Утилизация тепла методических печей листопрокатного цеха

По принципу действия рекуператоры тепла бывают регенеративного и рекуперативного типа (смешивающего типа здесь не рассматриваются, как в наименьшей степени удовлетворяющие санитарно-гигиеническим требованиям).

Аппараты регенеративного типа, как правило, имеют более высокую степень энергосбережения, доходящую у наиболее совершенных моделей до 85% (т.е. до 85% тепла, которое могло быть потеряно с вытяжным воздухом, возвращается обратно в помещение).

Однако эти аппараты характеризуются повышенным удельным энергопотреблением, конструктивно не способны обеспечить исключение подмеса удаляемого воздуха в поступающий (или, по крайней мере, влияние свойств удаляемого воздуха на поступающий), имеют большие удельный объем и удельную стоимость и, что основное, автору не известны децентрализованные аппараты регенеративного типа, т.е. аппараты, рассчитанные на относительно небольшие потоки воздуха, например, в диапазоне 20-100м3/ч.

Эффективность рекуператоров тепла вентиляционного воздуха с точки зрения энергосбережения определяется двумя параметрами (а точнее, их соотношением) - степенью энергосбережения рекуператора и его удельным энергопотребление.

Рекуператоры бывают нескольких типов. Самый распространенный тип: перекрестно-точный или пластинчатый рекуператор.

Перекрестно-точный или пластинчатый рекуператор представляет собой кассету, в которой вытяжной и приточный воздух проходят по каналам, разделенными листами оцинкованной стали.

Оба потока не смешиваются, но происходит неизбежный теплообмен за счет одновременного нагрева и охлаждения пластин с разных сторон. Пластинчатый рекуператор является одним из самых распространенных благодаря своей дешевизне и компактной конструкции.

Также есть вероятность обмерзания рекуператора со стороны вытяжки при очень низких наружных температурах, так как в вытяжных каналах постоянно образуется конденсат.

Эффективность утилизации тепла в перекрестно-точных или пластинчатых рекуператорах можно охарактеризовать, как среднюю. И все-таки такие устройства являются оптимальным решением для систем средних размеров и расходов. Для более крупных объектов применяют другой тип рекуператоров: роторный.

Роторный рекуператор представляет собой короткий цилиндр, начиненный продольно расположенными плотно упакованными слоями гофрированной стали. Такой ротор располагается в осевом направлении приточно-вытяжной установки. Вращаясь, барабан рекуператора сначала пропускает через себя теплый вытяжной, затем холодный приточный воздух. Пластины поочередно нагреваются и охлаждаются, отдавая тепло поступающему холодному воздуху, непрерывно подогревая его. Такой тип теплоутилизатора является наиболее эффективным. Но в то же время и довольно громоздким. Поэтому такие установки применяют чаще всего на больших объектах, где есть возможность расположить приточно-вытяжную систему в просторной венткамере.

Существуют также рекуператоры с промежуточным теплоносителем. Эти устройства представляют собой два жидкостных теплообменника, по которым циркулирует раствор этиленгликоля. Циркуляция может происходить и естественным способом, но чаще применяется принудительное движение, для чего устанавливается циркуляционный насос.

Различные типы рекуператоров позволяют экономить от 10 до 50% тепла.

Рис.1 Металлический петлевой рекуператор (ШПС-1)

Рис.2 Керамический рекуператор (ЛПЦ)

2.2.2 Техническая характеристика нагревательных печей

Методические печи расположены в основном в первом пролете, выходя во второй посадочными окнами, толкателями и постом управления выдачи металла Тип - методические, двухзонные, толкательные печи. Количество печей - 3.

Конструкция - двухрядная с торцевой посадкой и выдачей, с керамическими рекуператорами и газовым отоплением (печь № 2 без рекуператора)

Печи работают с индивидуальным подводом к горелкам горячего воздуха, эжектируемого через рекуператор.

Основные размеры печи:

Общая длина, мм. 21090

Полезная длина, мм. 19550

Длина сварочной зоны, мм. 4750

Ширина печи (внутренняя), мм. 3920

Площадь пода (активная), м2 54,4

Площадь пода (общая), м2 67,45

Высота средней камеры, мм. 2000-1150

Высота сварочной камеры, мм. 2000

Высота посадочного окна, мм. 700

Высота окна выдачи, мм. 450

Объем сварочной камеры, м3 42,4

Свод печи подвесной из фасонных кирпичей, набран из отдельных секций. В секцию набирается 30-50 кирпичей. Секция при помощи металлической шпоры подвешивается к сводовым балкам.

Материал свода - шамотный кирпич марки ША1, позиции №88, 91, ГОСТ 8691.

Толщина свода минимальная, мм. 210

максимальная, мм. 370

Стены печи.

Кладка выполнена из шамотного кирпича марки ША1. Толщина стен:

выше уровня глиссажных труб, мм. 400

ниже уровня глиссажных труб, мм. 525

Под печи.

Печи выполнены в бесподинном варианте. Вдоль печи от посадочного окна до скатовых брусьев окна выдачи уложены четыре глиссажных трубы диаметром 89 мм. Со стороны выдачи глиссажные трубы на длине 6 м оборудованы рейтерами из стали марок 20Х23Н18 и 60ХВЮ. На остальной части труб приварен пруток диаметром 20 мм, предохраняющий трубы от истирания. Глиссажные труды опираются на сдвоенные поперечные трубы диаметром 114 мм, расположенные по всей длине печи с шагом 1500-1600 мм. Все трубы имеют водяное охлаждение.

Рекуператор.

Печи №1,3 имеют по одному рекуператору.

Длина, мм. 4520

Ширина, мм. 3706

Высота, мм.; 2743

Поверхность нагрева, м2 310

Материал фасонный шамотный кирпич.

Объем кладки рекуператора, м3 44,6

Температура подогрева воздуха, °С 150-200

Температура поступающего воздуха, °С 20

Температура отходящего дыма, С 800

В час через рекуператор проходит 1500 м3 воздуха.

Газовые горелки.

Газовые горелки низкого давления типа "труба в трубе". Топливо - коксоприродно-доменная смесь с теплотой сгорания 11000-11700 кДж/м3 (2600-2800 ккал/м3). Горячий воздух эжектируется сжатым воздухом из рекуператора и поступает в горелки.

Верхние горелки (6 шт.) установлены в торцевой части сварочной зоны печи в два ряда в шахматном порядке.

Нижние горелки (12 шт.) установлены на боковых стенах сварочной зоны по шесть штук на сторону.

Диаметр газопровода доменного газа на верхнюю и нижнюю зону мечи - 273 мм. Диаметр газопровода коксоприродной смеси - 273 мм. Внутренний диаметр по футеровке воздухопровода к верхним горелкам - 940 мм.

Дымовая труба: железная, клепанная, футерованная изнутри.

Высота трубы, м. 39,17

Внутренний диаметр, м. 1,6

Толкатели печи.

Тип толкателей - реечный.

Количество штук - шесть.

Максимальный ход толкателя, мм. 4500

Скорость толкания, м./мин 4

Усилие толкания T 100

Электродвигатель типа КМ мощностью 40 кВт, 550 об/мин.

Вывод

В ходе практики изучена:

- структура предприятия и отдельных его цехов;

- технология и конструкции теплотехнических агрегатов прокатного и электросталеплавильного производства.

В качестве специальной части рассмотрены пути экономии топлива на ОАО "НКМК". Детально рассмотренные следующие варианты экономии топлива:

- утилизация тепла дымовых газов при помощи теплообменников поверхностного типа - рекуператоров;

- правильная эксплуатация тепловых агрегатов;

- замена устаревших огнеупоров на современные огнеупорные материалы.

Размещено на Allbest.ru