Категория: Печи

Процессы в конвективных системах печей

Газоход большинства печей представляет разветвленную систему кирпичных каналов, которые формируют единый газовый тракт. Он начинается в дымоотводящем проеме топливника (хайле) и завершается в месте присоединения массива печи к дымовой трубе. Дымообороты — соединенные между собой вертикальные и горизонтальные каналы, предназначенные для аккумуляции теплоты отходящих газов, называются конвективной системой. Часть печи, где расположена эта система,— конвективная зона. При конструировании ее стремятся к тому, чтобы тепловая энергия дымовых газов использовалась оптимально, т. е. дымообороты должны воздействовать на отходящие газы таким образом, чтобы при поступлении в атмосферу температура газов несколько превышала уровень, за пределами которого наступает их конденсация и происходит интенсивное выпадение сажи в каналах. Для максимального использования теплоты отходящих газов следует расширять площадь тепловоспринимающих поверхностей конвективной зоны печи путем увеличения числа каналов и протяженности пути дымовых газов.

Скорость газовой среды при ее постоянном объеме зависит от размеров сечений канала: чем меньше сечение, тем быстрее движется поток. При этом возрастает сопротивление газохода движению газов. На сопротивление также влияют протяженность конвективной системы и наличие участков на пути продуктов горения, преодолевая которые, газы меняют свое направление или переходят из канала большего сечения в меньший и наоборот.

Сопротивление движению газового потока, которое оказывают прямолинейные участки газохода, называют линейным, а препятствия, возмущающие поток,— местными.

Линейные сопротивления (рис. 1, а) зависят от качества кладки каналов, поэтому толщина швов между рядами кирпича не должна превышать 5 мм, а тепловоспринимающие поверхности следует тщательно выравнивать. Местные сопротивления в виде расширения (рис. 1, б), поворотов (рис. 1, в), сужения снизу (рис. 1, г) или сверху (рис. 1, д) должны иметь округлые очертания, так как внезапные изменения скорости.

Рис. 1. Сопротивление конвективной системы газовому потоку: а — линейные; б—д — местные; 1 — турбулентные завихрения; 2— остывшие газы; 3— горячие газы; 4— выступ канала

Выявив характер газодинамического процесса системы, определяют соответствие размеров площадей поверхностей тепловосприятия и теплоотдачи режиму эксплуатации печи. Если площадь тепловосприятия недостаточна, теплопроизво-дительность печи не достигнет заданной величины, а стенки газохода будут интенсивно разрушаться от чрезмерного нагрева. Если площадь поверхности тепловосприятия (дымо-оборотов) чрезмерно развита, температура уходящих газов может понизиться настолько, что из продуктов горения начнет выпадать конденсат, в результате резко ухудшится тяга, в помещение будет поступать дым и от влаги снизится прочность кирпичной кладки. Площадь поверхности теплоотдачи печи должна быть равна поверхности тепловосприятия.



Печи - Процессы в конвективных системах печей