Описание и схема работы рекуператора. Расчет щелевого двухходового радиационного рекуператора для вагранки производительностью 5 т/час

Страницы работы

Содержание работы

1.   Описание и схема работы рекуператора

Рекуператор предназначен для нагревания воздуха, подаваемого в вагранку производительностью 5 т/ч, за счет тепла отходящих ваграночных (колошниковых) газов. Монтируется рекуператор в трубе вагранки над завалочным окном. Тип рекуператора - радиационный, щелевой, двухходовой. Рабочие режимы : температура ваграночных газов на входе в рекуператор - не менее 9000 С, расход  - (5-6) х103  м3 /ч, расход нагреваемого воздуха  - 5200м3 /ч ( 1,4 м3 / c), температура воздуха на выходе  из рекуператора - 3000 С, сопротивление ( на воздушной стороне) - не более 2500 Па (250 мм вод. ст. )

Рекуператор оснащается системой КИПиА, обеспечивающей контроль температуры воздуха на входе и выходе, температуры ваграночных газов на входе и выходе, расхода воздуха (дутья) на входе, давления дутья на входе и выходе,  автоматическое открытие (заслонок  на трубопроводе сброса горячего воздуха в атмосферу в случае превышения температуры воздуха на выходе из рекуператора более 4000 С, продувку рекуператора воздухом от дополнительного вентилятора при отключении дутья на вагранку или при работе с холодным дутьем, т.е. при подаче дутья минуя рекуператор.

Взрывобезопасность дополнительно обеспечивается 4 взрывными клапанами, расположенными в средней части рекуператора.

Несущей конструкцией рекуператора является корпус вагранки. Внутренний тепловоспринимающий корпус представляет собой цилиндр, изготавливаемый из стали Х 23 Н 18( Х 25 Т  ) толщиной 5-6 мм, в нижней части имеет компенсатор - затвор из чугунной стружки для предотвращения деформации при термическом удлинении до 30-50 мм. На внутренней  и внешней поверхности цилиндра привариваются направляющие полосы для жесткости конструкции, что предотвращает поперечные деформации корпуса.

Между корпусом вагранки и внутренним тепловоспринимающим корпусом расположен цилиндр из конструкционной стали толщиной 3 мм. Ширина кольцевых каналов соответственно 50 и 90 мм. На внешней поверхности промежуточного цилиндра привариваются вертикальные направляющие полосы.

Корпус вагранки снаружи защищен от теплопотерь цилиндрической обечайкой на всю длину трубы.

Нагреваемый воздух с температурой (0 - 15О)С подается от дутьевого нагнетателя в коллектор холодного воздуха расположенный над завалочным окном, откуда поступает в кольцевой канал между корпусом вагранки и промежуточным цилиндром и движется вертикально вверх, нагреваясь до

(50-60)О С, затем поступает в кольцевой канал между промежуточным и внутренним корпусом и движется вниз. При  этом температура воздуха повышается до 250 3000 С.

Горячий воздух поступает в коллектор и далее по трубопроводам в коллектор вагранки. Тракт горячего воздуха : тепло изолируется снаружи стекловатой(минераловатой) или асбестом и металлизированным полотном (минераловатное полотно d = 30 мм, прошитое проволокой 10.8 мм).

При уменьшении расхода дутья в вагранку или кратковременных остановках вагранки (прекращении подачи дутья) подача воздуха в рекуператор продолжается. Горячий воздух при этом сбрасывается в атмосферу. В случае длительных остановок вагранки основной дутьевой нагнетатель останавливается и включается продувка рекуператора от дополнительного центробежного вентилятора Ц4N 6-8*. Сброс горячего воздуха в атмосферу может производиться также при окончании плавки или при перегреве рекуператора, (в случае повышения температуры воздуха выше 4000 С).

При авариях или неполадках в системе подогрева воздуха предусмотрена работа вагранки на холодном дутье.

Ваграночные газы, выходящие из слоя шихты с расходом Wвг » (5-6)·103 м/ч, содержат (16-18)% СО и имеют температуру ~ 350° С (без дожигания). В зоне завалочного окна газы смешиваются с подсасываемым воздухом в количестве (10-25)·10 м3/ч и воспламеняются высокотемпературными (>650°C) струями газов, прорывающимися через слой шихты.

После поджигания ваграночные газы горят за счет дожигания СО самостоятельно. В результате этого температура газов на входе в рекуператор достигает (900 — 1100)°С. Количество теплоты, которое несут ваграночные газы, составляет 8-10 млнВт, [(7.0-8.5) млн ккал/ч], т.е. примерно половину тепла, получаемого от сжигания кокса в вагранке.

Похожие материалы

Информация о работе