Движение газов и материалов в печи

Рис. 6.48. Примч)ы зональных моделей печей при различном расположении факела относительно нагреваемого материала и кладки (схема движения газов и расположения факелов (зоны горения)) а— мартеновская печь б — стекловаренная печь в — методическая нагревательная печь г — кольцевая нагревательная печь (развертка) Т — топливо — распьшитель И— интенсификатор ВОЗ — воздух М— металл С— стекломасса Pf-P — места установки радиационных пирометров в зонах кольцевой печи

Движение газов в печах тесно связано с протекающими в них технологическими процессами и в конечном счете определяет производительность и качество тепловой обработки материала. Факел в печи — это поток горящих газов, движущихся через рабочее пространство. Являясь источником тепла, факел отдает часть своей энергии нагреваемому материалу путем конвекции, а также путем радиационно-конвективной теплопередачи. Имеет большое значение циркуляция газов, создаваемая струями газов, и направленность движения газов, например настильность пламени в плавильных печах. Движение газов в печах может регулироваться и является рычагом управления процессами, протекающими в них. [c.101]

Всякого рода кусковой или сыпучий материал (в виде зерен или в пылевидном состоянии), в зависимости от аэродинамического режима движения газов в печи, может нагреваться в печи либо слоевым способом, либо в кипящем слое, либо, наконец, во взвешенном состоянии. [c.157]

Отличительной особенностью коридорных, так же как и других проходных печей, является перекрестное движение газов по отношению к потоку нагреваемого материала. Эта особенность сближает проходные печи с камерными, поскольку тем и другим свойственны одинаковые граничные условия. Конструктивным признаком проходных печей является ввод и отвод газов по всей длине рабочего пространства, благодаря чему обеспечивается перекрестное движение газов и материала, необходимое для практического совпадения эффективной температуры газов и их температуры при выходе из рабочего пространства. [c.660]

Увеличение диаметра печи при данной ее производительности за цикл приводит к увеличению толщины слоя газов и соответственно — коэффициента теплоотдачи излучением. Возрастает также удельная величина излучающей внутренней поверхности футеровки на единицу поверхности материала, а средняя и максимальная толщина слоя материала уменьшается. Увеличение диаметра печи отдаляет факел пламени от материала и уменьшает среднюю скорость движения газов в печи и унос пылевидных частиц. [c.48]

Движение газов и материала в печи. Скорость движения газов подлине печи различна на отдельных ее участках и изменяется в пределах 6—13 м/сек. Давление, затрачиваемое на перемещение газов через печь, расходуется на преодоление гидравлического сопротивления, слагающегося из сопротивления трения, местных сопротивлений в различных зонах печи, сопротивления подъема газов и на создание скорости газов при выходе их из печи. С наиболее высокой скоростью газы движутся вблизи оси печи, а с наименьшей — в слоях, прилегающих к футеровке. В печах с расширенными зонами в начале этих зон появляются обратные токи газов вдоль стенок. На характер распределения скоростей газов в начале печи существенное влияние оказывает конструкция головки печи и тип холодильника, а в конце — размер и конфигурация пыльной камеры. Навеска цепей способствует выравниванию скорости движения газов по вертикальному сечению печи. [c.296]

Естественное движение газов в реакционном пространстве печи осуществляется вследствие теплового расширения газов за счет тепловой энергии топлива или тепла, выделяющегося в процессе экзотермической реакции. В большинстве современных печей движение газов создается принудительно дымососами или вентиляторами с затратой механической или электрической энергии. Преодоление сопротивлений от трения газов о стенки, местных сопротивлений на пути движения газов и дополнительных сопротивлений, возникающих при движении газов через слой кускового материала, осуществляется потенциальной и кинетической энергией движущихся газов. [c.30]

Печь пылевидного обжига (рис. 84) работает по принципу распыления тонкоизмельченного обжигаемого материала в потоке воздуха, т. е. при прямоточном направлении движения реагентов. Это печь прямого нагрева, обогреваемая теплотой экзотермических реакций, протекающих при обжиге. Поверхность соприкосновения газа с обжигаемым материалом равна поверхности тонкоизмельченных частиц, т. е. она намного больше по сравнению с рассмотренными типами печей. Печь представляет собой стальной цилиндр, футерованный шамотным кирпичом и снабженный форсункой (соплом) для распыления материала, штуцерами для ввода и вывода газа (воздуха) и твердого остатка. Такие печи ограниченно применяют для обжига колчедана в производстве серной кислоты. Сухой флотационный колчедан с первичным воздухом вдувается через форсунку (обычно расположенную в нижней части) внутрь раскаленной печи. Под напором струи воздуха пылевидный колчедан поднимается в верхнюю часть печи, где смешивается с вторичным воздухом, вдуваемым в [c.188]

Однако чрезмерное измельчение, как и чрезмерное повышение температуры, в некоторых случаях может привести к сильному спеканию шихты. Крупные частицы меньше подвержены спеканию, так как они имеют меньшую удельную площадь поверхности и больший вес, противодействующий силе сцепления между взаимодействующими поверхностными элементами. Помимо этого, при очень мелкой шихте увеличиваются потери материалов в виде пыли, выносимой из печи уходящими газами. В печах некоторых конструкций, например в шахтных, тонкоизмельченные материалы вообще нельзя обжигать, так как сплошной слой таких материалов создает большое гидравлическое сопротивление, препятствующее движению газа. Таким образом, выбор степени измельчения обусловливается многими факторами — свойствами перерабатываемого материала, температурой обжига, конструкцией печи, условиями перемешивания и перемещения шихты и др. [c.351]

Рис. 222. Свободное движение газов в камерах О Хлаждения печи при нагреве материала в коробках

Решающее значение для теплопередачи в условиях вынужденной конвекции имеет скорость смывания поверхности нагрева теплоносителем. Для обеспечения равномерного нагрева материала необходимо организовать в рабочем пространстве печи такое движение газов, при котором было бы исключено или предельно сокращено движение теплоносителя едали от поверхности нагрева (например, вблизи стен, свода и в прочих местах, где имеются проходы, так как при этом ухудшается контакт теплоносителя с поверхностью нагрева) и обеспечено равномерное распределение скоростей по сечению пространства, в котором размещена поверхность нагрева. [c.386]

В печах первого типа способ подвода дутья зависит от способа выгрузки материала (периферийный или центральный). При периферийном способе выдачи обожженного материала, особенно в старых печах, работающих на естественной тяге, создаются особо неблагоприятные условия для распределения дутья по сечению слоя. Такие печи склонны к периферийному ходу, поскольку в них сопротивление движению газа у стенок меньше. [c.430]

Воздух, необходимый для сгорания, подается в печь методом противотока и успевает нагреться до входа в зону сгорания 4. Стрелка А указывает направление движения воздуха в печи. Продукты сгорания выбрасываются в атмосферу через дымоход 8. Дымоход может иметь камеру дожигания 22, предназначенную для очистки выходящих газов от несгоревших частнц. Абгазы могут также конденсироваться с целью выделения некоторых количеств склеивающего материала, который не сгорел в печи, а перешел в газообразное состояние. [c.169]

Барабанная вращающаяся печь представляет собой стальной, футерованный огнеупорным кирпичом барабан, установленный на опорных роликах под небольшим уклоном к горизонтали (2—4%). Применяют барабанные печи с противотоком, параллельным током и комбинированным движением исходного материала и топочных газов. Развитие реакционной по- [c.158]

В узкой фракции рассеянного материала процент пустот (обычно 37%) 2 не зависит от размера частиц. В нерассеянном материале размер частиц колеблется в широких пределах, а также объем пустот уменьшается в результате происходят нарушения режима движения газа. Так как время, необходимое для проницания тепла в слой, изменяется в зависимости от размеров частиц, небольшие частицы перегреваются, в то время как ядра крупных частиц не успевают прокалиться. При обжиге известняка крупные куски (размером 100— 200 мм) предпочтительно обрабатывают в шахтных печах, тогда как частицы размером <75 мм обжигаются во вращающихся кальцинаторах. [c.271]

Обжиг гипса во вращающихся печах. Вращающиеся печи, применяемые для обжига гипса, представляют собой наклонный металлический-барабан, по которому медленно передвигается предварительно раздробленный гипсовый камень. Гипс обжигается топочными газами, образующимися при сжигании различных видов топлива (твердого, жидкого и газообразного) в топочных устройствах при печах. Наибольшее распространение получили печи типа сушильных барабанов, в которых обогрев производится газами, проходящими внутри барабана. Могут применяться печи и с обогревом топочными газами наружной поверхности барабана, а также печи, в которых топочные газы сначала омывают барабан снаружи, а затем проходят через его внутреннюю полость. В печах с непосредственным обогревом материала между топкой и рабочей полостью барабана часто помещают смесительную камеру, в которой температура выходящих из топки газов понижается за счет смешения с холодным воздухом. Скорость движения газов в барабане составляет 1—2 м/с, при большей скорости значительно увеличивается унос мелких частиц гипса. За барабаном устанавливаются обеспыливающие устройства и дымосос. [c.29]

Своеобразным видом одномерной схемы является теплообмен двух потоков (газ и шихта) в слоевых печах (например, в доменных) при чисто противоточном движении газа и материала (рис. 5.4). [c.392]

В. Г. Лисиенко и в работах его учеников проводился комплекс работ по разработке такой модели и методов решения, обеспечивающий приложение разработанных методик к сложным реальным условиям функционирования плавильных и нагревательных устройств. При этом появилась возможность учета таких важнейших факторов, как интегральных и локальных характеристик сложного радиационно-конвективно-кондуктивного теплообмена, факельных процессов для пламенных печей, селективности излучения участвующих в теплообмене сред, сложной перестраиваемой геометрии, движения газов и нагреваемого материала, различных свойств нагреваемого материала и тд. [5.9,5.10, 5.20-5.22]. [c.415]

Рис. 12.6. Упрощенные температурные режимы методических печей а—противоток б—прямоток 1-П1 — зоны печей стрелками на кривых показаны направления движения газов (кривые 1) и нагреваемого материала (кривые 1 , 1 , г ) вертикальные стрелки показывают места отбора газов

Фильтр-подогреватель с движением газов поперек оси печи (крестообразный) имеет четыре камеры (рис. 44, а), соединяющиеся в центре в виде креста. Камеры имеют наружные карманы 2 с решетчатым дном, которые в нижнем положении печи заполняются шламом. Стенки камер также выполнены в виде решеток 3 для обеспечения прохода газов и материала. Камеры на 50—70% заполнены металлическими кольцами (/г=ПО мм < =110 мм 6=10 мм). Число секций, размещаемых по длине печи, может быт ь различным в зависимости от размеров печи, влажности шлама и температуры отходящих газов общая длина фильтр-подогревателя составляет [c.242]

Движение газов и материала в печи. Скорость движения газов по длине печи различна на отдельных ее участках и изменяется от [c.248]

Печь системы М а и ж у р н е т а. Барабан печи обогревается топочными газами снаружи, причем материал в печи перемещается в направлении, противоположном движению газов. Внутри к стенкам барабана прикреплены угольники, способствующие лучшему перемешиванию гипса. Обжиг производится при температуре 200°. Размеры печи диаметр 1,6 л, длина 9 л. [c.30]

В настоящее время вращающиеся печи с различным диаметром не изготавливаются, так как доказано, что в таких печах в разных зонах наблюдается изменение скорости движения материала при переходе от большего диаметра к меньшему. Это вызывает повышенный унос материала с отходящими газами, материал в такой печи продвигается неравномерно и в местах стыков задерживается. Образовавшиеся гранулы разрушаются, что нарушает нормальный режим печи. В настоящее время проектируются и изготовляются печи ровного профиля по всей длине и максимально возможного диаметра. Такие печи обеспечивают унификацию запасных частей, позволяют иметь при максимальной производительности минимальный пылеунос, они имеют уменьшенное аэродинамическое сопротивление. Отсутствие конусной футеровки делает печь более надежной и износоустойчивой. [c.200]

Во вращающейся печи можно, как мы уже указывали, проводить процесс восстановления твердым восстановителем — железным порошком или сажей. В этом случае окись железа смешивается с твердым восстановителем и смесь загружается в печь, в которой при повышенной температуре горячей зоны происходит восстановление окиси железа за счет твердого восстановителя. При восстановлении окиси железа водородом газ пропускается со стороны выгрузки порошка, т. е. создается противоток газа, когда он движется в направлении, противоположном направлению движения материала в печи. При таком движении газа использование его повышается. В случае применения газа в качестве восстановителя все сальниковые уплотнения должны быть герметичными и не пропускать газа. [c.327]

Классификация видов движения газов. Движение газов может быть принудительным, вызванным действием вентиляторов, струйных аппаратов, и естественным — за счет разности плотностей движущихся газов. По характеру различают ламинарное и турбулентное движение. В рабочих пространствах печей газы чаще всего движутся струями в Среде менее подвижных и застойных газов струйное движение). В каналах печей газы движутся сплошными потоками канальное движение). Газы в топках и печах часто пронизывают слой кускового или сыпучего материала и оказывают давление на кусочки материала фильтрационное движение) такое движение газов может иметь место в плотном слое материала, в кипящем слое, во взвешенном слое. Иногда газы, несущие взвесь материала, искусственно закручивают в круглых каналах — тогда имеет место циклонное движение. [c.93]

Венти-лятор следует размещать там, где продукты горения имеют аиболее низкую температуру. Часть продуктов горения указанным вентилятором выбрасывается непосредственно в дымовую трубу, а другая часть —в виде возврата в камеру смешения с раскаленными продуктами горения из топки. Гидродинамика всей системы может быть обеспечена работой указанного вентилятора, в частности при помощи возврата, нагнетаемого в камеру смешения, можно эжектировать газы из топки. Схема на рис. 165, а показывает движение газов в печи с перио-дичеоким технологическим процессом, схема на рис. 165,6 — движение газов в печи с непрерывным технологическим процессом (движение газов и материала противоточное). Организация движения газов в конвективной печи с внешней рециркуляцией. создаваемой с помощью вентилятора (обычно центробежного), является наиболее эффективным решением вопроса и предоставляет широкие возможности для интенсификации кон-вактивного теплообмена. [c.388]

В нижней части реактор сужен, и ввиду повышенных скоростей материал подхватывается газами и снова поднимается в верхнюю зону. Таким образом, совершается многократная циркуляция материала в реакторе независимо от скорости движения газов. Чем меньше будет отверстие в диафрагме, тем больше будет время пребывания материала в нечи. С помощью подпорной диафрагмы и конической формы реактора представляется возможным управлять временем пребывания материала в печи до завершения заданного технологического режима. [c.107]

В коробчатой печи без перевальной стенки копвекционная камера отделена от топочной камеры решетчатой перегородкой из огнеупорного материала. Радиантные трубы расположены перпендикулярно конвекционным. Движение газов в конвекционной камере являепся црямо- [c.347]

Механика газов в слое сыпучих материалов существенно зависит от того, находится ли сыпучее в состоянии равновесия (покоя) или движется навстречу газовохму потоку. Случай параллельного движения газа и сыпучего для шахтных печей встречается редко и здесь не рассматривается. Рассхмотрим прежде всего движение газа через слой неподвижного сыпучего материала, образующий вертикальный цилиндр. Предположим, [c.419]

Типовые подовые печи представляют собой вертикальные цилиндрические стальные камеры, футерованные огнеупорными материалами. При диаметре 1,5-9,0 м и высоте до 12 м они имеют 4-14 подов-полок. Через их центр проходит вертикальный пустотелый вал со скребковыми мешалками на каждом поду. Последние при частоте вращения вала 2-3 мин перемещают материал на одних полках к периферии, а на других — от периферии к центру. Это обеспечивает зигзагообразное движение сжигаемого материала с верхних подов на нижние. Воздух для обжига подается в противоточном варианте (снизу вверх). Таким образом улучшается контакт между горячими дымовыми газами и загружаемым материалом, способствуя более полному сжиганию отходов (рис. 1.2). [c.22]

На Орско-Халиловском металлургическом комбинате разработана и опробована технология получения во ащающейся печи окускованного материала из смеси шламов газоочисток доменнь1х и мартеновских печей, который пригоден для использования в доменной шихте. Основным агрегатом является обжиговая печь длиной 18 м с противоточным движением газов. Исходный материал с влажностью 30-70% поступает в него через разбрызгивающие форсунки. Температура материала в зоне спекания составляет 980-1000°С, на разгрузочном участке — 600-700°С, температура отходящих газов 300-380 С. При работе печи наблюдается повышенный вынос пыли (до 20%), которая улавливается и возвращается на спекание. [c.74]

В разделение печей для целей рационального расчета и конструирования необходимо ввести также промежуточную категорию, характеризуемую сочетанием особенностей нафева в камерных и методических печах, — так называемые проходные печи. В проходных печах нафеваемый материал перемещается, но нафев материала можно рассчитывать на основе зависимостей, относящихся к камерным печам. Это возможно при чисто перекрестном движении газов по отношению к потоку нафеваемого материала, а также при любых других схемах движения, если во всем рабочем пространстве печи или в обособленных его частях (рассчитываемых соответственно раздельно) поддерживается одинаковая температура печной среды. [c.620]

При помощи двух последовательно соединенных вентиляторов 4 и / в нижних частях камер создается и поддерживается разрежение. На пути движения газов перед первым вентилятором установлена группа циклонных пылеуловителей 5. Горячие газы, выходящие из вращающейся печи, просасываются сверху вниз во второй камере через слой материала и о.хлаждаются. [c.224]

Весьма эффективным мероприятием, снижающим спекание колчедана, является некоторое изменение обычной схемы движения материала и газа в печи. Для этой цели на поде П1 сводовое кольцо удаляется, под укорачивается так, чтобы кольцевой зазор между валом и подом был равен 85—90 мм. Ширина кольцевого зазора между валом и подами I и IV составляет тогда 450 мм. Над гребками пода V устанавливается специальный чугунный колокол-отражатель. При таком устройстве поток материала делится на две части. Одна (большая) часть колчедана проходит через печь обычным путем вторая часть колчедана ссыпается с пода П непосредственно на под V. На пути эта часть колчедана распыляется в пространстве печи встречным потоком газа и ударами о колокол-отрал атель. Таким образом, обжиг этой части колчедана происходит во взвешенном состоянии, а поды П1 и IV работают с меньшей интенсивностью, чем в обычной печи ВХЗ, работающей с такой же нагрузкой. [c.70]

Гениальный русский ученый М. В. Ломоносов после установления физической сущности теплоты и открытия закона сохранения материи и энергии дал в трактате О вольном движении воздуха в рудниках примеченном (1742 г.) строгое определение причин движения газов в полостях печей. В 1763 г. в труде Первые основания металлургии или рудных дел М. В. Ломоносов указал на зависимость хода плавки от свойств руды и топлива, изложил действия огня в самодуях , т. е. объяснил работу дымовых труб, самодувных печей и т. д., а также высказал мысль об использовании тепла отходящих от печей газов. В 1822 г. французский ученый Фурье изложил теорию распространения тепла внутри твердых тел и дал решения частных случаев нагрева тел в труде Аналитическая теория тепла . Значительное влияние на развитие печной теплотехники оказали труды выдающегося русского металлурга В. Е. Грум-Гржимайло, опубликовавшего в 1905—1909 гг. гидравлическую теорию печей, в которой сформулированы основные принципы построения печей с естественным движением газов. [c.77]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология