Furnal

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită pe 16 iunie 2020; verificarea necesită 1 editare .

Furnal (opțiuni de denumire: încălzitor de aer , regenerator , cowper ) - un aparat pentru încălzirea aerului (suflă rece care vine de la o suflantă ) înainte de a fi alimentat într-un furnal [1] . Introducerea încălzitoarelor de aer a devenit cea mai eficientă modalitate de a economisi combustibil ( cocs ) în istoria producției de furnal.

Istorie și modernitate

Producția de furnal există din aproximativ secolul al XIV-lea, dar ideea de a sufla suflare încălzită în furnal, și nu suflare rece, care a fost la temperatura aerului atmosferic de secole, a apărut abia la începutul secolului al XIX-lea. La 11 septembrie 1828, James Beaumont Nielson a fost primul care a obținut un brevet pentru utilizarea exploziei la cald ( brevetul britanic nr. 5701) [2] și în 1829 a efectuat încălzirea exploziei la uzina Clyde din Scoția [1] . Dispozitivul său, care consta din țevi din fontă în formă de V care trec prin cuptor, a făcut posibilă încălzirea aerului la o temperatură de 150 ° C. Utilizarea sablă încălzită doar la 150 ° C în loc de sablare la rece într-un furnal a dus la o scădere a consumului specific de cărbune utilizat în topirea furnalului cu 36%. Ulterior, utilizarea unei explozii mai încălzite (350–400°C) în furnalele de cocs a făcut posibilă reducerea consumului relativ de cocs [1] cu 25–35%.

Datorită eficienței sale ridicate, încălzirea prin explozie a devenit în curând răspândită. În prezent, suflarea este încălzită la 1100-1200°C și peste [1] . În întreaga istorie a existenței producției de furnal, nici o singură măsură nu a dat o asemenea scădere a consumului specific de combustibil precum utilizarea exploziei încălzite.

În primele decenii de utilizare a încălzirii prin explozie, au existat mai multe tipuri de încălzitoare de aer (HH) și varietățile acestora, care erau cel mai adesea recuperatoare . Astăzi, în producția de furnal în Rusia și în multe alte țări, se folosesc numai încălzitoare de aer de tip regenerativ , care funcționează cu gaz de furnal sau amestecul acestuia cu alte gaze combustibile - naturale sau cocs (adică gaz mixt - nu ar trebui să fie confundat cu un alt tip de amestec de gaz ). Primele astfel de încălzitoare de aer au fost inventate în 1857 ( brevetul britanic nr. 1404) [3] de către inginerul englez Edward Cowper . Numeroase varietăți de încălzitoare de aer de tip regenerativ sunt încă numite „cupere” de mulți experți pentru comoditate [1] .

Sunt necesare cel puțin două încălzitoare de aer pentru a alimenta în mod continuu cuptorul cu explozie. De obicei, în complexul cuptorului este construit un bloc de trei sau patru HV-uri, care încălzesc alternativ suflarea.

Descrierea designului

Cowper este un cilindru bombat situat vertical, cu o înălțime de până la 50 m și un diametru de 9-10 m.

Din exterior, aeroterma este închisă într-o carcasă de oțel, care este căptușită din interior cu cărămizi termoizolante și refractare [1] pentru a preveni supraîncălzirea locală, formarea de fisuri și deformarea carcasei, precum și pentru a reduce pierderi de căldură în atmosferă. Spațiul interior este împărțit de un perete vertical, care nu ajunge în vârf, în două părți - o cameră de ardere și o duză refractară. În partea de sus există un spațiu de cupolă care conectează cele două părți ale încălzitorului de aer.

Cowpers sunt folosite în producția furnalelor cu modificări semnificative de design până acum.

Cum funcționează

Gazul de furnal și aerul pentru arderea gazelor sunt furnizate în camera de ardere. Amestecul arde, produsele de ardere se ridică prin camera de ardere, ocolesc porțiunea bombată a încălzitorului de aer și apoi, sub acțiunea tirajului de coș, trec prin duză în sens descendent. În plus, gazele intră în spațiul de sub ambalaj, porci și un coș de fum, prin care sunt eliberate în atmosferă. Trecând prin duză, produsele de ardere o încălzesc. În duză se acumulează o cantitate mare de căldură.

Încălzitoarele de aer funcționează ciclic. Pentru fiecare cuptor se folosesc 3-4 încălzitoare de aer. În timp ce unele încălzitoare de aer se încălzesc, altele furnizează aer furnalului. După ce cowperul se răcește, altul se pune pe explozie, iar cel răcit se pune din nou la încălzire.

Există patru moduri de suflare: secvenţial, paralel, pereche-paralel şi mixt. Cel mai obișnuit mod de funcționare al încălzitoarelor de aer este secvențial, când încălzitoarele de aer funcționează pe rând, unul după altul devine explodat.

Tipuri de aeroterme

Note

  1. ↑ 1 2 3 4 5 6 Cowper // Kazahstan. Enciclopedia Națională . - Almaty: Enciclopedii kazahe , 2005. - T. III. — ISBN 9965-9746-4-0 .  (CC BY SA 3.0)
  2. ↑ Woodcroft B. Indexul subiectului (realizat numai din titluri) al brevetelor de invenție, de la 2 martie 1617 (14 James I.), până la 1 octombrie 1852 (16 Victoriae  ) . - Londra, 1857. - P. 347.
  3. ↑ Woodcroft B. Indexul cronologic al brevetelor solicitate și al brevetelor acordate, pentru anul  1857 . - Londra: Great Seal Patent Office, 1858. - P. 86.

Link -uri