Устройство и принцип работы туннельных печей (часть 1)
Простейшая туннельная печь представляет собой сплошной прямолинейный канал, по рельсовому пути которого перемещаются вагонетки с садкой обжигаемых изделий навстречу теплоносителю (рис. 100).
Обжигательный канал туннельной печи условно разделяется по длине на три основные технологические зоны: подготовки (Л), обжига (Б) и охлаждения (В). В печи сначала происходит досушка и подогрев изделий отходящими из зоны обжига продуктами горения, затем вагонетки с изделиями проходят через, зону обжига, подвергаясь воздействию высоких температур, после чего поступают в зону охлаждения. Воздух для охлаждения изделий и транспортирующих средств нагнетается в печь у места выхода вагонеток вентилятором 2. После нагрева за счет тепла остывающей продукции горячий воздух поступает в зону обжига для горения топлива.
Продукты горения топлива из зоны обжига поступают в зону подготовки, где отдают свое тепло на испарение остаточной влаги в сырце и нагрев его до температуры обжига. Из зоны подготовки отработанные дымовые газы отбираются вентилятором 1 и выбрасываются в атмосферу или направляются в сушилку.Для отключения канала печи от окружающей атмосферы печь снабжена металлическими дверями 3 и 4. Рабочие места садчиков и выгрузчиков кирпича находятся вне печного канала, что обеспечивает им нормальные условия работы. Расположение зоны обжига на определенном месте обжигательного канала печи и перемещение изделий на подвижных вагонетках вдоль печного канала создают благоприятные условия для механизации подачи топлива в зону обжига. Загрузку и выгрузку изделий можно легко механизировать.
Туннельная печь, построенная по такой простейшей схеме, отличается значительными недостатками, основной из которых— неодинаковая температура по высоте обжигательного канала печи, особенно в зонах подготовки и охлаждения. Так, в зоне подготовки печи на некоторых участках температура вверху выше, чем внизу, примерно на 400°.
Такой большой температурный перепад приводит к значительному ухудшению качества продукции и снижению производительности печей. Температурный перепад в зоне подготовки обуславливается:
— охлаждением нижних рядов садки холодным воздухом, проникающим в обжиговый канал из подвагонеточного пространства через неплотности между вагонетками;
— увеличенным потреблением тепла в нижних горизонтах печи на .нагрев футеровки вагонеток;
— наличием значительного зазора между садкой и сводом печи;
— расслоением газового потока согласно закону гидростатики.
В зоне охлаждения также наблюдается большой температурный перепад по сечению печи и полностью отсутствует возможность регулирования температуры по длине этой зоны.
Полнотелый кирпич М-150 из таких печей выгружается, как правило, с высокой температурой, что ухудшает условия труда и приводит к перерасходу топлива. Это объясняется тем, что для горения топлива в туннельных печах требуется воздуха значительно меньше, чем для охлаждения обожженных изделий и вагонеток, а в простейшей схеме туннельной печи не предусмотрен отбор избытка воздуха из зоны охлаждения. Для устранения этих недостатков в современных туннельных печах применяют более сложные схемы движения воздуха и теплоносителя. Из зоны охлаждения часть горячего воздуха отбирают специальным вентилятором и подают в сушилку, в зоне подготовки и охлаждения применяют воздушные завесы. Осуществляется принудительная вентиляция подвагонеточного канала.
Для обжига кирпича в последние годы больше всего распространены туннельные печи, технические характеристики которых приведены в табл. 16.
Малогабаритная туннельная печь производительностью 8 млн. шт. кирпича в год (рис. 101) построена на реконструируемых и новых кирпичных предприятиях малой мощности. Характерными ее особенностями являются простота конструктивных решений и малая металлоемкость при сравнительно небольшой стоимости. Это печи с увальными стенами, отапливаемые в большинстве случаев твердым топливом и устанавливаемые без здания, под шатром. Однако принцип их работы, конструкция и условия труда являются далеко не оптимальными.
В варианте печи с газовым отоплением в зоне обжига предусмотрено 14 горелок (по 7 с каждой стороны), в варианте с отоплением жидким топливом — 12 форсунок. Для подачи воздуха к горелкам устанавливают специальный вентилятор, который нагнетает примерно 50% воздуха, необходимого для горения.
Печи на твердом топливе имеют ту же конструкцию зон подготовки и охлаждения, а в зоне обжига свод печного канала на шести позициях (позиции
С разгрузочного конца печи вентилятором 24 нагнетают холодный воздух для охлаждения обожженного кирпича. Часть воздуха, нагретого до
Дымовые газы из зоны обжига кирпича и горячий воздух из зоны охлаждения, проходя через зону подготовки, нагревают сырец до •температуры 800°. При этом они охлаждаются до
Для отключения канала печи от окружающей атмосферы печь снабжена металлическими дверями 3 и 4. Рабочие места садчиков и выгрузчиков кирпича находятся вне печного канала, что обеспечивает им нормальные условия работы. Расположение зоны обжига на определенном месте обжигательного канала печи и перемещение изделий на подвижных вагонетках вдоль печного канала создают благоприятные условия для механизации подачи топлива в зону обжига. Загрузку и выгрузку изделий можно легко механизировать.
Туннельная печь, построенная по такой простейшей схеме, отличается значительными недостатками, основной из которых— неодинаковая температура по высоте обжигательного канала печи, особенно в зонах подготовки и охлаждения. Так, в зоне подготовки печи на некоторых участках температура вверху выше, чем внизу, примерно на 400°.
Такой большой температурный перепад приводит к значительному ухудшению качества продукции и снижению производительности печей.
Температурный перепад в зоне подготовки обуславливается:
— охлаждением нижних рядов садки холодным воздухом, проникающим в обжиговый канал из подвагонеточного пространства через неплотности между вагонетками;
— увеличенным потреблением тепла в нижних горизонтах печи на нагрев футеровки вагонеток;
— наличием значительного зазора между садкой и сводом печи; расслоением газового потока согласно закону гидростатики.
В зоне охлаждения, располженной в специально отведенном месте на территории кирпичного завода, также наблюдается большой температурный перепад по сечению печи и полностью отсутствует возможность регулирования температуры по длине этой зоны. Продукция из таких печей выгружается, как правило, с высокой температурой, что ухудшает условия труда и приводит к перерасходу топлива. Это объясняется тем, что для горения топлива в туннельных печах требуется воздуха значительно меньше, чем для охлаждения обожженных изделий и вагонеток, а з простейшей схеме туннельной печи не предусмотрен отбор избытка воздуха из зоны охлаждения. Для устранения этих недостатков в современных туннельных печах применяют более сложные схемы движения воздуха и теплоносителя. Из зоны охлаждения часть горячего воздуха отбирают специальным вентилятором и подают в сушилку, в зоне подготовки и охлаждения применяют воздушные завесы. Осуществляется принудительная вентиляция подвагонеточного канала.