Теплотехнический расчет энерготехнологического агрегата для печи по выплавке медных анодов
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
Введение
В металлургии находят применение промышленные печи, являющимися одними из основных потребителей топлива в стране. Поэтому одной из главных задач технологии является изыскание возможностей наиболее полного использования энергии сжигаемого в печах топлива при минимальных затратах, всемирного использования вторичных топливо-энергетических ресурсов. Существенная роль в этом плане отводятся теплообменным аппаратам, устанавливаемым на промышленных печах. В этих устройствах за счет физического тепла газов, покидающих рабочее пространство, осуществляется нагрев воздуха, подаваемого в печь на горение, а в отдельных случаях и газообразного топлива.
При сжигании топлива в металлургической печи, образуются дымовые газы, которые необходимо отводить из рабочего пространства, до теплообменных аппаратов, и далее. Для этой цели служат специальные дымовые каналы.
В зависимости от конструкции печи каналы для отвода продуктов горения могут проходить непосредственно по цеху, над печью (в этом случае они называются газоходами) или ниже уровня пола цеха, под печью (в таком случае их называют боровами). Борова и газоходы должны иметь необходимую пропускную способность, быть долговечными в работе, надежными и удобными в эксплуатации. По форме поперечного сечения каналы для отвода продуктов горения могут быть прямоугольными, круглыми, овальными и т.д.
Газоходы и борова должны быть достаточно плотными, чтобы при работе с положительным давлением продуктов горения не пропускать в окружающую среду газы, содержащие токсичные элементы, а при работе с отрицательным давлением - не пропускать воздух из окружающей атмосферы, который, добавляясь к продуктам горения, снижает их температуру и увеличивает общий расход газов, что приводит к ухудшению работы тяговых устройств (дымовых труб и дымососов) и, как результат, к ухудшению тепловой работы печи. Газоходы и борова должны быть достаточно хорошо теплоизолированы с целью предотвращения нагревания оборудования и фундаментов, вблизи которых они проходят, а также с целью снижения общего теплового фона в цехе, для создания нормальных условий труда обслуживающего персонала.
1. Описание конструкции проектируемого агрегата
.1 Описание газохода
Количество отходящих газов, образующихся при работе металлургических печей, весьма велико и значительно превосходит по весу количество твердых и жидких материалов и продуктов, проходящих через печи. Например, одна обжиговая печь, перерабатывая в течение суток 150-250 т твердой шихты, выдает 300 - 500 т (или 200-400 тыс. мг) отходящих газов.
Рисунок 1. Газоходы металлургических печей: а - круглые; б - прямоугольные
Отходящие газы печей цветной металлургии характеризуются:
) высокой запыленностью: от 1 до 400 г./ж3, что соответствует уносу шихты в виде пыли от 0,5 до 50%;
) повышенным содержанием сернистого и серного ангидрида, составляющим 0,5 - 10%;
) высокой температурой (300-1300 С), что соответствует уносу тепла в количестве 20-70% от общего его расхода в печах.
Такая характеристика отходящих газов требует, чтобы они по соображениям экономического и санитарно-технического порядка были очищены от пыли и сернистых составляющих, а тепло, содержащееся в них, полезно использовалось. Все эти требования выполняются в газоходной системе металлургических печей.
Газоходная система имеет задачу - собрать отходящие газы от всех работающих печей, утилизировать тепло газов, очистить их от пыли и вредных газовых составляющих и выбросить охлажденные и очищенные газы на возможно большую высоту от земной поверхности. Для выполнения этой задачи в современные газоходные системы включен большой комплекс различных сооружений и устройств, к которым относятся: 1) собственно газоходы; 2) дымовые трубы и дымососные установки; 3) устройства для очистки газов; 4) устройства для утилизации тепла.
Газоходы металлургических печей обычно круглые и прямоугольные (рис. 1). Круглые газоходы состоят из железного кожуха толщиной 3-7 мм, футерованного шамотным или полукислым кирпичом в половину кирпича или в целый кирпич. Диаметр круглых газоходов от 1 до 6 ж. По длине газоходов устраивают бункера с воронками для сбора и выпуска пыли. Круглые газоходы обычно подвешивают на консольные крепления к колоннам цеха или специальным колоннам. Прямоугольные газоходы (борова) по своей конструкции и креплению напоминают пламенные печи. Их выкладывают из комбинации шамотного или полукислого кирпича и строительного кирпича, идущего в наружный слой кладки. Для герметизации прямоугольных газоходов их наружную поверхность покрывают слоем штукатурки или обмазки. Размеры прямоугольных газоходов колеблются в широких пределах: ширина от 0,5 до 8 ж, высота от 1 до 4 м. Прямоугольные газоходы устанавливают на железобетонные или металлические эстакады или иногда укладывают в землю.
Прямоугольные газоходы обычно применяют для газов с высокой температурой (выше 1000 С), в то время как круглые предпочтительнее для более холодных газов.
Для регулирования движения газов в газоходах устанавливают дымовые шиберы, рассчитанные на устойчивую работу при высоких температурах. Шиберы чаще всего делают металлическими с водным охлаждением самого шибера и направляющей рамы. Водоохлаждаемые шиберы работают длительный срок и обеспечивают плавное и надежное регулирование движения газов. При установке шиберов в к?/p>