Главная » Литература » Сооружения » Тринкс - Промышленные печи

Тринкс - Промышленные печи


В ТРИНКС

ПРОМЫШЛЕННЫЕ ПЕЧИ Том II

ИЗДАНИЕ ТРЕТЬЕ

ПЕРЕВОД С АНГЛИЙСКОГО КАНД. ТЕХН. НАУК М. И. ГРАНОВСКОЙ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО ЛИТЕРАТУРЫ ПО черной И ЦВЕТНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ

Москва 1961

 

АННОТАЦИЯ

Приводятся (новейшие данные о различных топливах. Описываются топочные устройства и нагревательные элементы. Дается критическое сравнение топлива разных видов и типов печей. Освещаются вопросы регулирования температуры и печной атмосферы. Описаны новые приспособления по механизации печей и мероприятия по технике безопасности. Рассматриваются конструкции и особенности печей, предназначенных для использования природного газа. Приведены справочные данные и даны практические советы, основанные на большом опыте США.

Предназначается для инженерно-технических работников различных отраслей промышленности, связанных- с эксплуатацией промышленных печен; может быть рекомендована исследователям, проектировщикам, а также студентам технических высших учебных заведений.

 

ПРЕДИСЛОВИЕ К РУССКОМУ ИЗДАНИЮ

Книга В. Тринкса «Промышленные печи» была переведена в Советском Союзе более 20 лет назад и вызвала заслуженный большой интерес среди широкого круга инженерно-технических работников, работающих в области промышленных печей.

Как видно из предисловия автора к этому изданию книги, содержание последней расширено и обновлено. Несмотря на то что за послевоенные годы технический уровень печного хозяйства заводов Советского Союза значительно вырос и построены хорошо механизированные и автоматизированные печи, не уступающие по показателям работы заграничным установкам, книга, освещающая иностранный опыт в аналогичной области техники, представляет интерес.

Она предназначена для инженерно-технических работников, занятых проектированием и эксплуатацией промышленных печей, и может быть полезна для студентов, специализирующихся в этой области.

 

ПРЕДИСЛОВИЕ

В третьем издании второго тома этой книги, предназначенной для специалистов по печам, расположение всего материала в основном сходно с расположением во втором издании. Добавлена лишь небольшая глава по технике безопасности.

Однако каждая глава претерпела значительные изменения. Две трети текста обновлено, изъяты иллюстрации, не имеющие большого значения или касающиеся устаревшего оборудования, добавлено 117 новых иллюстраций. В первую главу автором введены имевшиеся в его распоряжении новейшие данные по топливу и электроэнергии.

В главе второй приведено описание новых горелок и форсунок, а также улучшенных методов монтажа нагревательных элементов электропечей и практические методы их расчета. Детально описан электронагрев соляных ванн.

В третьей главе более полно по сравнению с прежними изданиями излагается вопрос о пределах регулирования температуры садки. Описание регулирующих приборов заменено изложением принципов их устройства.

В главе четвертой термин «регулирование естественной атмосферы» заменен термином «регулирование горения». Даны таблицы равновесного состояния окисления и восстановления различных металлов. Приводится также таблица науглероживания и обезуглероживания сталей с различным содержанием углерода. Важной частью четвертой главы является раздел, в котором изложен вопрос о защитной атмосфере. Описаны печи, в которых горячая защитная атмосфера генерируется в самой печи. Излагается вопрос о регулировании состава соляных ванн.

В пятой главе описываются новые приспособления по механизации труда при перемещении нагреваемого материала в печи. Даны сведения о прочности цепных и ленточных конвейеров. Показана эквивалентность действия электрических сопротивлений и излучающих труб; объясняются трудности автоматического перемещения садки в соляных паннах.

В главе шестой приведено сравнение печей по шести основным признакам и подчеркнуты преимущества и недостатки различных комбинаций этих признаков. Рассмотрены печи новых конструкций и новых типов. Для одной новой конструкции проведено сравнение первоначальной стоимости и эксплуатационных затрат. Рассмотрены также те изменения в конструкции печей, которые вызваны широким применением в США природного газа, передаваемого по дальним трубопроводам.

В седьмой главе обращено внимание на правила техники безопасности и рассматриваются мероприятия по обеспечению безопасной эксплуатации печей.

К технической литературе не приложим указание Горация о том, что книга должна храниться 9 лет прежде чем быть опубликованной. Автор все же частично следовал этому правилу, много раз переделывая и исправляя текст.

За время, истекшее с 1941 г., когда было выпущено второе издание книги, автор много занимался испытаниями промышленных печей. Поэтому в данном издании сравнительно большая часть материала основана на личном опыте.

Автор благодарит всех, кто принял участие в том, чтобы данной третье издание было вполне современной книгой.

Январь 1955 г. В. ТРИНКС

 

ВВЕДЕНИЕ

Промышленные печи служат для получения и использования тепла таким образом, чтобы нагрев изделий удовлетворял определенным техническим условиям при минимальной стоимости нагрева, отнесенного к единице продукции.

Тепло получается путем сжигания топлива или преобразования электрической энергии. Для получения тепла может использоваться также ядерная энергия (атомная энергия или энергия расщепления ядра), однако до сих гор она еще не применяется в промышленных печах. При выборе наиболее подходящего для данных условий источника тепла необходимо знать как основные свойства различных видов топлива, так (хоть и в меньшей степени) и оборудование для его подготовки. В гл. I сообщаются эти сведения, а также рассматривается стоимость единицы тепла при использовании разных видов топлива. Стоимость тепла, конечно, является только частью общей стоимости нагрева.

В зависимости от рода и свойств топлива для его сжигания требуется различное количество воздуха и применяется самое разнообразное оборудование. В гл. И описано это оборудование, а также устройства, служащие для превращения электрической энергии в тепловую. В этой же главе пришлось коснуться вопроса о приборах для регулирования температуры и атмосферы в печи. Однако эта аппаратура и принципы ее устройства заслуживают особого внимания. Поэтому в гл. HI рассматривается вопрос о регулировании температуры. Гл. IV посвящена частично влиянию печной атмосферы на садку, а главным образом — регулированию атмосферы в печи.

Требование обеспечить минимальную стоимость нагрева единицы продукции привело к развитию разнообразных приспособлений как по механизации работы печи, включая способы перемещения садки, так и по методам ремонта. При применении автоматических устройств для подачи топлива в печь и для регулирования его расхода (в зависимости от производительности) экономится труд. В главе V детально рассказывается об этих приспособлениях и дополняются их описания, данные в предыдущих главах.

Хотя сравнения не всегда уместны, но, когда нужно выбрать соответствующее различным условиям топливо и надлежащую конструкцию печи, эти сравнения должны быть сделаны. Имея это в виду, автор написал гл. VI с целью дать критическое сравнение различных типов печей и топлив (или электроэнергии вместо топлива). Это сравнение базируется на материале всех предыдущих глав, а также 1-го тома. Даны некоторые примеры, которые показывают, в какой степени на выбор источника тепла и типа печи влияют местные условия и специфические для данной установки требования.

Глава VII посвящена технике безопасности при обращении с топливом и использовании электрической энергии, а также предупреждению аварий из-за неисправности механизмов.

 

ТОПЛИВО и ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЭНЕРГИЯ

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ТОПЛИВЕ

Для лиц, имеющих дело с промышленными печами, важно знать свойства топлива, возможности его приобретения и сравнительную стоимость.

В промышленных печах сжигаются следующие топлива:

1. Газообразные топлива:

а) с высокой теплотворностью (богатые газы) — природный, светильный, коксовый, водяной, нефтезаводской газы, бутан и пропан;

б) с низкой теплотворностью (бедные газы) — генераторный (неочищенный и очищенный), доменный, смешанный (коксовый с доменным).

2. Жидкие топлива, начиная с легких погонов нефти — керосина, солярового масла и др., до тяжелых остатков — мазута и смолы.

3. Твердые топлива: уголь и кокс, сжигаемые на колосниковых решетках, а также угольная пыль. Электрическая энергия, не будучи топливом, заменяет последнее, так как она может быть легко превращена в тепло. Ядерная (атомная) энергия пока еще не применяется для нагрева в промышленных печах. Примерные характеристики некоторых важнейших топлив приведены в табл. I.

Выражение «адиабатная температура горения» или «теоретическая температура горения» обозначает ту температуру, которая получилась бы при сжигании топлива с теоретически необходимым количеством воздуха при постоянном давлении в хорошо изолированной камере. Теоретическая температура горения различных видов топлива при разном подогреве и избытке воздуха показана на кривых рис. 1—10. При подсчете этих температур не принималась во внимание диссоциация газов.

Теплосодержание продуктов сгорания на единицу веса для различных видов топлива дано в главе III первого тома, в разделе, озаглавленном: «Тепло, уносимое из печи продуктами сгорания».

Ниже показано, какой процент углекислого газа при атмосферном давлении постоянно диссоциирует в объеме смеси, состоящей из 21%С02 и 79% N2 в зависимости от температуры. При низких парциальных давлениях процент диссоциации может удвоиться.

При температуре, которая наблюдается в промышленных нагревательных печах, влиянием диссоциации, очевидно, можно пренебречь. Она приобретает значение в высокотемпературных плавильных печах, которые, однако, в данной книге не рассматриваются.

Если используется смесь из топлива двух видов, то теоретическая температура горения смеси будет находиться между температурами каждого из топлив и может быть подсчитана как средневзвешенная (пропорционально количествам каждой составляющей смеси). Когда сжигается, например, доменный газ смеси с таким же количеством коксового при температуре воздуха 200°, теоретическая температура горения может быть взята с достаточной для практических надобностей точностью, равной 0,5(2164,4+1510,0) =1847,0°.

Для данного вида топлива при относительно большом различии химического состава теоретическая температура горения меняется очень мало, так как топливо низкой теплотворности должно нагреть меньшее по весу количество продуктов сгорания, чем топливо высокой теплотворности.

Практически в печах никогда не достигается теоретическая температура горения. В том случае, когда сжигание осуществляется в хорошо изолированной камере, выходное отверстие которой защищено от чрезмерного излучения, можно достигнуть температуры, равной 95—96% теоретической.

Когда садка нагревается в печи, то в течение всего процесса горения продукты сгорания отдают тепло садке.

В результате фактически достигаемая температура пламени равна примерно 70% теоретически возможной. (В Европе отношение фактически достигаемой максимальной температуры к теоретически возможной максимальной называется пирометрическим коэффициентом полезного действия). Из вышесказанного следует, что наиболее высокой температуры пламени можно достичь в том случае, если пропускать через печь большой объем продуктов сгорания при быстром сжигании топлива.

Низкие же температуры горения получаются тогда, когда продукты сгорания отдают свое тепло садке при медленном сгорании топлива. Величина пирометрического коэффициента полезного действия в 70% является средним значением. Она колеблется от низких величин — 50%—до высоких — 85 или даже 90%.

Часто горение происходит с недостатком или избытком воздуха. Влияние отклонения фактического количества воздуха от теоретически необходимого показано на рис. 1 —10.

...


Архивариус Бизнес-планы Типовые серии Норм. документы Литература Технол. карты Программы Серии в DWG, XLS