Industrieofen ist eine thermische Ausrüstung, die die Wärme der Brennstoffverbrennung oder elektrische Energieumwandlung nutzt, um Materialien oder Werkstücke in der industriellen Produktion zu heizen. Die Hauptkomponenten von Industrieöfen sind: Industrieofenmauerwerk, Industrieofenabgasanlage, Industrieofenvorwärmer und Industrieofenverbrennungsvorrichtung.
Industrieofenmauerwerk
Die Funktion des Mauerwerks besteht darin, den Industrieofen während des Heiz- oder Schmelzprozesses mit hoher Temperaturbelastung zu belasten, Wärmeverluste zu reduzieren, chemischer Korrosion zu widerstehen und eine bestimmte strukturelle Festigkeit zu haben, um den Wärmeaustauschprozess im Ofen zu gewährleisten.
Das Mauerwerk besteht aus einer feuerfesten Schicht und einer Wärmedämmschicht. Um die Festigkeit und Luftdichtheit des Mauerwerks zu gewährleisten, wird eine Stahlkonstruktion (Ofenrahmen genannt) verwendet, um das Mauerwerk an der Peripherie des Mauerwerks zu befestigen. Die feuerfeste Schicht trägt direkt hohe Temperaturbelastungen und mechanische Einwirkungen und trägt gleichzeitig die chemische Erosion von Ofengas oder geschmolzener Flüssigkeit und besteht meist aus Standardfeuerfestziegeln mit festgelegten Abmessungen.
Die Ziegelfugen des Mauerwerks sind in der Regel miteinander versetzt, so dass innerhalb eines bestimmten Abstandes eine entsprechende Größenkompensatorfuge übrig bleibt. Die chemische Zusammensetzung und die thermischen Eigenschaften von Feuerfestschlamm für das Maurern sollten mit feuerfesten Ziegeln kompatibel sein und eine geeignete Konsistenz und Plastizität aufweisen, um die Bauanforderungen zu erfüllen.
Die Außenseite der Feuerfestschicht ist eine isolierende Schicht, die verwendet wird, um die feuerfeste Schicht isoliert zu halten, um den Wärmeverlust der Ofenwand zu reduzieren und die äußere Oberflächentemperatur der Ofenwand zu senken. Häufig kommen Standarddämmsteine mit geringer Dichte und geringer Wärmeleitfähigkeit oder Fasermaterialien wie Baumwolle und Filz zum Einsatz. Zusammensetzung.
Industrieofenabluftanlage
Industrieofenrauchabzugssystem ist ein System, das Schornsteine oder mechanische Geräte verwendet, um das Rauchgas in der Ofenkammer von Industrieöfen aus dem Ofen abzusaugen. Die Gewährleistung einer gleichmäßigen Rauchabgasung ist eine wichtige Voraussetzung für den normalen Einsatz von Industrieöfen. Wenn der Rauchabgas nicht glatt ist, steigt der Ofendruck, und eine große Menge Rauchgas entweicht aus den Lücken um den Ofen, was den Wärmeverlust des Ofens erhöht und die gleichmäßige Verteilung des Luftstroms im Ofen beeinflusst. Reduzieren Sie die Gleichmäßigkeit der Ofentemperatur und verschlechtern Sie die Betriebsumgebung.
Die Rauchabzugsanlage besteht aus einer Rauchabzugsvorrichtung, die Absaugung erzeugt, und einem Rauchabzug, der das Rauchgas absaugt. Häufig verwendete Rauchabzugsvorrichtungen sind Schornsteine, induzierte Zugluftventilatoren oder Strahlrohre.
Schornsteinabgase basieren auf dem Auftrieb, der durch die Dichte des in den Schornstein strömenden heißen Rauchs erzeugt wird, der kleiner ist als die Dichte der Luft außerhalb des Schornsteins, um den Widerstand des Schornsteins zu überwinden. Das Rauchgas kann auch durch den induzierten Zugventilator abgeführt werden, oder in einem bestimmten Teil der Rauchabzugsanlage wird ein Strahlrohr installiert, um das Rauchgas mit dem vom Hochgeschwindigkeitsstrahlgas erzeugten Unterdruck abzutragen. Schornsteinabgase verbrauchen keinen Strom und die Abgastemperatur ist nicht begrenzt. Wenn der Rauchabzugswiderstand sehr groß ist und der Industrieofen intermittierend läuft, kann der induzierte Zugventilator oder das Strahlrohr zum Ablassen von Rauch verwendet werden. Das Strahlrohr eignet sich zur Entfernung von Hochtemperatur-Rauchgas; Der induzierte Zugventilator eignet sich zur Entfernung von Niedertemperatur-Rauchgas.
Schornsteine sind in Ziegelschornsteine, Betonschornsteine und Stahlplattenschornsteine unterteilt. Es gibt zwei Arten von Schornsteinen: unterirdische Grippe und Überkopfabzug. Der unterirdische Schornstein besteht hauptsächlich aus Ziegeln, und der Überkopfabzug sollte aus Stahlblech bestehen, das mit feuerfesten Materialien ausgekleidet ist.
Um die Verschmutzung der Umwelt durch das Rauchgas zu reduzieren oder einen Vorwärmer im Rauchabzug zur Energieeinsparung zu installieren, ist es notwendig, die Höhe des Schornsteins zu erhöhen und die Rauchgasdurchflussrate am Schornsteinausgang zu erhöhen, um ihn größer als die lokale maximale Windgeschwindigkeit oder zumindest nicht weniger als 3 Meter pro Sekunde zu machen, um schädliche Gase und Rauch im Rauchgas zu verhindern von der Ausbreitung auf den Boden.
Industrieofenvorwärmer
Ein Gerät, das die Abwärme des aus einem Industrieofen abgegebenen Rauchgases nutzt, um die Verbrennungsluft und den Gasbrennstoff zu erwärmen. Nach der Installation eines Vorwärmers am Industrieofen kann aufgrund der Wärmerückgewinnung Brennstoff eingespart und die Ofentemperatur leicht erhöht werden, um die Heizrate zu beschleunigen. Industrieofenvorwärmer werden in zwei Typen unterteilt: Wärmeaustauschtyp und Wärmespeichertyp.
1. Wärmetauscher-Vorwärmer
Wärmetauscher-Vorwärmer werden in zwei Typen unterteilt: Metallvorwärmer und Keramikvorwärmer. Sie alle nutzen die Abwärme des aus dem Ofen abgeführten Rauchgases, um die Vorwärmerwand durch Strahlungswärmeaustausch und Konvektionswärmeaustausch zu beheizen und dann die Luft oder das Gas, das durch die andere Seite der Wand fließt, auf die gleiche Weise zu erwärmen, dh vorzuwärmen.
Die Wand des Metallvorwärmers hat eine große Wärmeleitfähigkeit, die Wand kann sehr dünn sein und die Luftdichtheit ist gut. Es kann die Luft auf ca. 600°C vorheizen. Es ist ein weit verbreiteter Vorwärmer. Die Wandwärmeleitfähigkeit des keramischen Vorwärmers ist gering, hält aber höheren Rauchgastemperaturen stand und kann die Luft auch auf ca. 600°C vorheizen.
In den frühen 1920er Jahren wurden gusseiserne Rohr- oder nadelförmige Vorwärmer meist in Industrieöfen eingesetzt. Nach den 1940er Jahren wurden meist Rohrvorwärmer, zylindrische Strahlungsvorwärmer, Strahlvorwärmer und Gusseisenblöcke aus Stahl verwendet. Es gibt Blockvorwärmer für Stahlrohre und so weiter.
Die Strömungsmodi Rauchgas und Luft im Vorwärmer sind in drei Typen unterteilt: Vorwärtsströmung, Gegenstrom und Querstrom. Aus der Perspektive der Verbesserung der Wärmeübertragungsleistung ist es besser, die Gegenstrommethode anzuwenden, um eine höhere Vorwärmtemperatur zu erhalten. Aus der Perspektive der Senkung der Wandtemperatur und der Erhöhung der Lebensdauer des Vorwärmers ist es besser, die nachgeschaltete Methode zu verwenden; Zwischen stromabwärts und stromaufwärts. Der Jet-Vorwärmer verfügt über einen einzigartigen Strömungsmodus. Das vorgewärmte Gas wird mit hoher Geschwindigkeit aus den kleinen Löchern gestrahlt, die dicht auf dem Innenrohr angeordnet sind, um die Wärmeaustauschfläche des Außenrohrs zu spülen und der Flüssigkeitsgrenzschicht turbulente Eigenschaften zu verleihen, wodurch ein starker Wärmeaustausch erzeugt wird. .
Regenerativer Vorwärmer
Der regenerative Vorwärmer ist die regenerative Kammer, bei der es sich um einen Schachziegelkörper aus feuerfesten Ziegeln handelt. Um eine kontinuierliche Vorwärmung der Luft zu ermöglichen, muss ein Ofen mit zwei Regeneratoren ausgestattet werden, die sich jeweils im Wärmespeicher- oder Vorwärmbetrieb befinden.
Der Wärmeübertragungsprozess ist: Das Rauchgas wird in den Regenerator eingebracht, ein Teil der Wärme des Rauchgases wird von den Kontrollsteinen absorbiert (Wärmespeicher), nach 10-30 Minuten wird das Rauchgas automatisch von der Rückfahrvorrichtung abgeschnitten und stattdessen Luft wird eingebracht. Der Wärmespeicher des Ziegelkörpers erwärmt die Luft (Vorwärmen); auch nach 10 bis 30 Minuten wird die Luft abgeführt und dann das Rauchgas eingebracht. Dies ist ein umgekehrter Zyklus. Der im Heizofen eingesetzte Regenerator kann die Luft auf 600-700°C vorheizen und hat eine lange Lebensdauer.
Industrielle Ofenverbrennungsvorrichtung
Ein Gerät zur Realisierung des Brennstoffverbrennungsprozesses in einem Industrieofen, der Brennstoff als Wärmequelle verwendet. Entsprechend dem Heizbedarf des Flammenofens sollten verschiedene Verbrennungsvorrichtungen Folgendes gewährleisten:
(1) Gewährleistung der vollständigen Verbrennung des Kraftstoffs unter den angegebenen thermischen Lastbedingungen;
(2) Der Verbrennungsprozess ist stabil und kann den Ofen kontinuierlich mit Wärme versorgen;
(3) Flammenrichtung, Form, Steifigkeit und Streichfähigkeit entsprechen den Anforderungen des Ofentyps und des Heizprozesses;
(4) Einfache Struktur, einfach zu bedienen und zu warten.
Der Verbrennungsprozess verschiedener Brennstoffe ist unterschiedlich, so dass auch die Struktur der Verbrennungsvorrichtung unterschiedlich ist. Verbrennungsgeräte können in verschiedene Arten von Gas, flüssigen und festen Brennstoffen unterteilt werden.
1. Gasbrennstoff-Verbrennungsvorrichtung
Normalerweise als Brenner bezeichnet, besteht seine Hauptfunktion darin, Gas und Luft zur Verbrennung (auch im Brenner verbrannt) nach einem bestimmten Anteil und bestimmten Mischbedingungen an den Ofen zu senden und die Flammenanforderungen des Ofenheizprozesses zu erfüllen. Entsprechend der Mischsituation von Gas und Luft im Brenner wird er in flammen- und flammenlosen Brenner unterteilt.
Die Eigenschaft des Flammenbrenners ist, dass gas und luft nicht oder nur teilweise im Brenner gemischt und dann verbrannt werden, während sie gemischt werden, nachdem sie in den Ofen gesprüht wurden, so dass die Flamme länger ist und einen klaren Umriss hat. Bei der Verwendung eines Flammenbrenners besteht das Hauptmittel zur Intensivierung der Verbrennung und zur Organisation von Flammen darin, die Mischbedingungen von Gas und Luft zu ändern, z. B. die Aufteilung von Gas und Luft in viele kleine Ströme, die Überschneidung des Gasstroms und des Luftstroms in einem bestimmten Winkel oder die Verwendung einer wirbelnden Vorrichtung Fördern Sie den Luftstrom, um die Durchmischung zu beschleunigen. etc. Abbildung 1 zeigt einen Gasbrenner mit einem einzigen Rohr.
Einrohr-Gasbrenner
Die Eigenschaft des flammenlosen Brenners ist, dass das Gas und die Luft gleichmäßig im Inneren des Brenners gemischt werden und sofort nach dem Aussprühen aus dem Brenner verbrannt werden können. Die Flamme ist sehr kurz und es gibt keine offensichtliche Flammenkontur. Der in Industrieöfen üblicherweise verwendete flammenlose Brenner ist ein Strahlbrenner, der durch den Strahleffekt von Gas die benötigte Verbrennungsluft direkt aus der Atmosphäre ansetzt, gleichmäßig im Mischrohr mischt und dann in den Verbrennungskanal aus feuerfesten Materialien eintritt. Schließen Sie die Verbrennungsreaktion ab.
Um den Anforderungen neuer Heizverfahren gerecht zu werden, erschienen ab den 1960er Jahren sukzessive Hochgeschwindigkeitsbrenner mit Gasaustrittsgeschwindigkeiten von mehr als 100 m/s, Flachflammenbrenner mit scheibenförmigen Flammen, Brenner und Vorwärmer sowie Abgasauslässe. Die Rauchvorrichtung stellt einen integrierten selbstvorwärmenden Brenner dar. Um die Verschmutzung der Umwelt durch das schädliche Gas NOX zu reduzieren, wurden auch verschiedene neue Arten von Verbrennungsgeräten wie stickoxidarme Brenner entwickelt.
2. Verbrennungsvorrichtung für flüssigen Kraftstoff
Normalerweise als Fettnippel oder Düse bezeichnet. Heizöl muss zerstäubt und dann verbrannt werden. Daher sollte die Kraftstoffdüse neben der Grundleistung einer allgemeinen Verbrennungsvorrichtung auch eine gute Zerstäubungsfähigkeit aufweisen, um die vollständige Verbrennung des Kraftstoffs zu gewährleisten. Nach dem Zerstäubungsverfahren können die Düsen in Niederdruckdüsen, Hochdruckdüsen, mechanische Düsen und Drehbecherdüsen unterteilt werden. Unter ihnen sind Niederdruckdüsen und Hochdruckdüsen weit verbreitet.
Die Niederdruckdüse nutzt die gesamte verbrennungsunterstützede Luft als Zerstäubungsmedium und zerstäubt das Öl durch den Impuls des Luftstroms. Die Zerstäubungspartikelgröße beträgt 80-100 Mikrometer, der Luftdruck beträgt im Allgemeinen 2940-7840 Pa und die Flamme während der Verbrennung beträgt im Allgemeinen 600-1400 mm.
Die Hochdruckdüse verwendet Dampf oder Druckluft als Zerstäubungsmedium, und der Druck ist im Allgemeinen so hoch wie (3 ~ 12) ×105 Pa. Da der Druck des Zerstäubungsmediums hoch ist, kann die Auswurfgeschwindigkeit die Schallgeschwindigkeit erreichen oder überschreiten, so dass die Zerstäubungskapazität der Hochdruckdüse niedriger ist als die des niederen Drucks. Die Öldüse ist stark und die zerstäubte Partikelgröße kann 20-30 Mikrometer erreichen, aber sie muss einen Kanal für die Förderung von Verbrennungsluft und entsprechende Luftstromführungseinrichtungen hinzufügen.
3. Festbrennstoff-Verbrennungsvorrichtung
Für Industrieöfen, die feste Brennstoffe verwenden, werden üblicherweise die Klumpenkohlenbettverbrennungsmethode und die Pulverkohlestrahlverbrennungsmethode verwendet. Die Verbrennungsvorrichtung mit dem Klumpenkohleschicht-Verbrennungsverfahren wird als Brennkammer bezeichnet, die in eine künstliche Kohlebrennkammer und eine mechanische Kohlebrennkammer unterteilt ist. Die Klumpenkohle wird durch manuelle oder mechanische Geräte auf dem Rost gestapelt, und die verbrennungsunterstützede Luft durchströmt das Kohleflöz von unten nach oben, um die Verbrennungsreaktion abzuschließen. Die mechanische Kohlebrennkammer des Hubrosts.