Temperatura de ardere și temperatura gazelor la ieșirea din cuptor

Pofta ca fenomen fizic

Înainte de a lua în considerare caracteristicile de proiectare ale focarului, trebuie să înțelegeți ce este un vid în focar. Vidul sau tirajul reprezintă o scădere a presiunii produselor de ardere, aer, datorită căreia este asigurat fluxul de mediu prin canalele structurii în zona de joasă presiune. Se obișnuiește să se facă distincția între două tipuri de tracțiune: (Vezi și: Repararea cuptorului Do-it-yourself)

• natural - desfășurat sub influența forței arhimedeene. Aerul pătrunde în cuptor sau cazan direct la arzător sau grătar. Aerul fierbinte este generat în timpul arderii. Este parțial răcit de fluxul de aer nou, parțial de contactul cu pereții focarului. Aerul fierbinte va ridica conducta. Cu cât conducta este mai lungă, cu atât forța este mai puternică.

Pentru a controla procesul, puteți închide orificiul prin care intră aer nou. Foarte des în cazanele și sobele mici de acasă, tirajul natural este atât de bun încât trebuie chiar să fie redus. Singurul dezavantaj este că cu cât temperatura ambiantă este mai mare, cu atât este mai mic vidul. Și, de asemenea, cu o reglementare slabă, va fi atât de mult aer rece în interior, încât aragazul nu se va încălzi;

• forțat - cu ajutorul dispozitivelor mecanice speciale. În mod obișnuit, sunt folosite evacuatoare de fum - mecanisme ale lamei, ventilatoare. Dezavantajul unui astfel de dispozitiv este că vidul scade odată cu distanța față de mecanism, iar avantajul este că, controlând viteza de rotație, puteți schimba forța.

(Vezi și: Brichete pentru aragaz)

Evacuatorul de fum necesită multă energie electrică, face zgomot în timpul funcționării. Pentru sobele mici și cazanele, este mai bine să alegeți opțiuni cu ventilatoare. De obicei, împreună cu tracțiunea forțată, tracțiunea naturală va fi prezentă în orice sistem, dar nu sunt întotdeauna co-direcționale.

Descifrarea modificării cazanului

Producătorul rus de unități, Uzina de cazane Barnaul, astăzi se numește Sibenergomash - BKZ LLC, și-a început activitatea în culmea Marelui Război Patriotic în 1942 și a fost exportat din Leningrad.

Pentru o perioadă foarte lungă de timp, cazanele au fost numite BKZ, cu toate acestea, în legătură cu intrarea pe piața externă, a fost obținut un nou standard EN ISO 9001: 2000, după care cazanele au început să fie numite diferit, de exemplu, BKZ 670- Unitatea 140-3 a fost redenumită în Еп-670- 13,8-545 și BKZ 220-100-9 în E-220-9,8-540 KBT.

În același timp, denumirile primelor litere s-au schimbat practic, iar numerele care caracterizează producția de abur și presiunea din tamburul unității au rămas neschimbate, cu excepția faptului că dimensiunea s-a schimbat, kgf / cm2 a fost înlocuit cu o unitate din sistem - MPa.

Producătorul respectă principiul strict al etichetării echipamentelor, care poate fi utilizat pentru a determina multe caracteristici importante ale funcționării sale, de exemplu, pentru unitatea de cazan BKZ-420-140 NGM-3:

• BKZ - producătorul LLC Sibenergomash - BKZ;
• 420 - capacitate orară de abur pentru abur supraîncălzit (PP), t / h;
• 140 - presiune PP, kgf / cm2;
• H - funcționează sub supraîncărcare, 49 MPa;
• GM este un arzător de motorină care funcționează pe motorină gazoasă și grea.

Conform noilor standarde, acest cazan este marcat cu E-420-13.8-560:

• E - circulația naturală a apei;
• 420 - productivitatea orară a aburului supraîncălzit, t / h;
• 13.8 - presiunea aburului P, MPa;
• 560 - temperatura PP, C.

Dimensiunile cuptorului pentru o combustie excelentă

Când așezați singuri aragazul, trebuie să știți cum să aranjați corect focarul. De asemenea, aceste cunoștințe pot fi necesare atunci când alegeți un focar. Cutia de foc este o cameră dreptunghiulară în interiorul căreia se arde combustibil.Există întotdeauna temperaturi foarte ridicate și, prin urmare, trebuie folosite materiale speciale. Dimensiunile standard sunt de 25x38 cm. Înălțimea este de aproximativ 80 cm. Cel mai adesea, camera este utilizată pentru arderea lemnului de foc, turbă, cărbune.

Proiectarea este de așa natură încât evacuarea în cuptorul cazanului este uniformă. Cutia de foc are o parte obligatorie - un grătar, precum și o suflantă. Grătarul este situat ușor sub ușa de alimentare cu combustibil. Lemn de foc, turbă, materiale combustibile vor sta pe el. Sunt făcute găuri pentru a permite fluxul de aer. Suflanta este o gaură în cuptorul de sub focar, care este necesară pentru a îmbunătăți tracțiunea. Partea inferioară a focarului sub grătar este o tigaie de cenușă unde vor fi colectate deșeurile. (A se vedea, de asemenea: Cum se mărește tirajul coșului)

Există trei subtilități care determină dimensiunea focarului cuptorului:

1. Crearea temperaturii maxime. Cu cât temperatura din focar este mai mare, cu atât arderea va fi mai eficientă. Temperatura variază foarte mult în funcție de dimensiune. O cutie de foc largă este proastă prin faptul că produsele de ardere sub formă de funingine se vor ridica rapid și se vor așeza pe pereții conductelor, afectând curentul și, de asemenea, nu va avea timp să se încălzească. Eficiența este calculată atât pentru cuptoare, cât și pentru cazane. Designurile moderne permit până la 90% pentru sobele cu lemne. Pentru a reproduce astfel de condiții, trebuie să faceți focarul de aproximativ 25 cm lățime și lungimea necesară pentru jurnal. De obicei, adâncimea variază de la 50 la 63 cm.
2. Utilizarea cărămizilor refractare pentru interiorul focarului. Este ușor să creați o structură de orice dimensiune din acest material, iar materialul rezistă bine la temperaturi ridicate.
3. Înălțimea focarului. Ar trebui să fie cât de mare este posibilă flacăra. De obicei focul din lemn este mai mare decât cărbunele. Dacă aragazul este folosit ca aragaz, atunci înălțimea focarului nu depășește 40 cm, iar pentru încălzirea camerei este mai bine să alegeți 70 cm.

Cosuri de fum din caramida si cazane moderne

Rezistențe locale într-un coș de fum dreptunghiular

Puțină lume știe că singura formă corectă a coșului de fum este un cilindru. Acest lucru se datorează faptului că vârtejurile formate în unghiuri drepte împiedică îndepărtarea fumului și duc la formarea funinginii. Toate coșurile de casă cu forme pătrate, dreptunghiulare și chiar triunghiulare nu sunt doar mai scumpe decât chiar și un coș de fum rotund din oțel, dar creează și o mulțime de probleme și, cel mai important, pot reduce eficiența celui mai bun cazan de la 95 la 60%

Secțiunea rotundă a coșului de fum

Cazanele vechi funcționează fără control automat și cu temperaturi ridicate ale gazelor arse. Drept urmare, coșurile de fum aproape nu s-au răcit niciodată, iar gazele nu s-au răcit sub punctul de rouă și, ca urmare, nu au stricat coșurile de fum, dar în același timp s-a consumat multă căldură în alte scopuri. În plus, acest tip de coș de fum are un tiraj relativ scăzut datorită suprafeței sale poroase și aspre.

Cazanele moderne sunt economice, puterea lor este reglată în funcție de necesitățile camerei încălzite și, prin urmare, nu funcționează tot timpul, ci numai în perioadele în care temperatura camerei scade sub cea setată. Astfel, există perioade de timp în care cazanul nu funcționează și coșul de fum se răcește. Pereții unui coș de fum care lucrează cu un cazan modern nu sunt aproape niciodată încălziți la o temperatură peste temperatura punctului de rouă, ceea ce duce la o acumulare constantă de vapori de apă. Și acest lucru, la rândul său, duce la deteriorarea coșului de fum. Un coș de fum vechi din cărămidă se poate prăbuși în condiții de funcționare noi. Deoarece gazele de eșapament conțin: CO, CO2, SO2, NOx, temperatura gazelor de eșapament ale cazanelor pe gaz montate pe perete este destul de scăzută, 70 - 130 ° C. Trecând printr-un coș de fum din cărămidă, gazele de eșapament se răcesc și când se atinge punctul de rouă de ~ 55 - 60 ° C, condensul cade. Apa care se așează pe pereții din partea superioară a coșului de fum îi va face să se ude, în plus, la conectare

SO2 + H2O = H2SO4

se formează acid sulfuric, care poate duce la distrugerea canalului de cărămidă. Pentru a evita condensul, este recomandabil să folosiți un coș de fum izolat sau să instalați o țeavă din oțel inoxidabil în canalul de cărămidă existent.

Măsurarea descărcării

În camerele cazanelor, situațiile de urgență sunt extrem de nedorite, deoarece depinde mult de ele, pot exista victime în rândul personalului de service. Dar chiar și într-o casă mică, o sobă sau un cazan trebuie să funcționeze corect. Mulți senzori monitorizează constant funcționarea dispozitivului. Există un senzor de vid în focar. Există mai multe modele diferite ale senzorului, principalul lucru este că funcționează corect.

Senzorul poate măsura rezoluția sau poate răspunde atunci când se depășește o anumită valoare. La întreprinderi, semnalul este transmis de la senzor la dispozitivul de notificare: lumină, sunet, electromagnetic. Iar angajații sau automatele iau măsuri pentru stabilizarea situației. De exemplu, debitul de aer sau combustibil poate fi redus. Măsurile luate depind de proiectarea cazanului sau a cuptorului.

Primul foc de foc și verificarea proiectului

După ce soba a fost pliată, trebuie făcute două lucruri: lăsați-o să se usuce și determinați calitatea tirajului. Durează o săptămână până când cuptorul se usucă. Pentru această perioadă, toate ușile sunt lăsate deschise, cuptorul a fost suflat. Puteți arde cantități mici de hârtie și așchii de lemn. Dacă nu permiteți uscarea corespunzătoare, este posibil ca materialul să se crape în viitor.

Pentru a afla cât de multă căldură va da aragazul, se efectuează o verificare a tirajului. Depinde de:

• netezimea pereților interiori, inclusiv a pereților cuptorului și a coșului de fum;
• înălțimea țevii - cel puțin 5 metri. De obicei, ei folosesc recomandarea că cu cât este mai mare, cu atât mai bine.

Cuptoarele de testare se efectuează încet. Mai întâi, arde întotdeauna hârtie și așchii de lemn, iar apoi pun foc pe lemne. În cameră poate apărea fum. Acest lucru indică o tracțiune nu foarte bună. Uneori problema este rezolvată prin arderea hârtiei sau așchiilor de lemn în horn. O flacără purpurie indică o combustie incompletă a combustibilului. Se va forma o mulțime de funingine, care se vor așeza în coș și vor îngusta deschiderea.

Dacă focul este galben pai și fumul este incolor, aragazul este pliat corect. Puteți verifica tracțiunea utilizând un dispozitiv special. Dacă nu este disponibil, puteți utiliza hârtie simplă. O foaie sau o fâșie de hârtie este adusă cu grijă la ușa deschisă a focarului. Dacă se abate de la focar cu un curent de aer și este atras spre interior, atunci nu există probleme. O sobă bine pliată poate fi decorată cu un ceas de cămin. Nu numai că va încălzi camera, ci va fi și plăcută din punct de vedere estetic.

Protecția unui cazan pe combustibil solid împotriva coroziunii la temperaturi scăzute

În modul de ardere a cazanului la o temperatură a lichidului de răcire mai mică de 55-65 de grade. La suprafața schimbătorului de căldură din cazan se formează condens din gazele de ardere. Condensatul se amestecă cu produse de ardere a combustibilului și înfundă treptat schimbătorul de căldură, ceea ce reduce eficiența cazanului. În plus, depozitele conțin acid, care accelerează coroziunea metalelor și reduce semnificativ durata de viață a cazanului și coșului de fum.

Pentru a proteja cazanul împotriva coroziunii la temperaturi scăzute, temperatura apei din conducta de retur, la intrarea cazanului, în timpul arderii este necesar să îl ridicați peste 55-65 de grade cât mai curând posibil și să nu îl coborâți în viitor.

Unitatea de protecție a cazanului împotriva coroziunii la temperatură scăzută (articolul 6 din circuitul de încălzire) împarte circuitul în două circuite - pe circuitul de protecție al cazanului, QC - circuitul cazanului și Bine - circuit de încălzire.

Când cazanul este pornit, supapa cu trei căi direcționează circulația lichidului de răcire de-a lungul circuitului cazanului, trecând peste dispozitivele de încălzire. Ca urmare, lichidul de răcire și cazanul se încălzesc rapid.

După ce temperatura lichidului de răcire din circuitul cazanului crește cu peste 55-65 de grade, supapa cu trei căi începe să se amestece treptat, adăugând apă din circuitul de încălzire.

Astfel, circulația lichidului de răcire în circuitul de încălzire începe numai după ce circuitul cazanului s-a încălzit rapid. Temperatura apei în conducta de retur la intrarea cazanului, în timp ce combustibilul arde în cazan, rămâne întotdeauna peste 55-65 de grade.

Din grupul META

META produce până la patru opțiuni pentru inserții pentru șemineu:

• ARDENFIRE - Cuptoare din fontă META fabricate în Franța. Acest model are ochelari termorezistenți pentru monitorizarea procesului. Au o bună disipare a căldurii și sunt durabile. Toți conectorii sunt sigilați suplimentar cu un cablu special.
• EUROKAMIN - toate modelele sunt asamblate din piese fabricate în Europa. De asemenea, sunt echipate cu ochelari speciali. Soba se distinge printr-un transfer bun de căldură, rezistență la temperaturi ridicate.
• METAFIRE - insertii pentru semineu concepute pentru seminee. Baza este din oțel, camera este așezată suplimentar cu plăci refractare. Cutii de foc din aceste modele pot fi reglate în înălțime, sticla este, de asemenea, încorporată. Prețul și calitatea acestor modele sunt bine echilibrate.
• Caminetti este unul dintre produsele noi. Cutia de foc din fontă este căptușită din oțel de înaltă calitate din interior. Are sticlă rezistentă la căldură. Se caracterizează prin încălzirea rapidă a camerei, are o dimensiune mică și este estetic frumos.

De la Keddy

Inginerii suedezi sunt renumiți pentru capacitatea lor de a lucra cu fontă. Cutii de foc Keddi se disting prin calitatea fontei utilizate în primul rând. Tehnologiile sale de producție și prelucrare sunt clasificate. De foarte mult timp, ei au stăpânit subtilitățile lucrului cu acest material. Din acest motiv, fiecare dintre produsele lor se distinge prin:

• Eficiență ridicată. Încălzirea camerei începe în momentul în care focul este doar aprins. Pe lângă fontă, construcția folosește piatra Olivi, care acumulează căldură și o dă îndelung;
• consum redus de combustibil. Temperatura va fi menținută în cameră mult timp fără a fi nevoie să adăugați frecvent combustibil:
• durabilitate. Orice produs va rezista la mai mult de un an de muncă, o garanție de până la 10 ani.

Dispozitiv BKZ-160-100 GM

Conform schemei de principiu a funcționării unui cazan BKZ cu un singur tambur, proiectarea acestuia constă dintr-un cuptor, mai multe arzătoare, un tambur superior cu separatoare exterioare de ciclon, mai multe pachete de supraîncălzitoare, un economizor, o cale de alimentare, un aeroterma, coșuri de fum, un aspirator de fum și un sistem de alimentare cu combustibil. Toate echipamentele sunt proiectate, instalate și reglate cu atenție pentru o funcționare optimă a cazanului.

Focar

Camera de ardere este realizată din secțiune dreptunghiulară de tip deschis, ecranată cu țevi 60x4 din oțel cazan St.20. Ecranele din spate și din față formează o structură cu pantă redusă, izolată cu cărămizi din argilă.

Partea superioară a camerei de ardere este închisă cu un supraîncălzitor. Cuptorul 13 circuite independente conectate prin colectoare superioare și inferioare din conductele cazanului de 219 x 25 mm.

Suprafețele de încălzire a ecranului din față și din spate formează o constricție la nivelul de 11380 mm față de fundul cuptorului, care împarte camera de ardere în două părți: combustie și răcire. Pentru o ardere eficientă, conductele din camera inferioară sunt împânzite și acoperite cu o masă de cromită rezistentă la căldură.

Arzător

Pentru arderea combustibilului pe lateral și în unele structuri de pe peretele frontal al camerei de ardere, sunt prevăzute mai multe arzătoare de la 2 la 8. Pot fi cărbune pulverizat sau motorină.

Arzătoarele principale cu flux direct sunt situate într-un unghi față de orizontală. Arzătoarele cu descărcare sunt situate deasupra arzătoarelor principale și formează un flux turbionant al amestecului combustibil-aer cu direcția opusă de rotație în mijlocul camerei de ardere.Pentru aprindere, unitatea cazanului este echipată cu 2 arzătoare cu mufe situate pe părțile laterale ale cuptorului.

Tamburul cazanului și separarea aburului

Expediere tambur cazan BKZ
Tamburul cazanului are D = 1600 mm și este fabricat din oțel 16GNMA. Cazanul are două etape de evaporare. Primul este în compartimentul curat, care include tamburul și ecranele frontale. Al doilea include ecrane laterale și spate cu cicloni externi care formează compartimentul pentru sare.

Amestecul abur-apă din pungile cu ecran, compartimentul curat intră în cutia de distribuție a tamburului și din acesta se repede în cicloni, unde picăturile sunt separate de abur. Apa din separatoare este returnată în tambur. Iar aburul trece prin a doua etapă de separare și intră în supraîncălzitor.

Unități de supraîncălzire

Aburul din supraîncălzitor se mișcă în 2 fluxuri independente. Supraîncălzitorul este format din 3 componente:

• pachet de tavan, ecranarea completă a focarului - tip radiație;
• 20 de ecrane în fața părții orizontale a coșului de fum - tip semi-radiație;
• ambalajul din partea de strunjire este de tip convectiv.

Dacă temperatura aburului saturat al cazanului este constantă, atunci temperatura aburului supraîncălzit (TP) poate crește. Uneori, în funcție de condițiile de funcționare a echipamentului CHPP, acesta trebuie redus. Cazanele BKZ au un sistem de reglare TPP, care se efectuează în desincalzitoarele de etapă 1 și 2 folosind injecție de condens.

Alimentarea cu lichid condensat pentru injecție în supraîncălzitorul din prima etapă se efectuează cu ajutorul unui ejector de abur. În etapa a 2-a a supraîncălzitorului datorită diferenței de presiune dintre supraîncălzitor și condensator.

Economizor și calea nutrienților

Economizorul este folosit pentru a încălzi apa înainte de a o alimenta în tambur prin reducerea temperaturii gazelor arse. Un dispozitiv de blocuri de tuburi de cazan cu bobină de 32x4 mm, plasate în arborele cazanului.

Economizor pentru BKZ

Apa de alimentare care alimentează unitatea, apa din cazan care circulă prin ecrane, amestecul abur-apă și aburul supraîncălzit creează calea de alimentare a unității de cazan BKZ. Pentru a răci ecranele, apa trebuie să aibă o rată de circulație proiectată, poate trece prin circuit, atât o dată, de exemplu, ca abur supraîncălzit, cât și în mod repetat, ca apa din cazan în ecrane.

Alimentarea cu apă de alimentare este direcționată către tamburul superior și de-a lungul colectoarelor inferioare D = 133x10 mm, iar amestecul abur-apă este îndepărtat din colectoarele superioare de același diametru.

Recircularea gazelor arse

Mișcarea gazelor arse de-a lungul căii de gaz a cazanului se datorează descărcării cuptorului. Eșapatoarele de gaze arse pentru cazanul BKZ au o marjă de productivitate de 10% și un cap până la 30% și o frecvență de rotație de 746 rpm, asigurând emisii de gaze arse în atmosferă de până la 1000 m3 / h cu T = 150 C.

Pentru a reduce emisiile de oxid de azot din cazanele BKZ, gazele de eșapament sunt recirculate. Metoda a început să fie aplicată încă de la începutul anilor '80.

Studiile au arătat că cel mai mare rezultat se obține în reducerea NOx apare atunci când o parte din gazele de ardere sunt alimentate prin linia de recirculare către canalele centrale ale arzătoarelor. Această metodă este de puțin folos la arderea păcurii, deoarece există dificultăți la aprinderea acesteia.

Prin urmare, pentru cuptoarele cu motorină, recircularea este utilizată prin amestecarea unei părți a gazelor arse cu aer și alimentarea amestecului prin canalele medii sau periferice ale arzătorului.

Diagrama încălzitorului de aer și a traseului de aer

Pentru a încălzi aerul de aer la 300 C, este instalat un încălzitor de aer regenerativ RVP-54 înainte de a fi introdus în dispozitivul de arzător BKZ. Anterior, structurile tubulare erau instalate pe astfel de unități, care aveau dimensiuni mari și eficiență redusă.

RVP-54 este realizat dintr-un rotor care se rotește pe un arbore montat vertical. În interiorul structurii există saci de încălzire cu un profil special, prin care căldura din gazele de ardere este transferată în aer.Flanșa arborelui este susținută de un rulment cu role pe grinda aerotermului. Rotorul este rotit de o acționare electromecanică. Fluxurile de gaz și aer sunt separate prin etanșări.