτέ και τα αέρια δεν κρυώθηκαν κάτω από το σημείο δρόσου και, ως αποτέλεσμα, δεν κατέστρεψαν τις καμινάδες, αλλά ταυτόχρονα σπαταλήθηκε πολλή θερμότητα για άλλους σκοπούς. Επιπλέον, αυτός ο τύπος καμινάδας έχει σχετικά χαμηλό ρεύμα λόγω της πορώδης και τραχιάς επιφάνειας.
Οι σύγχρονοι λέβητες είναι οικονομικοί, η ισχύς τους ρυθμίζεται ανάλογα με τις ανάγκες του θερμαινόμενου δωματίου και επομένως δεν λειτουργούν συνεχώς, αλλά μόνο σε περιόδους που η θερμοκρασία του δωματίου πέφτει κάτω από την καθορισμένη. Έτσι, υπάρχουν χρονικές περιόδους που ο λέβητας δεν λειτουργεί και η καμινάδα κρυώνει. Τα τοιχώματα μιας καμινάδας που λειτουργεί με σύγχρονο λέβητα σχεδόν ποτέ δεν θερμαίνονται σε θερμοκρασία πάνω από το σημείο δρόσου, γεγονός που οδηγεί σε συνεχή συσσώρευση υδρατμών. Και αυτό με τη σειρά του οδηγεί σε ζημιά στην καμινάδα. Μια παλιά καμινάδα από τούβλα μπορεί να καταρρεύσει υπό νέες συνθήκες λειτουργίας. Δεδομένου ότι τα καυσαέρια περιέχουν: CO, CO2, SO2, NOx, η θερμοκρασία των καυσαερίων των επίτοιχων λεβήτων αερίου είναι αρκετά χαμηλή, 70 - 130 oC. Περνώντας μέσα από μια καμινάδα από τούβλα, τα καυσαέρια ψύχονται και όταν το σημείο δρόσου φτάσει τους ~ 55 - 60 oC, σχηματίζεται συμπύκνωση. Το νερό που εναποτίθεται στους τοίχους στο πάνω μέρος της καμινάδας θα τους κάνει να βραχούν, επιπλέον, κατά τη σύνδεση
SO2 + H2O = H2SO4
σχηματίζεται θειικό οξύ, το οποίο μπορεί να οδηγήσει σε καταστροφή του καναλιού από τούβλα. Για να αποφευχθεί η συμπύκνωση, συνιστάται η χρήση μιας μονωμένης καμινάδας ή η εγκατάσταση ενός σωλήνα από ανοξείδωτο χάλυβα σε ένα υπάρχον κανάλι από τούβλα.
Στο βέλτιστες συνθήκεςλειτουργία του λέβητα (η θερμοκρασία των καυσαερίων στην είσοδο είναι 120-130°C, στην έξοδο από το στόμιο του σωλήνα - 100-110°C) και της θερμαινόμενης καμινάδας, οι υδρατμοί απομακρύνονται μαζί με καυσαέρια προς τα έξω. Όταν η θερμοκρασία στην εσωτερική επιφάνεια της καμινάδας είναι κάτω από τη θερμοκρασία του σημείου δρόσου των αερίων, οι υδρατμοί ψύχονται και κατακάθονται στους τοίχους με τη μορφή μικροσκοπικών σταγονιδίων. Εάν αυτό επαναλαμβάνεται συχνά, η πλινθοδομή των τοίχων των καμινάδων και των καμινάδων κορεστεί με υγρασία και καταρρέει και εμφανίζονται εναποθέσεις μαύρης πίσσας στις εξωτερικές επιφάνειες της καμινάδας. Παρουσία συμπύκνωσης, το ρεύμα εξασθενεί απότομα και μια μυρωδιά καύσης γίνεται αισθητή στα δωμάτια.
Καθώς τα καυσαέρια ψύχονται στις καμινάδες, μειώνονται σε όγκο και οι υδρατμοί, χωρίς να αλλάζουν σε μάζα, διαποτίζουν σταδιακά τα καυσαέρια με υγρασία. Η θερμοκρασία στην οποία οι υδρατμοί κορέσουν πλήρως τον όγκο των καυσαερίων, δηλαδή όταν η σχετική υγρασία τους είναι 100%, είναι η θερμοκρασία του σημείου δρόσου: οι υδρατμοί που περιέχονται στα προϊόντα καύσης αρχίζουν να μετατρέπονται σε υγρή κατάσταση. Η θερμοκρασία του σημείου δρόσου των προϊόντων καύσης διαφόρων αερίων είναι 44 -61°C.
Σχηματισμός Συμπύκνωσης
Εάν τα αέρια, που διέρχονται από τα κανάλια καπνού, ψύχονται πολύ και μειώνουν τη θερμοκρασία τους στους 40 - 50 ° C, τότε οι υδρατμοί, που σχηματίζονται ως αποτέλεσμα της εξάτμισης του νερού από το καύσιμο και της καύσης του υδρογόνου, κατακάθονται στους τοίχους των καναλιών και της καμινάδας. Η ποσότητα του συμπυκνώματος εξαρτάται από τη θερμοκρασία των καυσαερίων.
Ρωγμές και τρύπες στον σωλήνα από τον οποίο διεισδύει κρύος αέρας, συμβάλλουν επίσης στην ψύξη των αερίων και στο σχηματισμό συμπύκνωσης. Όταν η διατομή του σωλήνα ή του καναλιού της καμινάδας είναι υψηλότερη από την απαιτούμενη, τα καυσαέρια ανεβαίνουν μέσα από αυτό αργά και ο κρύος εξωτερικός αέρας τα ψύχει στον σωλήνα. Η επιφάνεια των τοίχων της καμινάδας έχει επίσης μεγάλη επιρροή στη δύναμη του βυθίσματος, όσο πιο λεία είναι, τόσο ισχυρότερο είναι το βύθισμα. Η τραχύτητα στο σωλήνα βοηθά στη μείωση του ρεύματος και στη διατήρηση της αιθάλης. Ο σχηματισμός συμπύκνωσης εξαρτάται επίσης από το πάχος των τοιχωμάτων της καμινάδας. Οι χοντροί τοίχοι ζεσταίνονται αργά και διατηρούν τη θερμότητα καλά. Οι λεπτότεροι τοίχοι θερμαίνονται πιο γρήγορα, αλλά διατηρούν τη θερμότητα ελάχιστα, γεγονός που οδηγεί στην ψύξη τους. Το πάχος των τοίχων από τούβλα των καμινάδων που διέρχονται εσωτερικούς τοίχουςΤο κτίριο πρέπει να είναι τουλάχιστον 120 mm (μισό τούβλο), και το πάχος των τοίχων από καπνό και αγωγοί εξαερισμούπου βρίσκεται στους εξωτερικούς τοίχους του κτιρίου - 380 mm (ενάμιση τούβλο).
Η εξωτερική θερμοκρασία του αέρα έχει μεγάλη επίδραση στη συμπύκνωση των υδρατμών που περιέχονται στα αέρια. ΣΕ ΘΕΡΙΝΗ ΩΡΑχρόνια, όταν η θερμοκρασία είναι σχετικά υψηλή, η συμπύκνωση στις εσωτερικές επιφάνειες των καμινάδων είναι πολύ μικρή, καθώς τα τοιχώματά τους χρειάζονται πολύ χρόνο για να κρυώσουν, έτσι η υγρασία εξατμίζεται αμέσως από τις καλά θερμαινόμενες επιφάνειες της καμινάδας και δεν δημιουργείται συμπύκνωση. ΣΕ χειμερινή ώραχρόνια, όταν η εξωτερική θερμοκρασία είναι αρνητική, τα τοιχώματα της καμινάδας ψύχονται πολύ και η συμπύκνωση των υδρατμών αυξάνεται. Εάν η καμινάδα δεν είναι μονωμένη και είναι πολύ δροσερή, εμφανίζεται αυξημένη συμπύκνωση υδρατμών στις εσωτερικές επιφάνειες των τοιχωμάτων της καμινάδας. Η υγρασία απορροφάται στα τοιχώματα του σωλήνα, γεγονός που προκαλεί την υγρασία της τοιχοποιίας. Αυτό εγκυμονεί ιδιαίτερο κίνδυνο το χειμώνα, όταν ο παγετός δημιουργεί βύσματα πάγου στα ανώτερα τμήματα (στο στόμιο).
Γλάσο καμινάδας
Δεν συνιστάται η προσάρτηση τοποθετημένη λέβητες αερίουσε καμινάδες μεγάλων διατομών και υψών: το ρεύμα εξασθενεί, σχηματίζεται αυξημένη συμπύκνωση στις εσωτερικές επιφάνειες. Ο σχηματισμός συμπύκνωσης παρατηρείται επίσης όταν οι λέβητες συνδέονται με πολύ ψηλές καμινάδες, καθώς ένα σημαντικό μέρος της θερμοκρασίας των καυσαερίων δαπανάται για τη θέρμανση μιας μεγάλης επιφάνειας απορρόφησης θερμότητας.
Για να αποφύγετε την υπερβολική ψύξη των καυσαερίων και τη συμπύκνωση αναμμένη εσωτερικές επιφάνειεςπρέπει να διατηρούνται οι αγωγοί καπνού και αερισμού βέλτιστο πάχοςεξωτερικούς τοίχους ή μονώστε τους από το εξωτερικό: σοβά, καλύψτε με οπλισμένο σκυρόδεμα ή πλάκες σκυροδέματος σκωρίας, πάνελ ή τούβλα από πηλό.
Σωλήνες από χάλυβαείναι απαραίτητο να χρησιμοποιείτε προμονωμένα ή μονωμένα. Οποιοσδήποτε κατασκευαστής θα σας βοηθήσει να επιλέξετε τον τύπο και το πάχος της μόνωσης.
Η μείωση της θερμοκρασίας των καυσαερίων μπορεί να επιτευχθεί με:
Επιλογή βέλτιστων μεγεθών και άλλων χαρακτηριστικών του εξοπλισμού με βάση την απαιτούμενη μέγιστη ισχύ, λαμβάνοντας υπόψη το εκτιμώμενο περιθώριο ασφαλείας.
Εντατικοποίηση της μεταφοράς θερμότητας στην τεχνολογική διεργασία με αύξηση της ειδικής ροής θερμότητας (ιδίως με χρήση στροβιλιστών-στροβιλιστών που αυξάνουν τον στροβιλισμό των ροών του ρευστού εργασίας), αυξάνοντας την περιοχή ή βελτιώνοντας τις επιφάνειες ανταλλαγής θερμότητας.
Ανάκτηση θερμότητας από καυσαέρια με χρήση πρόσθετης τεχνολογικής διαδικασίας (για παράδειγμα, θέρμανση πρόσθετου νερού τροφοδοσίας με χρήση εξοικονομητή).
. εγκατάσταση ενός θερμαντήρα αέρα ή νερού ή οργάνωση της προθέρμανσης καυσίμου χρησιμοποιώντας τη θερμότητα των καυσαερίων. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι η θέρμανση του αέρα μπορεί να είναι απαραίτητη εάν η τεχνολογική διαδικασία απαιτεί υψηλή θερμοκρασία φλόγας (για παράδειγμα, στην παραγωγή γυαλιού ή τσιμέντου). Το θερμαινόμενο νερό μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την τροφοδοσία του λέβητα ή σε συστήματα παροχής ζεστού νερού (συμπεριλαμβανομένης της κεντρικής θέρμανσης).
Καθαρισμός επιφανειών ανταλλαγής θερμότητας από συσσωρευμένα σωματίδια τέφρας και άνθρακα, προκειμένου να διατηρηθεί η υψηλή θερμική αγωγιμότητα. Συγκεκριμένα, οι φυσητήρες αιθάλης μπορούν να χρησιμοποιούνται περιοδικά στη ζώνη μεταφοράς. Ο καθαρισμός των επιφανειών ανταλλαγής θερμότητας στη ζώνη καύσης πραγματοποιείται συνήθως ενώ ο εξοπλισμός σταματά για επιθεώρηση και συντήρηση, αλλά σε ορισμένες περιπτώσεις χρησιμοποιείται καθαρισμός χωρίς διακοπή (για παράδειγμα, σε θερμάστρες σε διυλιστήρια).
Εξασφάλιση επιπέδου παραγωγής θερμότητας που να καλύπτει τις υπάρχουσες ανάγκες (δεν τις υπερβαίνει). Η θερμική απόδοση του λέβητα μπορεί να ρυθμιστεί, για παράδειγμα, επιλέγοντας τη βέλτιστη απόδοση των ακροφυσίων για υγρό καύσιμο ή τη βέλτιστη πίεση υπό την οποία παρέχεται αέριο καύσιμο.
Πιθανά προβλήματα
Η μείωση της θερμοκρασίας των καυσαερίων μπορεί, υπό ορισμένες συνθήκες, να έρχεται σε αντίθεση με τους στόχους ποιότητας του αέρα, για παράδειγμα:
Η προθέρμανση του αέρα καύσης οδηγεί σε αύξηση της θερμοκρασίας της φλόγας και, κατά συνέπεια, σε πιο έντονο σχηματισμό NOx, που μπορεί να οδηγήσει σε υπέρβαση των καθιερωμένων προτύπων εκπομπών. Εισαγωγή της προθέρμανσης αέρα υπάρχουσες εγκαταστάσειςμπορεί να είναι δύσκολο ή μη αποδοτικό λόγω των περιορισμών χώρου, της ανάγκης εγκατάστασης πρόσθετων ανεμιστήρων και συστημάτων καταστολής NOx (εάν υπάρχει κίνδυνος υπέρβασης των καθιερωμένων προτύπων). Θα πρέπει να σημειωθεί ότι η μέθοδος καταστολής του σχηματισμού NOx με έγχυση αμμωνίας ή ουρίας ενέχει τον κίνδυνο εισόδου αμμωνίας στα καυσαέρια. Για να αποφευχθεί αυτό μπορεί να απαιτηθεί η εγκατάσταση ακριβών αισθητήρων αμμωνίας και συστήματος ελέγχου έγχυσης και - σε περίπτωση σημαντικών διακυμάνσεων φορτίου - ένα σύνθετο σύστημα έγχυσης που επιτρέπει την έγχυση της ουσίας στην περιοχή στη σωστή θερμοκρασία (για παράδειγμα, ένα σύστημα δύο ομάδων εγχυτήρων εγκατεστημένων σε διαφορετικά επίπεδα).
Τα συστήματα καθαρισμού αερίου, συμπεριλαμβανομένων των συστημάτων καταστολής ή αφαίρεσης NOx και SOx, λειτουργούν μόνο εντός ορισμένου εύρους θερμοκρασίας. Εάν οι κανονισμοί εκπομπών απαιτούν τη χρήση τέτοιων συστημάτων, η συνεργασία με τα συστήματα ανάκτησης μπορεί να είναι δύσκολη και οικονομικά αναποτελεσματική.
Σε ορισμένες περιπτώσεις, οι τοπικές αρχές που ελάχιστη θερμοκρασίακαυσαέρια στο άκρο του σωλήνα προκειμένου να διασφαλιστεί η επαρκής διασπορά των καυσαερίων και η απουσία πυρσού καπνού. Επιπλέον, οι εταιρείες μπορούν, με δική τους πρωτοβουλία, να υιοθετήσουν τέτοιες πρακτικές για να βελτιώσουν την εικόνα τους. Το ευρύ κοινό μπορεί να ερμηνεύσει την παρουσία ενός ορατού νέφους καπνού ως ένδειξη περιβαλλοντικής ρύπανσης, ενώ η απουσία ενός νέφους καπνού μπορεί να θεωρηθεί ως ένδειξη καθαρής παραγωγής. Ως εκ τούτου, υπό ορισμένες καιρικές συνθήκες, ορισμένες επιχειρήσεις (για παράδειγμα, μονάδες αποτέφρωσης απορριμμάτων) μπορούν να θερμάνουν ειδικά τα καυσαέρια πριν τα απελευθερώσουν στην ατμόσφαιρα, χρησιμοποιώντας φυσικό αέριο. Αυτό οδηγεί σε σπατάλη ενέργειας.
Ενεργειακής απόδοσης
Όσο χαμηλότερη είναι η θερμοκρασία των καυσαερίων, τόσο υψηλότερο είναι το επίπεδο ενεργειακής απόδοσης. Ωστόσο, η μείωση της θερμοκρασίας των αερίων κάτω από ένα ορισμένο επίπεδο μπορεί να δημιουργήσει ορισμένα προβλήματα. Ειδικότερα, εάν η θερμοκρασία είναι κάτω από το σημείο όξινης δρόσου (η θερμοκρασία στην οποία συμβαίνει συμπύκνωση νερού και θειικού οξέος, συνήθως 110-170°C ανάλογα με την περιεκτικότητα του καυσίμου σε θείο), αυτό μπορεί να οδηγήσει σε διάβρωση μεταλλικών επιφανειών. Αυτό μπορεί να απαιτεί τη χρήση ανθεκτικών στη διάβρωση υλικών (τέτοια υλικά υπάρχουν και μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε εγκαταστάσεις που χρησιμοποιούν πετρέλαιο, αέριο ή απόβλητα ως καύσιμο), καθώς και συλλογή και επεξεργασία όξινου συμπυκνώματος.
Η περίοδος απόσβεσης μπορεί να κυμαίνεται από λιγότερο από πέντε χρόνια έως πενήντα χρόνια ανάλογα με πολλές παραμέτρους, όπως το μέγεθος της εγκατάστασης, η θερμοκρασία των καυσαερίων κ.λπ.
Οι στρατηγικές που αναφέρονται παραπάνω (με εξαίρεση τον περιοδικό καθαρισμό) απαιτούν πρόσθετη επένδυση. Η βέλτιστη περίοδος για τη λήψη απόφασης σχετικά με τη χρήση τους είναι η περίοδος σχεδιασμού και κατασκευής μιας νέας εγκατάστασης. Ταυτόχρονα, είναι επίσης δυνατή η εφαρμογή αυτών των λύσεων σε υπάρχουσα επιχείρηση (εάν υπάρχει ο απαραίτητος χώρος για την εγκατάσταση εξοπλισμού).
Ορισμένες εφαρμογές της ενέργειας των καυσαερίων ενδέχεται να είναι περιορισμένες λόγω διαφορών μεταξύ της θερμοκρασίας των αερίων και των ειδικών απαιτήσεων θερμοκρασίας εισόδου της διαδικασίας που καταναλώνει ενέργεια. Το αποδεκτό ποσό αυτής της διαφοράς καθορίζεται από μια ισορροπία μεταξύ των παραμέτρων εξοικονόμησης ενέργειας και του κόστους του πρόσθετου εξοπλισμού που απαιτείται για τη χρήση της ενέργειας των καυσαερίων.
Η πρακτική σκοπιμότητα ανάκτησης εξαρτάται πάντα από τη διαθεσιμότητα μιας πιθανής εφαρμογής ή καταναλωτή για την ανακτώμενη ενέργεια. Τα μέτρα για τη μείωση της θερμοκρασίας των καυσαερίων ενδέχεται να αυξήσουν τον σχηματισμό ορισμένων ρύπων.
