Новое поколение горелок: регенеративные, рекуперативные и рекуперативно - горелочные блоки

 

Регенеративные, рекуперативные и рекуперативно - горелочные блоки – это аппараты, которые комбинируют в себе функции горелочного и теплоутилизирующего устройства.

Принцип работы рекуперативной горелки: через горелку противотоком по различным каналам поступают воздух горения в рабочее пространство печи и продукты сгорания из рабочего пространства печи.

Принцип работы регенеративной горелки: одни и те же тракты попеременно (со смещением во времени) служат для подачи воздуха горения в рабочее пространство печи и продукты сгорания из рабочего пространства печи.

Принцип работы рекуперативно - горелочного блока: канал отбора продуктов сгорания располагается вблизи устья горелки, а тракты продуктов горения и воздуха горения пересекаются не в горелке, а в примыкающем к ней рекуператоре.

Достоинством всех этих систем являются компактность и высокая степень утилизации теплоты благодаря малым теплопотерям в трактах.

На рисунке 2.6 показана схема печи с регенеративными горелками. Регенеративные горелки 1 и 2 устанавливаются с противоположных сторон рабочего пространства печи. Характерной особенностью этих горелок является непосредственное расположение компактных регенераторов 1 и 2 около места подвода газа и воздуха в печь. Печь с регенеративными горелками является реверсивной. Регенеративные горелки работают попеременно на нагреве и охлаждении регенеративных насадок, что осуществляется с помощью регулирующих клапанов. Дым после регенераторов удаляется дымовой трубой в окружающее пространство.

Устройство регенеративной горелки приведено на рисунке 2.7. Главным элементом горелки является регенератор. Насадка регенераторов выполняется из шариков диаметром d = 15-20 мм. Шарики выполняются из огнеупорного материала.

 

 

Рисунок 2.6 – Схема печи с регенеративными горелками

 

Отличие шариковых регенераторов от кирпичных состоит в том, что поверхность нагрева 1 м³ насадки шаров диаметром 15-20 мм в 10-15 раз больше поверхности кирпичной насадки.

Поэтому шариковый регенератор имеет небольшой объём и устанавливается прямо в горелке. Отсюда название – регенеративные горелки.

 

 

Рисунок 2.7 – Устройство регенеративной горелки

 

Чтобы возвратить в печь с нагретым воздухом как можно больше теплоты, уносимой из неё дымовыми газами, нужно не давать шарикам прогреться по всей высоте засыпки. Горелки работают попарно. Когда температура дыма на выходе из регенератора достигает 100-150 °С, делают перекидку клапанов – дымовых, воздушных и газовых. Период между перекидкой составляет 1-3 минуты и зависит от соотношения расхода дымовых газов и объёма насадки.

Температура подогрева воздуха в шариковых регенераторах приблизи­тельно на 100 °С ниже температуры дыма на выходе из печи. Поэтому регенераторы являются мощным средством аккумуляции тепла уходящих из печи газов и возврата его в печь с воздухом через горелки. Коэффициент использования топлива в таких горелках может достигать 0,85-0,9.

В регенеративных камерах имеются загрузочный люк и разгрузочное окно. При засорении шариковой насадки её можно через разгрузочное окно передать на промывку от загрязнений.

Печи с регенеративными горелками, как нагревательные, так и плавиль­ные, работают в странах Западной Европы, в США, в Китае и др.

 

Контрольные вопросы

 

1 Какие существуют способы сжигания топлива?

2 Что подразумевают под факельным способом сжигания топлива?

3 Какие существуют виды факелов и чем они отличаются?

4 Какие устройства применяют для сжигания жидкого и газообразного топлива?

5 Какие требования предъявляют к устройствам для сжигания топлива?

6 Каковы особенности горелок с предварительным смешением топлива и воздуха? Их преимущества и недостатки.

7 Каковы особенности горелок без предварительного смешения топлива и воздуха? Их преимущества и недостатки.

8 Чем отличаются форсунки низкого давления от форсунок высокого давления?

9 Каковы особенности современных устройств для сжигания топлива? Их преимущества?