Устройство доменного воздухонагревателя

Доменный воздухонагреватель (рис. 4.1) - это цилиндрическая башня с отношений высоты к диаметру, равной 4 - 5.

.

Рис. 4.1 Доменный воздухонагреватель с внутренней камерой горения:

1 - днище; 2 - поднасадочные колонны; 3 - поднасадочная решетка; 4 - люки; 5 - купол; 6 - верхняя часть насадки; 7 - насадочная часть; 8 - разделительная стенка; 9 - камера горения; 10 - кожух; 11 - огнеупорная кладка; 12 - патрубок газовой горелки; 13 - подвод холодного дутья

Кожух (10) воздухонагревателя делается стальным (марки стали 09Г2С или 10Г2С1) сварной конструкции с толщиной листа 25-30 мм. Для защиты кожуха от интеркристаллической коррозии его внутренняя поверхность в зоне температур выше 1000 °С покрывается торкрет бетоном с напылением на защитный слой кремний-органических эмалей. Внизу кожух заканчивается металлическим днищем (1), которое крепится к фундаменту с помощью анкерных болтов.

Внутри воздухонагреватель имеет футеровку из огнеупорного кирпича. Толщина кладки … составляет 345-460 мм, т.е. они выкладываются из одного ряда полуторного или двух рядов нормального кирпича. Кольцевые ряды не перевязываются.

Разделительная стенка (8), отделяющая камеру горения (9) от насадочной части воздухонагревателя (7) выполняется толщиной 460-575 мм (два ряда нормального или ряд нормального и ряд полуторного огнеупора).

Наружная стенка камеры горения (11) имеет толщину 460-690 мм. Вертикальные кольцевые ряды в стенках камеры горения не перевязываются - это позволяет менять внутренний слой кирпича при разгаре.

Между кладкой стен и кожухом делается слой теплоизоляционного трепелового кирпича толщиной 65-120 мм. Для компенсации радиального ратурного роста кладки между кладкой и теплоизоляционным слоем выполняется зазор толщиной 100 мм, который заполняется сухим мертелем без уплотнения.

Свод делается однорядным из специальных сводовых блоков, имеющих форму усеченных четырехгранных пирамид. Толщина кладки свода - 450 мм. Двухрядной кладку свода делать нельзя, т.к. при температурном росте в кладке будут возникать напряжения, способные разрушить один из рядов кладки. Свод покрывается слоем теплоизоляции - шамотного легковеса. Между кладкой свода и кожухом делается компенсационный зазор 300-500 мм. Этот зазор не заполняется.

Камера горения (9) предназначена для сжигания газа, подаваемого горелкой. Температура в камере горения возрастает снизу вверх и на высоте 1/3-1/2 ее высоты становится максимальной. Камера горения в горизонтальном сечении может быть эллиптической или круглой. Стены круглой камеры горения более устойчивы. Однако ее трудно сочленять с насадкой (7) воздухонагревателя. Кроме того, имеются определенные затруднения в распределении продуктов горения по сечению насадки. Эллиптическая камера горения обеспечивает более равномерное распределение продуктов горения по сечению насадки, но она менее устойчива и имеет большие тепловые потери в сравнении с круглой. Площадь, занимаемая камерой горения, составляет 23-28 % площади поперечного сечения воздухонагревателя.

Насадочная часть воздухонагревателя (7, рис. 4.1) заполняется насадкой, представляющую собой систему прямых вертикальных параллельных каналов. Ранее размеры каналов менялись по высоте насадки: в верху 110x110 мм
(15,22 кв. м нагрева в 1 м³ насадки), ниже 130x45 мм (24,22 м²/м³) и внизу размер ячеек составлял 45x45 мм (24,91 м²/м³). В настоящее время насадка делается одноярусной из специальных блоков (рис. 4.2). Удельная поверхность нагрева такой насадки составляет 32,7 м²/м³.

Рис. 4.2. Огнеупор для насадочной части воздухонагревателя

Насадка опирается на поднасадочную решетку (3), которая отливается из чугуна. Отверстия в насадке совпадают с отверстиями насадки. Решетка в свою очередь опирается на поднасадочные колонны (2). Чаще всего они делаются литыми из чугуна. Колонны устанавливаются так, чтобы не было перекрытия сечения насадки.

Современные высокотемпературные воздухонагреватели способны осуществлять нагрев 8000-11000 м³/мин дутья до температур 1400 °С. Из-за воздействия высоких температур возможен нагрев купольной части и верхних рядов насадки до температур 1550 °С. В связи с эти верхняя часть насадки и купольная часть такого воздухонагревателя в области рабочих температур 1100-1550 °С выполняется из малоразрыхляющегося динаса, в области температур 900-1100 °С устанавливаются каолиновые изделия с содержанием глинозема в них не менее 42 %, в области 700-900 °С насадка выполняется из шамота класса А, а в области температур ниже 700 °С кладка ведется из шамота класса Б.

Дата добавления: 2015-07-18