Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

Учреждение образования

«БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Факультет заочный

Кафедра химической технологии вяжущих материалов

Специальность «Химическая технология неорганических веществ, материалов и изделий»

Специализация «Химическая технология вяжущих материалов»

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к дипломному проекту на тему:

Реконструкция цеха строительной извести ОАО «Гродненский КСМ»

Дипломник ____________ Е.А. Левко

Руководитель проекта ____________ проф., д.т.н. М.И. Кузьменков

Заведующий кафедрой ____________ проф., д.т.н. М.И. Кузьменков

Консультанты: ____________ проф., д.т.н. М.И. Кузьменков

____________ ст. преп., к.т.н. Ю.С. Радченко

____________ доц., к.т.н. В.И. Бакаленко

____________ доц., к.э.н. З.В. Макарова

Нормоконтролеры: ____________ асс. В.В. Заранский

____________ доц., к.т.н. Н.И. Жарков

Председатель ГЭК ________________________________ Л.А. Лучина

Минск 2006

РЕФЕРАТ

Дипломный проект включает пояснительную записку, содержащую 114 страниц, 27 таблиц, 48 литературных источников, 8 листов графического материала.

МЕЛ, ШЛАМ, ВЛАЖНОСТЬ, ЛИГНОСУЛЬФОНАТЫ ТЕХНИЧЕCКИЕ, ГЛИНОБОЛТУШКА, ГОРЕЛКА, ОБЖИГ, ДЕКАРБОНИЗАЦИЯ, ХОЛОДИЛЬНИК, ТЕХНОЛОГИЯ, ИЗВЕСТЬ

Целью дипломного проекта является реконструкция цеха по производству извести ОАО «Гродненский КСМ».

По данным аналитического обзора литературы определена рациональная схема производства извести мокрым способом. Реконструкция цеха проводится путем замены горелки типа ОГМГ для вращающейся печи на новую, более модернизированную горелку М.А.S. /2/ ЕG.X. Замена горелки позволяет снизить расход топлива на 8%.

В технологическом разделе приведен расчет расходных коэффициентов по сырью, расчет материального баланса, теплового агрегата, расчет основного оборудования и подбор вспомогательного оборудования, включая расчет вращающейся печи, глиноболтушки. Приведены разделы контроля исходных сырьевых материалов, топлива, качества готовой продукции; автоматизации основного оборудования.

Разработаны мероприятия по охране труда и обеспечению безопасности жизнедеятельности на производстве, а также мероприятия по охране окружающей среды. Рассчитаны основные технико-экономические показатели.

Для реализации проекта необходимо инвестиции в размере 350,16 млн.руб. После реконструкции себестоимость продукции снизится на 2,76%. Срок окупаемости инвестиций составит 2,6 года.

РЭФЕРАТ

Дыпломны праект уключае тлумачальную запіску, якая змяшчае старонак, табліц, 48 літаратурных крыніц, 8 лістоў графічнага матэрыялу.

КРЭЙДА, ШЛАМ, ВІЛЬГОТНАСТЬ, ЛІГНАСУЛЬФАНАТЫ ТЭХНІЧНЫЯ, ГЛІНАБАЎТУШКА, ГАРЭЛКА, АБПАЛ, ДЭКАРБАНІЗАЦЫЯ, ХАЛАДЗІЛЬНІК, ТЭХНАЛОГІЯ, ВАПНА

Мэтай дыпломнага праекта з'яўляецця рэканструкцыя цэха па вытворчасці вапны ОАО «Гродненскі КСМ».

Па звесткам аналітычнага агляду літаратуры вызначана рацыянальная схема вытворчасці вапны мокрым спосабам. Рэканструкцыя цэха праводзіцца шляхам замены гарэлкі тыпу ОГМГ для печы, якая круціцца, на новую, больш мадэрнізаваную гарэлку М.А.S. /2/ ЕG.X. Замена гарэлкі дазваляе панізіць расход паліва на 8%.

У тэхналагічным раздзеле прыведзены разлік расходных каэфіцыентаў па сыравіне, разлік матэрыяльнага балансу, цеплавога агрэгата, разлік асноўнага абсталявання і падбору дапаможнага абсталяванія. Сюды таксама ўваходзяць разлікі печы, якая круціцца, глінабаўтушкі. Прыведзены раздзелы кантролю зыходных матэрыялаў сыравіны, паліва, якасці гатовай вытворчасці; аўтаматызацыі асноўнага абсталявання.

Разпрацаваны матэрыялы па ахове працы і забеспячэнню бяспекі жыццядзейнасці на вытворчасці, а таксама мерапрыемстваў па ахове навакольнага асяроддзя. Разлічаны асноўныя тэхніка-эканамічныя паказчыкі.

Для рэалізаціі праекта неабходна інвестыцыі ў памеры 350,16 млн.руб. Пасля рэканструкцыі сабекошт вытворчасці панізіцца на 2,76%. Тэрмін акупнасці інвестыцый складае 2,6 года.

THE ABSTRACT

The degree project includes the explanatory note, containing 114 pages, 27 tables, 48 references, 8 sheets of a graphic material.

CHALK, MUD, HUMIDITY, TECHNICAL LIGNOSULFITE, LOAM MILL, THE BURNER, ROASTING, DECARBONIZATION, THE REFRIGERATOR, TECHNOLOGY, LIME

The purpose of the degree project is reconstruction of shop on manufacture to lime Open Society «Grodno KSM».

According to the state-of-the-art review of the literature the rational scheme of manufacture is certain to lime in the wet way. Reconstruction of shop is spent by replacement of a torch of type OGMG for a rotating furnace on new, more modernized torch М.А.S./2/ЕG.X. Replacement of a torch allows to lower the charge of fuel on 8 %.

In technological section calculation of account factors on raw material, calculation of material balance, the thermal unit, calculation of the capital equipment and selection of auxiliaries, including calculation of a rotating furnace, loam mill is brought. Sections of the control of initial raw materials, fuel, quality of finished goods are brought; automation of the capital equipment.

Actions on a labour safety and a safety of ability to live on manufacture, and also actions on preservation of the environment are developed. The basic technical and economic parameters are calculated.

For realization of the project it is necessary for the investment at a rate of 350,16 mln. ruble. After reconstruction the cost price of production will decrease on 2,76 %. The Time of recovery of outlay of investments will make 2,6 years.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Общий раздел

1.1 Обзор литературных и патентных источников

1.2 Технико-экономическое обоснование цеха и его мощности

1.3 Выбор и обоснование технологической схемы и ее описание

2. Технологический раздел

2.1 Характеристика исходного сырья

2.2 Ассортимент выпускаемой продукции и ее характеристика

2.3 Расчет расходных коэффициентов по сырью и материального баланса производства

2.4 Расчет теплового агрегата

2.4.1 Расчет горения топлива

2.4.2 Тепловой баланс вращающейся печи

2.5. Расчет основного аппарата и подбор вспомогательного оборудования

2.5.1 Расчет вращающейся печи и подбор горелки

2.5.2 Расчет барабана вращающейся печи на прочность

2.5.3 Расчет глиноболтушки

2.5.4 Подбор вспомогательного оборудования

3. Автоматизация производства

3.1 Обоснование и выбор параметров, подлежащих контролю и регулированию

3.2 Выбор приборов и средств автоматизации

3.2.1 Выбор системы приборов

3.2.2 Выбор автоматических датчиков

3.2.3 Выбор исполнительных устройств

3.2.4 Выбор регулирующих устройств

3.2.5 Выбор вторичных приборов

3.3 Разработка функциональной схемы автоматизации

3.3.1 Методика проектирования функциональных схема автоматизации

3.3.2 Описание работы систем автоматического контроля и регулирования

3.4 Выбор измерительного комплекса

4. Химический контроль производства

5. Строительная часть

6. Мероприятия по охране труда и безопасности жизнедеятельности

6.1 Мероприятия по охране труда

6.1.1 Анализ потенциально опасных и вредных производственных факторов, пожаро- и взрывоопасности цеха извести ОАО «Гродненский КСМ»

6.1.2 Инженерные мероприятия по обеспечению безопасности технологических процессов

6.1.3. Инженерные решения по обеспечению санитарно-гигиенических условий труда. Освещение

6.1.4 Вспомогательные здания и помещения цеха извести

6.1.5. Технические решения, обеспечивающие взрыво- и пожаробезопасность производства

6.2 Мероприятия по безопасности жизнедеятельности

6.2.1 Мероприятия по обеспечению безопасности жизнедеятельности персонала предприятия в условиях чрезвычайных ситуаций1

6.2.2 Анализ потенциально опасных источников (объектов) возникновения чрезвычайных ситуаций

6.2.3 Разработка комплексных решений, обеспечивающих безопасность жизнедеятельности

7. Мероприятия по охране окружающей среде

7.1 Сведения о мероприятиях по охране окружающей среды проводимых на комбинате

7.2 Расчет количества пыли от работы основного технологического оборудования

7.3 Сточные воды

8. Экономический раздел

8.1.Оценка рынков сбыта продукции, конкурентов и стратегия маркетинга

8.2 Обоснование производственной мощности реконструированного цеха и расчет его производственной программы

8.3 Расчет капитальных затрат на реконструкцию цеха 1

8.4 Определение издержек цеха по производству строительной извести

8.5. Расчет прибыли, рентабельности и показателей экономической эффективности капитальных вложений (инвестиций)

Заключение

Перечень графического материала

Список использованных литературных источников

Приложение

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы состоит в том, что строительная известь была и есть востребована, так как она используется в основном для производства автоклавных материалов - силикатного кирпича, газосиликатных блоков.

Газосиликатные блоки являются самым перспективным материалом в строительстве, поэтому известь всегда будет востребована.

Известь, полученная из переувлажнённых мелов, характеризуется хорошим качеством, но имеет недостаток - высокий расход топлива. Поэтому одной из актуальных задач, является снижение расхода топлива, что может быть осуществлено как переводом с мокрого способа производства на сухой способ, так и совершенствованием процесса сжигания топлива.

Реализация второго направления требует меньших капитальных затрат, следовательно проект будет менее окупаемым.

В данном дипломном проекте разработан проект реконструкции цеха по производству извести, годовой производительностью 90000 т./год. Целью реконструкции является снижение расхода топлива. Проект реконструкции предусматривает замену горелки ОГМГ на горелку типа MAS.

1. ОБЩИЙ РАЗДЕЛ

1.1 Обзор литературных и патентных источников

Физико-химические процессы Физико-химические процессы, происходящие во вращающейся печи по характеру термообработки сырьевых материалов можно разделить на следующие стадии: сушку, подогрев, обжиг и охлаждение.

Сушка карбонатного сырья происходит при его нагревании до температуры 200 град и сопровождается удалением из материала свободной влаги. При этом материал внешне не изменяется.

Подогрев сырья в зависимости от его вида осуществляет нагревом до температуры 200 - 900?С (известняка, мела) или 200 - 710 (доломита). Нагрев известняка и доломита в указанном интервале температур сопровождается выгоранием органических примесей, частичным растеканием, увеличением объема на 2 - 4% и снижением предела прочности на сжатие до 20 МПа.

Обжиг карбонатного сырья выполняют до температуры 900 - 1300?С (известняка, мела) или 710 - 900?С (доломита). При этом происходит термическая диссоциация карбонатов магния и кальция (декарбонизация), которая представляет собой химическую реакцию, протекающую с поглощением теплоты, и может быть схематически (с учетом молекулярных масс) записана в следующем виде:

MgCO3 MgO + CO2

84,32 40,31 44,01

CaCO3 CaO + CO2

100,09 56,08 44,01

Карбонаты разлагаются на оксиды магния и кальция (известь) и углекислый газ, который улетучивается.

При полном разложении карбоната магния для получения 1 кг MgO теоретически требуется 84,32 / 40,31 = 2,09 кг MgCO3.

При полном разложении карбоната кальция для получения 1 кг СаО теоретически требуется 100,09 / 56,08 = 1,786 кг СаСО3.

Доводить степень диссоциации карбонатов до 100% практически нецелесо-образно ввиду снижения производительности печи и увеличения удельного расхода топлива на обжиг. На практике ограничиваются величиной степени диссоциации (степени обжига) материала в пределах 90 - 98%.

Количество теплоты, которое затрачивают для полного разложения при атмосферном давлении и условной температуре 20?С 1 кг MgCO3, равно 1300 кДж, для разложения 1 кг доломита - 1550 кДж, 1 кг СаСО3 - 1780 кДж.

Практически на 1 кг продукта затрачивается больше теплоты, значение которой определяется тепловым КПД печи. Например, для получения 1 кг СаО используют приблизительно 4000 кДж теплоты в шахтной печи и около 9000 кДж в длинной вращающейся печи.

Охлаждение извести осуществляют снижением ее температуры от 900 до 100 - 40?С (кальциевой) или от 710 до 100 - 40?С (магнезиальной и доломитовой). При охлаждении отдельные куски извести растрескиваются. Химических реакций не происходит /1/.

Влияние режимных параметров процесса обжига на производительность печи и качество извести. Важнейшим параметром является средняя температура в зоне обжига печи. Она в основном зависит от расхода топлива на 1 кг извести, выпускаемой печью. При одной и той же температуре обжига время полной декарбонизации кусков сырья различного размера неодинаково. Например, при температуре обжига 1000?С время полной декарбонизации известняка размером 120 мм составляет 8,5 ч; 80 мм - 5,5 ч; 40 мм - 3 ч; 20 мм - 1,2 ч. Из этого примера следует, что при низкой температуре обжига крупные куски сырья не успевают полностью обжечься и в них образуется «недожег», т.е. неразложившийся СаСО3.

Под «недожогом» извести понимают неразложившуюся часть известняка, которая находится в куске под слоем хорошо обожженной извести. «Недожог» легко обнаружить, взяв в руки куски извести, так как куски с «недожогом» тяжелее полностью обожженных. Расколов такой кусок, можно увидеть ядро серого цвета, состоящее из неразложившегося СаСО3. Количество «недожога» Gнед, можно подсчитать по формуле:

Gнед = 2,27 П.П.П.ост %, (1.1)

где П.П.П. -- остаточные потери при прокаливании извести, %.

«Недожог» в извести снижает ее качество за счет уменьшения содержания СаО. Причиной появления «недожога» извести являются нарушения технологии процесса обжига.

Под «пережогом» извести понимают ту ее часть, которая в естественных условиях не взаимодействует с водой в принятые сроки гашения. К «пережогу» относятся рекристаллизованные оксиды СаО и MgO, а, также ошлакованные и оплавленные частицы активной оксиды кальция. «Пережог» извести внешне представляет собой ошлакованные и оплавленные утяжеленные куски извести темноватого цвета, имеющие плотную структуру. Вредное влияние «пережога» извести состоит в том, что он попадает в отходы при гашении (чистая потеря извести), гасится в силикатных изделиях (при автоклавной обработке), в кладке или штукатурке, вызывая их разрушение. Снижение количества «пережога» в комовой кальциевой извести можно получить при ее тонком измельчении. Причиной появления «пережога» извести является нарушение требований, предъявляемых к сырью, топливу и режиму обжига.

С увеличением температуры обжига растет скорость декарбонизациии сырья, т.е. время его обжига уменьшается. Так, если скорость декарбонизации СаСО3 при температуре обжига 950?С принять за единицу, то при 1050?С она увеличивается в 1,8 раза, при 1150?С - в 4 раза. Соответственно сократится время обжига сырья и возрастет производительность печи.

Температуру обжига повышают до предела, который устанавливают в зависимости от чистоты карбонатного сырья, вида и зольности топлива, требований к качеству извести, типа печи, огнеупоров. Превышение предельной температуры обжига нарушает технологический режим работы печи и сопровождается выпуском некачественной извести.

По величине предельной температуры обжига различают три режима обжига карбонатных пород: мягкий, средний, жесткий.

Мягкий обжиг характеризуется температурным интервалом 1150 - 1200?С для вращающейся печи (900 - 950?С - для печи кипящего слоя, 950 - 1050?С - для шахтной печи). При таком обжиге чистого известняка или мела и использовании малозольного топлива образуются пористые, пронизанные мелкими трещинами легкие куски извести, раскалывающиеся при слабом ударе. Это объясняется тем, что при обжиге сырья объем его кусков уменьшается незначительно (10 - 12%). После погружения извести в воду она быстро и полностью вступает с ней в химическую реакцию гидратации (гашения) с выделением большого количества теплоты, что сопровождается быстрым разогревом и даже кипением жидкости. Такая известь содержит 80 - 93% активных CaO + MgO. Размер кристаллов СаО - менее 1 мкм. Время гашения 1 - 2 мин, температура гашения 80 - 90?С. Преимущество мягкого обжига - выпуск быстрогасящейся извести, недостаток - низкая производительность печи.

При среднем обжиге чистого мела или известняка (температура обжига 1250 - - 1350?С во вращающейся печи, 950 - 1000?С - в печи кипящего слоя, 1100 - - 1250?С - в шахтной печи) и работе не малозольном топливе объем кусков сырья уменьшается на 15 - 20%. Куски извести отличаются менее пористой и более плотной структурой, что объясняется преобладанием в ней более крупных кристаллов СаО. Известь бурно реагирует с водой. Содержание в ней активных СаО + + MgO составляет 80 - 92%, время гашения 3 - 10 мин, температура гашения - 80 - 85?С.

Средний обжиг устанавливают при выпуске строительной извести и при этом получают быстро- и среднегасящуюся известь 1 - го и 2 - го сортов при расчетной производительности печи.

Жесткий обжиг отличается температурным интервалом 1400 - 1500?С во вращающейся печи (1050 - 1150?С - в печи кипящего слоя, 1300 - 1400?С - в шахтной печи). При жестком обжиге чистого известняка или мела и применении малозольного топлива объем кусков сырья уменьшается на 40 - 42%, в результате чего получается известь незначительной пористости и высокой плотности. Кристаллы СаО в ней в десятки и сотни раз крупнее, чем в извести, полученной при мягком обжиге. Такие кристаллы СаО, т.е. размером более 10 мкм, медленно гасятся водой и образуют пережег извести. Известь содержит 80 - 90% активных СаО + MgO, время гашения соcтавляет 8 - 15 мин, температура гашения 75 - 85?С. Жесткий обжиг применяют при выпуске конвекторной извести. Его преимущество - повышенная производительность печи, недостаток - получение извести с пережогом.

Таким образом, при обжиге чистого карбонатного сырья и использовании малозольного топлива производят высокоактивную известь с различными сроками гашения. Известь отличается кремово-белым цветом /1/.

Влияние минеральных примесей на качество извести, выбор режима обжига и производительности печи. Одним из источников появления в извести примесей служит сырье, другим - топливо.

Природные карбонаты кальция обычно содержат определенное количество MgCO3 (в виде доломита) и примесей. Примеси входят также в зольную часть топлива. Наиболее распространены примеси в виде кремнезема (SiO2), полуторных оксидов (Fe2O3, А12О3) и сульфата кальция (CaSO4).

Влияние MgCO3 на свойства извести состоит в следующем. Разложение доломитизированного известняка идет в две стадии: вначале разлагается MgCO3, а затем при более высокой температуре СаСО3. Образовавшаяся при 700 - 750?С оксид магния при дальнейшем нагревании спекается и рекристаллизуется, теряя при этом в значительной степени способность к гидратации. Чем выше температура обжига, тем больше времени затрачивается на гидратацию прокаленного MgO. Полученная длительным обжигом при температуре 1100 - 1300?С MgO в обычных условиях гидратирует полностью только через несколько недель и даже месяцев.

Содержание кремнезема (SiO2) в чистых известняках обычно не превышает 2%, но в мергелистых достигает 5 - 15%; SiO2 взаимодействует в СаО в твердом состоянии уже при 700 - 800?С, образуя силикаты кальция (в основном двухкальциевый силикат - 2СаО • SiO2 или белит), которые представляют собой тугоплавкие соединения и при 1300 - 1400?С не образуют расплава. Полученные в процессе обжига силикаты кальция снижают количество свободной СаО в извести, так как она находится в них в связанном виде.

Взаимодействие СаО с Fe2O3 и А12О3 происходит при температуре 900 - 1200?С с образованием новых соединений - ферритов и алюминатов кальция (СаО • Fe2O3; 2CaO • Fe2O3; CaO • А12О3), обладающих низкой вязкостью и низкой температурой плавления (так называемой жидкой фазы). Жидкая фаза обволакивает зерна СаО, образуя медленногасящуюся известь.

Присутствие в извести СaSO4 способствует понижению температуры образования жидкой фазы и значительно замедляет процесс гидратации извести. Следовательно, оксид кальция в извести может находиться в свободном и связанном состоянии.

Связанным оксидом кальция называется СаО, вступивший во взаимодействие с примесями с образованием новых химических соединений (силикатов и алюмофер-ритов кальция). Эта часть воздушной извести представляет собой безвозвратные потери оксиды кальция, тогда как для гидравлической извести силикаты кальция (белит) являются необходимыми материалами.

Максимальное количество СаО, связанной в новые соединения, составляет: СаОсвяз = 1,87 · SiO2 + 1,1 А12О3 + 0,7 Fe2O3%, где SiO2, А12О3, Fe2O3 - содержание оксидов в сырье, пересчитанное на теоретический состав извести, %. Свободным СаО называется оксид кальция, находящийся в виде кристаллов СаО.

Таким образом, к свободным оксидам СаО и MgO относятся активные СаО и MgO, ошлакованные и оправленные частицы активной СаО и крупнокристалличес-кие оксиды СаО и MgO.

Примеси органического происхождения. Нефть, битум, смолы полностью выгорают в печи и не влияют на качество и цвет извести.

Влияние минеральных примесей на производительность печи. Примеси доломита и кремнезема не вызывают существенно изменения производительности печи. Примеси железа, алюминия и серы, а также зольность топлива более 12% приводят к образованию в шахтной печи сваров и зависаний материала, привару шихты к футеровке. Это нарушает аэродинамику шахтной печи и снижает ее производительность.

Влияние минеральных примесей на выбор режима обжига. Карбонатное сырье с содержанием примеси доломита более 12% обжигают в печи кипящего слоя при мягком обжиге. При этом получают MgO в активной форме, т.е. способный гаситься за 25 - 30 мин в обычных условиях.

Сырье содержащее более 3% примеси SiO2, можно подвергать среднему обжигу, так как белит не образует жидкой фазы до температуры 1400?С.

Если каждой из примесей Fe2O3, Al2O3, S содержится более 0,5%, то это вызывает пережег извести. В результате карбонатное сырье, содержащее более 2% оксидов, подвергают мягкому обжигу.

Твердое топливо зольностью более 12% при его использовании в шахтной печи в пересыпку вызывает пережег извести. Поэтому при зольности топлива 12 - 20% и чистом сырье целесообразно установить в печи средний обжиг. В случае зольности топлива более 20% или использовании сырья с содержанием глинистых примесей 5 - 8% в шахтной печи устанавливают мягкий обжиг/2/.

Устройство и работа основных аппаратов, используемых в технологии извести.

Оборудование для отмучивания материалов. Мягкие породы обладают свойством распускаться в воде. Влажность шлама, получаемого из распускающихся в воде пород, зависит от физических свойств породы. С повышением пластичности породы влажность шлама повышается.

Для мокрого измельчения (размучивания) мягких пород применяются болтушки нескольких размеров. В болтушках мел размучивается в воде и равномерно перемешивается с ней; при этом тяжелые и особо твердые составляющие (галька, песок и т.п.) оседают на дно. Мел естественной влажности (до 20% и выше) в виде кусков размером а поперечнике до 300 мм попадают в болтушки. Влажность мелового шлама, полученного в болтушках, составляет 35 - 40%.

Болтушка представляет собой бетонный резервуар диаметром 5 - 12 м и глубиной 1,8 - 5,5 м. В резервуаре имеется центрально расположенная бетонная колонна, являющаяся опорой для вращающихся частей болтушки. В колонне забетонирован и при помощи фундаментных болтов прочно связан с ней чугунный стакан, в который вставлена стальная невращающаяся ось. На верхний конец оси свободно посажена коническая шестерня. Нижней частью ступицы шестерня опирается на подпятник, расположенный на торце стакана. Коническая шестерня вращается ведущей шестерней от электродвигателя. Одновременно вращается рама и бороны с окружной скоростью 4 м/с. При этом зубья борон разбивают материал и перемешивают его с водой, поступающей в болтушки. Измельченный материал - шлам с частицами размером до 6 мм выходит через боковую решетку разгрузочного отверстия и далее транспортируется центробежными шлам-насосами /3; 4/.

Таблица 1.1

Технические характеристики болтушек

Наименование показателей	Значения показателей
Диаметр болтушек, м	6	8	12
Производительность, м3/ч для глины для мела	6 - 8 14 - 18	10 - 14 22 - 32	20 - 32 60 - 72
Мощность двигателя, кВт	14	23	55
Общая масса металлических частей, т	11,2	56	98,9

Коррекционные бассейны. Резервуары для хранения подразделяют на горизонтальные и вертикальные. Вертикальные резервуары представляют собой цилиндрические емкости с конусными днищами, установленные на колоннах, с отношением длины к диаметру 2/1. Емкость таких резервуаров обычно невелика.

В вертикальных резервуарах шламы или мокрая шихта перемешиваются пневматическим путем при помощи сжатого воздуха. Устройство для приема сжатого воздуха в большинстве случаев состоит из напорного трубопровода диаметром 150 мм, установленного в центре резервуара и на 1,0 - 0,7 м не доходящего до низа конусной части бассейна. В зависимости от требующейся интенсивности перемешивания, а также диаметра резервуара количество трубопроводов сжатого воздуха, устанавливаемых в резервуаре, может составляет два, три и более. Резервуары такого рода применяются в большинстве случаев как смесители или усреднители определенных порций шлама.

Сырьевую смесь после помола корректируют для поддержания необходимого химического состава и периодически перемешивают, что влияет на качество получаемой извести, стойкость огнеупорной футеровки печей и режим их работы.

Шлам, поступающий из мельниц по шламопроводам, обычно корректируют в вертикальных железобетонных или металлических бассейнах с коническим дном объемом 400 - 1200 м3 (диаметр 8 - 12 м, высота 12 - 15 м). Корректируют путем перекачивания различного по составу шлама центробежными шламовыми насосами из одного бассейна в другой до получения однородного составу (по модулю или по титру) шлама. Шлам в бассейнах перемешивают сжатым воздухом, поступающим в каждый из них по центральной трубе диаметром 50 - 100 мм почти со дна бассейна.

Вращающиеся печи. Печи непрерывного действия, работают по принципу противотока. Используются в мокром, сухом и комбинированном способе производства. Работают на любом виде топлива при его факельном сжигании. Основным элементом является вращающийся стальной барабан с приводом, футерованный внутри огнеупором и опирающийся через бандажи на роликовые опоры. Диаметр барабана 3 - 5 м, длина от 60 до 230 м. Наклон барабана 3 - 4?С, скорость вращения 0,6 - 1,2 об/мин. С верхнего конца печи (холодный) загружается сырье для обжига, с нижнего (горячий) выгружается обоженный материал. Материал перемещается по длине печи благодаря наклону и вращению барабана. Топливо и воздух подаются с холодного конца печи. После обжига материал направляется в холодильник/1/.

Корпус выполнен из последовательно соединенных встык с помощью сварки металлических обечаек. В местах расположения опор на корпусе выполнены массивные стальные кольца - бандажи. Приблизительно по середине корпуса установлена венцовая шестерня. Бандажи и венцовая шестерня установлены на корпусе жестко. В холодном конце печи корпус нагревается до температуры 50 - 60?С, в горячем до 200 - 600?С. Вследствие наклона печи при ее вращении происходит сползание корпуса в осевом направлении. Для восприятия осевых усилий и возврату корпуса печи в прежнее положение используется упорные ролики с гидроциклоном. С помощью гидроцилиндра корпус перемещается в прежнее положение со скоростью 1 м/час.

Вращение барабана осуществляется с помощью венцовой шестерни, которая входит в зацепление с подвенцовой шестерней, соединенной через муфту с редуктором и электродвигателем. На печах длиной до 150 м устанавливается односторонний привод, более 150 м - двухсторонний. Вспомогательный привод нужен для медленного вращения корпуса в период пуска охлаждения и ремонта. Мощность электродвигателя основного привода от 8 до 320 кВт.

Футеровка предназначена для обеспечение возможности проведения высокотемпературных процессов, защита исходных материалов, продуктов взаимодействия и печной среды от контакта с окружающей средой и для защиты металлического корпуса печи от теплового воздействия. Для футеровки используются кислые, щелочные и нейтральные огнеупоры. К кислым огнеупорам относятся динасовые на основе SiO2, корундовые (Al2O3), шамотные (обоженных алюмосиликатных пород). Основные - магнезитовые, доломитовые, хромомагнезитовые. К нейтральным - карбиткремневые и углеродистые.

Низкотемпературные зоны печи футеруются в основном шамотом, высокотемпературные - магнезитовыми и хромомагнезитовыми огнеупорами. За счет образования жидкой фазы в зоне спекания футеровка покрывается защитным слоем смазки, что повышает срок ее службы. Срок службы футеровки в высокотемпературной зоне 1 - 1,5 года, в низкотемпературной зоне 3 - 5 лет. Холодный участок печи в зоне испарения обычно футеруется огнеупорным бетоном.

Современные тенденции проведения футеровочных работ заключаются в замене штучных огнеупоров на огнеупорные блоки.

Уплотнительные устройства устанавливаются между вращающимися концами печи и примыкающими к ним неподвижными частями и предназначены для сокращения подсоса холодного воздуха через зазоры. В холодном конце печи по мокрому способу производства в качестве уплотнительного устройства используется прорезиненная лента. Лента охватывает корпус печи и скользит по нему при вращении. Трос перебрасывается через блоки и натягивается свободноподвешенными грузами.

Со стороны горячего конца печи используются в основном лабиринтные уплотнения. Лабиринтные уплотнение состоит из двух пар концентрически установленных колец. Одна пара неподвижная, вторая жестко установлена на барабане и вращается вместе с ним. Обе группы колец заходят друг в друга и образуют лабиринт, который создает повышенное аэродинамическое сопротивление.

Разгрузочная головка состоит из стального каркаса, футерованного внутри огнеупором. Корпус установлен на тележку, с помощью которой может откатываться от корпуса печи. В корпусе разгрузочной головки установлена горелка либо форсунка. Внизу имеется отверстие для выгрузки материала.

Устройство для охлаждения печи. Для предотвращения перегрева корпуса печи, печь в зоне спекания охлаждается, используют воздушное или водяное охлаждение. Охлаждается участок равный шести диаметрам от горячего конца. Нагретые вода или воздух могут использоваться для технологических целей.

Теплообменные устройства. Для улучшения теплообмена и снижения расхода теплоты печи оборудуются внутренними теплообменными устройствами - цепными завесами. Цепные завесы устанавливаются в зоне сушки шлама. При вращении печи цепи периодически омываются шламом и газовым потоком. Находясь в газовом потоке цепи воспринимают от него теплоту и затем отдают ее шламу при погружении. Когда цепи попадают снова в газовый поток, при вращении печи, на них образуется тонкая пленка шлама, которая интенсивно высушивается и в результате соударения цепей осыпается. Использование цепной завесы позволяет увеличить площадь соприкосновения шлама с газовым потоком и увеличить поверхность теплообмена. На выходе из цепной зоны материал имеет влажность

8 - 12% и становится сыпучим при этом цепи становятся неэффективными. Влажность 8 - 12% обусловлена необходимостью гранулирования шлама с целью улучшения условия теплообмена в последующих зонах /5; 6/.

Таблица 1.2

Основные характеристики вращающихся печей

Показатели	Размеры печи
	4,5 ? 170м	3,6 ? 110м	2,2/2,5 ? 75м
1	2	3	4
Отношение L/ D	41,5	34,4	37,5
Уклон корпуса, %	4	3,5	3,5
Частота вращения корпуса, об/мин	0,7 - 1,4	0,25 - 1,17	0,5 - 1,2
Производительность, т/ч	31,8	13,5	5,9
Удельные съемы извести т/м2, сут. т/м3, сут.	57,8 0,34	42,2 0,38	46,7 0,62
Содержание активных СаО+MgO, %	90	80	70
Удельный расход условного топлива на 1 т извести, кг	270	280	380
Потребляемая электроэнергия, кВт ч/т	21,6	20	36
Вид сырья	Меловой шлам	Меловой шлам	Меловой шлам
Влажность сырья, %	37	40	45
Размер кусков, мм	-	-	-
Удельный расход сухого сырья с учетом пылеуноса, кг/кг	1,86	1,8	1,74
Пылеунос, %	8	5	8
Тип холодильника	Колосниковый Волга-35С	Однобарабан-ный размером 2,5 ? 38 м	Рекуператорный: 12 барабанов размером 2,5 ? 4,4 м
Температура газов на выходе из барабана печи, ?С	210	165	230
Температура извести на выходе из холодильника, ?С	150	50	120

Аппараты для обеспыливания воздуха и газов. Обжиговые установки имеют обеспыливающие устройства для очистки аспирационного воздуха или отходящих газов. Характеристика улавливаемой пыли и газопылевых выбросов для вращающейся печи с цепной завесой приведена в таблице 1.3.

Таблица 1.3

Характеристика газопылевых выбросов печей

Источник газопылевых выбросов	Характеристика газа	Содержание частиц мельче 5 мкм, %
	Объем, нм3 на 1 кг продукта	Темпера- тура, ?С	Точка росы, ?С	Запылен- ность, г/нм3
Вращающиеся печи с цепной завесой длиной 118 - 185 м	3,5 - 5,3	170 - 250	62 - 77	8,5 - 42	5 - 24

Состав пыли в выбрасываемых газах и воздухе по дисперсности очень разнообразен. Наряду с крупными частицами более 100 мкм имеется от 20 до 50% очень мелких частиц менее 10 мкм. Это требует установки последовательно нескольких (двух или трех) обеспыливающих аппаратов, один из которых улавливает крупные частицы пыли, другой - мелкие. Применение того или иного аппарата зависит от целого ряда факторов, главными из которых являются следующие: количество запыленных газов, которое необходимо очистить в единицу времени, степень очистки газов, условия работы аппарата и размеры улавливаемых частиц.

Циклоны. Циклоны устанавливают на первой ступени обеспыливания. Температура газов не должна превышать 400?С, начальная запыленность воздуха не более 400 мг/м3. Циклоны полностью улавливают только крупные частицы более 10 мкм, частицы размером 5 мкм и менее не улавливаются. Разработаны следующие конструкции циклонов: НИИгаз-ЦН, ЦН-1, типа «Крейзель», СИОТ, ЛИОТ и др., первые из них получили наибольшее распространение.

Электрофильтры. Электрофильтры применяются на второй стадии очистки газов, реже при одностадийной схеме пылеочистки. Температура отходящих газов не должна превышать 300?С. Относительная влажность газов - не менее 20%.

Степень очистки газа 0,9 - 0,99 и зависит от следующих факторов: скорости газов в электрофильтре; длины осадительных полей; степени чистоты электродов; размера частиц и физических свойств пыли; влажности газов.

Чем меньше скорость газа и больше длина осадительного поля (ширина осадительного электрода), тем выше степень очистки /7/.

Пути улучшения теплотехнических показателей в производстве строительной воздушной комовой извести.

Промышленность строительных материалов является одним из крупнейших потребителей топливно-энергетических ресурсов. Совершенно оправданно, что эта отрасль всегда была объектом воздействия со стороны органов управления с целью снижения топлива на единицу продукции. Значимое снижение затрат топлива и энергии при производстве стройматериалов можно достичь внедряя новые технологии, новое оборудование, тепловые агрегаты и т.д.

Одним из путей экономии ТЭР в производстве извести по мокрому способу является снижение влажности шлама. Известно, что снижение влажности на 1% дает 1,5% экономии топлива. В настоящее время влажность шлама колеблется от 39 - 40% на ОАО «Красносельскстройматериалы» до 44 - 47% на ОАО «Кричевцементошифер» строительных материалов. Расчеты показывают, что влажность шлама можно снижать до 35% . Ниже 35% нецелесообразно, в связи с тем, что в зоне диссоциации СаСО3 во вращающейся печи имеется такое количество тепла, которое способно испарить 35% влаги и более /11; 12/.

Исходя из этого можно говорить о возможном снижении влажности на 6 - 10% с экономией топлива на 9 - 15%. Поэтому поиск поверхностно-активных веществ, способных понизить влажность, является актуальной задачей. В настоящее время проводиться разработка составов сырьевой смеси для производства извести с использованием минерализаторов. Наибольшее ускорение процесса декарбонизации обеспечивают хлориды титана, марганца, хрома и меди. Менее активными являются добавки хлоридов никеля, кобальта, железа и цинка. Исследования показали, что при увеличении количества добавок сверх 0,3% (масс) по хлору происходит снижение скорости реакции разложения. Данный факт объясняется тем, что в этих условиях происходит полное покрывание поверхности частиц СаСО3 как самой добавкой, так и продуктами реакции между СаСО3 к поверхности кристаллов и, следовательно, к снижению скорости термической диссоциации СаСО3. В качестве наиболее пригодных к использованию авторы рекомендует медь-хлоридные отходы от травления плат в радиоэлектронике /13/. В качестве минерализаторов можно использовать хлориды. Учитывая результаты по повышению активности извести в присутствии данных добавок, а также прочности известковых гранул, влияющей на пылеобразование в печи, наиболее приемлемым представляется использование в качестве минерализатора 0,2 - 0,4% KСl в пересчете на массу сухого мела. Текучесть шлама при этом не ухудшается, однако вследствие возможности коррозии оборудования целесообразно производить впрыск приготовленного рассола непосредственно в холодный конец печи. Вредное газовыделение вследствие возгонки KСl в зоне обжига будет предотвращено благодаря цепной завесе, что позволит задерживать основную массу хлорида калия и обеспечивать его циркуляцию в печи /14/. При использовании в качестве минерализатора 0,3 - 0,4% соды (Na2CO3) достигается наибольший прирост активности (от 55% до 80 - 85%). Соду целесообразно вводить непосредственно в меловой шлам, т.к. она является эффективным разжижителем и позволяет снизить влажность шлама на 3%. Кроме того, при использовании соды предотвращается возможность коррозии оборудования и вредного газовыделения при обжиге /15/. Также в качестве минерализатора можно использовать 0,3 - 0,4% содовый плав, который является отходом при производстве капролактама на ОАО «Гродно Азот».

Другие пути снижения затрат ТЭР связаны с качеством эксплуатации тепловых агрегатов. Например, уменьшение толщины футеровки во вращающихся печах приводит к увеличению теплопотерь в окружающую среду. Или разреженная цепная завеса и, как следствие, уменьшение поверхности теплообмена, приводит к потерям тепла с отходящими газами.

Возможные технические решения производства извести «сухим способом». Расчеты показывают, что при сухом способе производства без добавления воды к природному сырью, при влажности исходного сырья 25 - 26%, удельный расход условного топлива для производства одной тонны извести составит 180 кг. Это на 80 - 100 кг или на 30% меньше, затрачивается сегодня при мокром способе и при использовании кальцинаторных решеток.

Однако, для обеспечения удельного расхода 180 кг условного топлива на 1 тонну необходимы вращающиеся печи с отношением длины к диаметру значительно большим, чем для мокрого способа. Для достаточной утилизации тепла уходящих газов, чтобы их температура была на обрезе печи порядка 200 - 250?С, соотношение длины к диаметру печи должно быть увеличено на 30 - 40%. Это означает, что при диаметре 3,6 метра длина печи составит порядка 150 метров. Печь с таким отношением длины к диаметру плюс встроенные в холодном конце теплообменные устройства жаростойкой стали позволят снизить температуру уходящих газов на обрезе печи до 200 - 250?С.

При такой схеме производства необходимо усиление пылеподавляющих устройств в связи с многократным увеличением пылесодержания уходящих газов /11; 12/. Такое техническое решение может быть реализовано при строительстве новых технологических линий.

Интенсификация сжигания топлива. Проблема эффективного использования топлива является крайне актуальной как в настоящее время, так и в обозримом будущем.

Основные требования эксплуатации к горелочному оборудованию вращающихся печей:

- управление процессом обжига, что включает в себя регулирование как длины зоны спекания, так и тепловых потоков в ней не только расходом сжигаемого топлива, но также и изменением в максимально широком диапазоне формы и интенсивности пламени;

- стабильное горение и неизменная форма пламени для стационарных условий;

- четкий ввод печи в эксплуатацию и вывод из нее;

- надежность в эксплуатации, простота настройки и обслуживания горелки;

- максимальное снижение выбросов вредных веществ в атмосферу.

Газовые горелки 50 - 60 - х годов характеризовались, в частности, отсутствием канала для первичного воздуха. В те годы было широко распространено мнение, что высокая скорость истечения природного газа из сопел горелки обеспечивает хорошее его смешивание со вторичным воздухом и первичный воздух является избыточным. Кроме того, естественно, требуется некоторый дополнительный расход тепловой энергии на нагрев в печи первичного воздуха. Регулирование формы пламени пытались достичь с помощью изменения величины закрутки потока газа в одном или двух каналах. Большая степень закрутки потока газа образует короткое, интенсивное пламя, меньшая - длинное пламя слабой интенсивности. Это достигается изменением скорости газа в тангенциальном завихрителе или изменением соотношения между прямоточным и вихревым потоками газа.

Одним из недостатков горелок без первичного воздуха является их крайне низкая эксплуатационная надежность. Любое нарушение в системе газоснабжения или автоматике горелки (например, в реле контроля горения) приводит к ее перегреву и выходу из строя. Как закономерное завершение развития газовых горелок без первичного воздуха была разработана конструкция с замкнутым, воздухоохлаждаемым наружным каналом.

Развитие практики и теории процесса обжига выявили также значительные «аэродинамические» недостатки процесса горения газа без потока первичного воздуха:

- регулирование формы пламени достигается только на очень коротком участке вблизи горелки, так как газовые струи кольцевой формы имеют малую глубину проникновения в пространство печи;

- затянутый процесс смешения природного газа с вторичным воздухом и вследствие этого невозможность получения пламени высокой интенсивности. Плохое смешение топлива с воздухом приводит к образованию нестабильного колеблющегося пламени размытой формы, приводящего к быстрому износу футеровки печи и к ухудшению качества продукта;

- регулирование температуры в зоне спекания практически достигается только изменением количества сжигаемого топлива, которое, в свою очередь, однозначно определяет длину зоны спекания, то есть полностью отсутствует возможность раздельного регулирования температуры материала и длины зоны декарбонизации. Это ограничивает производственную мощность печи, не позволяет достичь высо-кого качества клинкера и приводит к повышенному удельному расходу топлива.

Теоретические исследования и производственный опыт привели к тому, что практически все фирмы перешли к выпуску так называемых многоканальных горелок, имеющих подвод первичного воздуха.

Горелки второго поколения имели и имеют простую двухканальную систему подачи первичного воздуха в факел.

Один из каналов таких горелок оснащен завихрителем (вихревой канал), а другой нет (прямоточный канал). Путем распределения первичного воздуха по этим каналам достигается удлинение факела (меньшая закрутка потока первичного воздуха) или укорачивание (большая закрутка потока первичного воздуха). Распределение первичного воздуха по каналам осуществляется или заглушками, или путём изменения площадей выходного сечения соответствующих сопел с помощью осевого перемещения внутренней трубы канала с соплом.

Опыт эксплуатации горелок данной системы выявил, однако, ряд их недостатков:

- сложность управления формой факела вследствие наличия большого количества средств управления - двух заглушек и устройств для осевого перемещения каналов;

- узкий диапазон регулирования формы пламени, так как изменение степени закрутки первичного воздуха при перераспределении воздуха весьма незначительно;

- подача первичного воздуха по двум концентрическим каналам приводит к повышенным потерям его давления, то есть к снижению скорости истечения первичного воздуха из сопел и потерям энергии, крайне необходимой для его смешения с топливом и с атмосферой печи;

- истечение первичного воздуха в форме концентрических разнонаправленных струй, в результате столкновения которых образуется новая струя, приводит к потерям кинетической энергии первичного воздуха, при этом снижается интенсивность горения, уменьшается зона рециркуляции горячих газов в центре пламени и, тем самым, замедляется воспламенение топлива;

- при регулировании формы факела путем распределения воздуха по двум каналам неизбежно снижается или общий расход первичного воздуха через горелку, или скорость его истечения через аксиальное/радиальное сопло, то есть снижается энергия (импульс) первичного воздуха в пространстве печи, что приводит к уменьшению стабильности факела и снижению эффективности горения топлива.

С целью устранения вышеперечисленных недостатков фирма Unitherm Cemcon в конце 80 - х гг. приняла решение разработать принципиально новую конструкцию горелки. Основными технологическими задачами, поставленными при разработке этой конструкции, являлись следующие:

1) достичь максимально простой регулировки формы пламени, настройка новой формы должна осуществляться в течение нескольких секунд;

2) обеспечить регулировку формы пламени без изменения энергии (импульса) струи первичного воздуха, то есть расход первичного воздуха и скорость его истечения должны оставаться постоянными при любой форме пламени;

3) интенсифицировать сгорание топлива в зоне спекания и при этом снизить тепловую нагрузку на футеровку печи путем устранения пиков температуры вследствие интенсивной рециркуляции продуктов сгорании в центре факела;

4) значительно увеличить диапазон регулирования формы пламени;

5) обеспечить надежное охлаждение наружного кожуха горелки и соплового аппарата при любой форме пламени.

В результате трехлетних проектных работ удалось найти, наверно, практически единственное конструктивное решение, позволяющее достичь заданной цели - систему M.A.S. Данная горелка, не имеющая мировых аналогов, была запатентована фирмой Unitherm Cemcon в 1991 г.

В горелке M.A.S. сопловой аппарат для первичного воздуха представляет собой систему гибких жаростойких металлических шлангов (12 - 15 штук), встроенных в канал первичного воздуха.

Таким образом, первичный воздух поступает в наружный канал горелки и далее через металлические шланги со специальными соплами - в пространство печи в виде отдельных дискретных струй. Металлические шланги установлены таким образом, что их можно одновременно изгибать в тангенциальном направлении относительно оси горелки с помощью устройства управления, установленного на холодном конце горелки. Возможный угол изгиба составляет от 0° (параллельно оси горелки) до 40°.

Устройство управления - это только одна рукоятка ручного привода, посредством которой осуществляется одновременный изгиб гибких шлангов, и шкала, показывающая, в каком положении находятся шланги.

Таким образом, изменение формы пламени осуществляется в течение нескольких секунд с помощью только одного органа управления. Данное устройство также легко автоматизируется для дистанционного управления формой пламени с помощью электропривода.

Так как при различных формах факела количество первичного воздуха и скорость его истечения из сопел шлангов остаются постоянными, то, естественно, энергия и импульс первичного воздуха также остаются постоянными и максимальными для установленного вентилятора первичного воздуха, что важно для увеличения как эффективности горения, так и стабильности пламени.

Одной из важнейших особенностей системы является истечение первичного воздуха в виде отдельных струй, в отличие от горелок предыдущего поколения, где имеет место концентрическая струя первичного воздуха. Как известно из теории свободных струй и теории горения, многоструйное истекание резко интенсифицирует процессы смешения сред в свободном пространстве, то есть интенсифицирует горение. Простым наглядным подтверждением этого является обычная газовая конфорка. При снятии с нее крышки, имеющей ряд отверстий, пламя многократно удлиняется и становится очень вялым. Если не произошел обрыв пламени, то потребление газа с одноструйной конфоркой будет выше, чем первоначально с многоструйной. Улучшенное смешение сред при использовании многоструйных систем объясняется тем, что такая система засасывает в себя на участке одинаковой длины гораздо больше окружающей массы, чем одноструйная. В условиях вращающейся печи засасываемая струями масса состоит из топлива, горячего вторичного воздуха и рециркулирующих продуктов сгорания. Продукты сгорания, возвращаемые в пламя, не участвуют в горении и снижают пиковую температуру в ядре пламени. То есть, несмотря на высокую интенсивность горения, факел имеет более равномерную температуру по длине, без локальных пиков, что благоприятно действует на срок службы огнеупорной футеровки печи.

В традиционных горелках регулирование формы пламени достигается изменением степени закрутки суммарного потока первичного воздуха. В теории закрученных струй для характеристики степени закрутки потока используется коэффициент закрутки струи - К3, отражающий соотношение тангенциального и прямоточного компонентов импульса струи первичного воздуха. Для горелок данного типа коэффициент закрутки К3 находится в пределах от 0,05 до 0,35, что позволяет изменять длину факела в пределах 10%.

В горелках M.A.S. регулирование форма факела осуществляется на абсолютно другом принципе. А именно, отдельные струи первичного воздуха, истекающие из соплового аппарата горелки, не имеют никакой закрутки - они прямоточны при любом изгибе шлангов, и теория закрученных струй к ним неприменима. Если шланги установлены параллельно оси горелки без изгиба, то струи первичного воздуха, выходя из горелки, сливаются друг с другом на расстоянии примерно 300 - 500 мм от сопел. При максимальном изгибе шлангов струи первичного воздуха истекают под углом 40 - 45° в тангенциальном направлении к оси горелки. При этом струи расходятся друг от друга и на всей длине остаются изолированными, дискретными. Из теории дискретных струй известно, что при разделении одной струи на N струй их длина (и соответственно длина зоны смешения) уменьшается пропорционально корню из N. Так как количество струй в горелке M.A.S. составляет 12 - 15, их длина, и соответственно длина зоны смешения топлива и горелочного воздуха, укорачивается в 3,5 раза, что позволяет уменьшить длину факела на 30 - 40% по сравнению с осепараллельным вариантом истекания. Такого диапазона регулирования не достигает ни одна горелка другой конструкции.

Весьма важно также то, что в горелках системы M.A.S. имеется только один канал для подачи первичного воздуха, прилегающий к наружному кожуху. Таким образом, при любой форме пламени весь поток первичного воздуха омывает изнутри наружный кожух и надежно охлаждает его, что позволяет полностью устранить возможность его прожога /17 - 23/.