Молдакулова а. Д., Балтабасова б. Ж., Кембаев а. Р., Галиева а. Е
Құбырлық пештердің негізгі көрсеткіштері мен принциптері
жүктеу/скачать 4.26 Mb.
|
| 2.1.1 Құбырлық пештердің негізгі көрсеткіштері мен принциптері
Пеш ішінде орналасқан құбыр жыланшасы бойынша айдалатын шикізат отынды жағу кезінде бөлінетін жылу есебінен қыздырылады. Жылу беру жыланша құбыр қабырғалары арқылы жүреді. Сұйық немесе газ тәрізді отыноттық камерасында жағылады, көп жағдайда ол радиантты камера болып табылады. Жану өнімдері пештен конвекциялық камера арқылы шығады. Пеш камераларының атаулары осы камерада жылу беру тәсіліне сәйкес келеді. Радиациялық камерада жылудың негізгі бөлігі радиациямен, ал конвекциялық камерада конвекциямен беріледі[1]. Пеште отынды жағу нәтижесінде ыстық отынның қызған бөлшектерін білдіретінжарқыраған алау мен түтін газдардың температурасы жоғарылайды. 1300-1600°С дейін қыздырылған алау жылуды сәулелендіреді. Жылу сәулелері құбырлардың сыртқы бетіне және құбырлы пештің радиантты камерасы қабырғаларының ішкі бетіне түседі. Құбырлардың бетіне түсетін сәулелер энергиясы олармен сіңеді және жылу құбыр қабырғалары арқылы қыздырылатын шикізатпен беріледі. Егер қаланған қабырға арқылы қоршаған ортаға кететін жылуды ескермесе, онда қабырғалардың ішкі беті жұтылатын сәулелі энергия олардың температурасының жоғарылауына ғана жұмсалады. Нәтижесінде бұл қабырғалар өз кезегінде радиантты құбырлардың беттерімен жұтылатын жылу сәуле шығарады. Пештің қалыпты жұмыс істеу процесінде қаланған ішкі беті қаланған қабырға арқылы жоғалатын жылуды алып тастағандай жылу шығарады[1]. Түтінді газдар құрамындағы үш атомдық газдар (су буы, көміртегінің қос тотығы және күкіртті ангидрид) толқын ұзындығының белгілі бір аралықтарында ғана сәулелік энергияны жұтып, шығарады. Осылайша, радиантты құбырлардың бетіне дейін және оның қапталуына тікелей алаудан от жағу камерасында газ қабатымен жұтылмайтын сәулелер ғана жетеді. Түтін газдарының сәуле шығару қабілеті Н2О, СО2 және SO2 концентрациясы жоғары болған сайын соғұрлым көп. Алаудың тікелей сәулеленуінен радиантты беті жұтатын жылу мөлшері оның бетіне, конфигурациясына және оттықтың экрандау дәрежесіне байланысты. Алаудың үлкен беті құбырлардың беттеріне жылуды тікелей беру тиімділігін арттыруға ықпал етеді. Сондықтан пештерде шағын форсункалардың орнату және оттық қимасы бойынша біркелкі орналасуқажет. Қаланған бетінің ұлғаюы радиантты камерада жылу беру тиімділігінің өсуіне ықпал етеді. Бұл оттық камераның дамыған ішкі бетінің орындылығын түсіндіреді[2]. Радиантты құбырларға сәуле шығару арқылы берілетін барлық жылуды 100%-ға қабылдайды. Сол кезде пештерде алау әдісімен от жағу алау және үш атомды газдың сәулелену үлесіне жылу 70-90% және радиант камерасының экрандалмаған қабырғаларының сәулелену үлесіне 10-30% келеді. Отсыз панельді жанарғылардан жасалған сәуле шығаратын қабырғалары бар пештерде радиантты құбырлар туннельді жанарғы мен экрандалмаған қабырғалардың бетінен 70-80% жылу, ал қалған мөлшері – үш атомдық газдың сәулеленуінен алады. Радиантты камерада орналасқан құбырларда шикізатты қыздыру тек радиация жылу беру есебінен ғана емес, жұтылатын жылудың бұл түрі негізгі болып табылады. Радиантты құбырлар сонымен қатар түтін газынан еркін конвекциямен жылу алады[2]. Конвекция камерасында оттықтан қозғалатын түтінді газдар ағыны радиантты құбырлар беттерінен газдардың қозғалысынтудырып, оларға жылу арқылы мәжбүрлі конвекцияғаықпал етеді. Радиантты камераларда түтін газдардың айналымын қарқындату үшін кейде түтін газдарын төбелік экранға шығаруға мәжбүр ететін ауыстырып тиейтін қабырғалар арнайы орнатылады. Түтін құбырына баратын жолдағы түтін газдарының ағыны конвекция камерасы арқылы өтеді, ол пеш көлемінің бір бөлігін алады және радиантты камералардан бір немесе екі ауыстырып тиейтін қабырғамен немесе арнайы жинақпен қоршалады. Конвекциялық камерада үш атомдық газдар мен қаланған қабырғалардың сәулеленуі жәнеконвекция арқылы жылу алатынпеш құбырлары орналасқан. Конвекциялық құбырлармен алынатын барлық жылу мөлшері 100% деп қабылданса, онда түтін газдармен конвекция үлесіне 60-70%, үш атом газының сәулеленуіне - 20-30% және қаланған қабырғаларының сәулеленуіне – 10%жылу келеді[2]. Конвекциямен жылу беру тиімділігі конвекциялық камерада түтін газдардыңқозғалу жылдамдығымен немесеосы газдар конвекциялық құбырларды шаю жылдамдығына байланысты. Ағынқозғалысына рұқсат етілетін шекті кедергісі конвекциякамерасында түтін газдарыныңең көп жылдамдығына ұмтылу қажет. Ол үшін бір көлденең қатардағы құбырлар санын және құбырлар арасындағы қашықтықты азайтады. Конвекциялық құбырлар диаметрінің азаюы түтін газдарының жылдамдығының артуына және жылу берілісінің жақсаруына әкеледі, бірақ газ қозғалысының кедергісінің артуынан басқа, құбырлардың өздерінде шикізат қозғалысының кедергісінің артуын ескеру қажет[2]. Құбырлардың түтін газдарымен неғұрлым тығыз ағуы және түтін газдарының ағынын турбулизациялау үшін конвекциялық камераларда құбырларды шахмат тәртібімен ғана орналастырады. Пештердің кейбір конструкцияларында беті өте дамыған конвекциялық құбырлар қолданылады. Конвекциялық құбырлармен алынатын жылудың салыстырмалы біршама мөлшері сәулелену есебімен, біріншіден, неғұрлым камерасы мен түтін газдарының төмен температурасы, екіншіден, аралас құбырларарасындағы қашықтықпен шектелгенгаз ағынының төмен қалыңдығымен түсіндіріледі. Олардың қозғалысы бағытында түтін газдарының температурасы тез төмендейді, нәтижесінде конвекциялық камераның соңында сәулелену минимумға жетеді. Құбырлы пештердің конвекциялық камераларындағы түтін газдар температурасының азаю жылдамдығы келесі іс жүзінде анықталған тәуелділіктен тұрады: шикізат температурасының бір градусқа жоғарылауы түтін газдарының температурасының төрт-сегіз градусқа төмендеуіне сәйкес келеді[2]. Конвекциялық камерадағы олардыңқозғалыс жүрісі бойынша қыздырылатын шикізатпен және түтін газдарыарасындағы температуралық арынның күрт азаюын ескере отырып, газдардың шығу жағын қысу қажет, себебі жылдамдықты жоғарылату есебінен конвекциялық құбырлардағы жылу жүктемесін бірнешеге теңестіруге болады.Шикізат алдымен конвекциялық камераның, содан кейін қыздыру кезінде жоғары температуралық арынды ұстап тұратынрадиантты камераның құбырлары арқылы өтеді. Технологиялық немесе өзге де себептер бойынша жыланшаның белгілі бір бөлімшелерінде төмен температуралық арын немесе градиент болуы талап етілетін жағдайлар кездеседі[2]. Әрбір құбырлы пеш негізгі үш көрсеткішпен сипатталады: өнімділігі, пайдалы жылу жүктемесі және пайдалы әсер коэффициенті[1]. жүктеу/скачать 4.26 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|