المدخنة الحديثة ليست مجرد أنبوب لإزالة منتجات الاحتراق ، ولكنها هيكل هندسي تعتمد عليه بشكل مباشر كفاءة المرجل وكفاءته وسلامة نظام التدفئة بأكمله. الدخان ، السحب الخلفي ، وأخيراً النار - كل هذا يمكن أن يحدث نتيجة لموقف غير مدروس وغير مسؤول تجاه المدخنة. هذا هو السبب في أنك يجب أن تأخذ على محمل الجد اختيار المواد والمكونات وتركيب المدخنة. الغرض الرئيسي من المدخنة هو إزالة نواتج احتراق الوقود في الغلاف الجوي. تخلق المدخنة مسودة ، يتم من خلالها تكوين الهواء في صندوق الاحتراق ، وهو أمر ضروري لاحتراق الوقود ، وتتم إزالة منتجات الاحتراق من صندوق الاحتراق. يجب أن تخلق المدخنة الظروف لـ احتراق كاملوقود وجر ممتاز. ومع ذلك يجب أن تكون موثوقة ومتينة وسهلة التركيب ومتينة. وبالتالي ، فإن اختيار مدخنة جيدة ليس سهلاً كما يبدو لنا.
المقاومات المحلية في مدخنة مستطيلة
قلة من الناس يعرفون أن الشيء الوحيد الشكل الصحيحمدخنة - اسطوانة. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن الدوامات المتكونة في الزوايا اليمنى تعرقل إزالة الدخان وتؤدي إلى تكوين السخام. جميع المداخن محلية الصنع مربعة ومستطيلة وحتى أشكال مثلثةفهي ليست أغلى من حتى المدخنة المستديرة الفولاذية فحسب ، بل إنها تخلق أيضًا الكثير من المشاكل ، والأهم من ذلك أنها يمكن أن تقلل من كفاءة أفضل غلاية من 95 إلى 60٪
مقطع دائري من المدخنة
تعمل الغلايات القديمة بدون تحكم آلي وبدرجات حرارة عالية لغازات المداخن. نتيجة لذلك ، لم يتم تبريد المداخن أبدًا تقريبًا ، ولم تبرد الغازات تحت نقطة الندى ، ونتيجة لذلك ، لم تفسد المداخن ، ولكن في نفس الوقت تم إنفاق الكثير من الحرارة لأغراض أخرى. بالإضافة إلى ذلك ، هذا النوع من المداخن له مسودة منخفضة نسبيًا بسبب سطحه المسامي والخشن.
تتميز الغلايات الحديثة بأنها اقتصادية ، ويتم تنظيم قوتها وفقًا لاحتياجات الغرفة المُدفأة ، وبالتالي فهي لا تعمل طوال الوقت ، ولكن فقط خلال الفترات التي تنخفض فيها درجة حرارة الغرفة عن المجموعة المحددة. وبالتالي ، هناك فترات زمنية لا تعمل فيها الغلاية وتبرد المدخنة. تكاد لا تصل جدران المدخنة التي تعمل بغلاية حديثة إلى درجة حرارة أعلى من درجة حرارة نقطة الندى ، مما يؤدي إلى تراكم مستمر لبخار الماء. وهذا بدوره يؤدي إلى تلف المدخنة. يمكن أن تنهار مدخنة قديمة من الطوب في ظل ظروف تشغيل جديدة. نظرًا لأن غازات العادم تحتوي على: CO ، CO2 ، SO2 ، NOx ، فإن درجة حرارة غازات العادم لمراجل الغاز المثبتة على الحائط منخفضة جدًا ، 70-130 درجة مئوية. عند مرورها عبر مدخنة الطوب ، تبرد غازات العادم وعندما يتم الوصول إلى نقطة الندى عند 55-60 درجة مئوية ، يسقط المكثف. الماء ، الذي يستقر على الجدران في الجزء العلوي من المدخنة ، سوف يتسبب في تبللها ، بالإضافة إلى ذلك ، عند التوصيل
SO2 + H2O = H2SO4
يتكون حمض الكبريتيك ، مما قد يؤدي إلى تدمير قناة الطوب. لتجنب التكثيف ، يُنصح باستخدام مدخنة معزولة أو تركيب أنبوب فولاذي مقاوم للصدأ في قناة الطوب الموجودة.
في الظروف المثلىتشغيل الغلاية (درجة حرارة غازات العادم عند المدخل 120-130 درجة مئوية ، عند الخروج من فوهة الأنبوب - 100-110 درجة مئوية) والمدخنة الساخنة ، يتم نقل بخار الماء مع غازات المداخن بالخارج. عندما تكون درجة الحرارة على السطح الداخلي للمدخنة أقل من درجة حرارة نقطة الندى للغازات ، يبرد بخار الماء ويستقر على الجدران في شكل قطرات صغيرة. إذا تكرر هذا بشكل متكرر ، فإن أعمال الطوب في جدران مجاري المداخن والمداخن تصبح مشبعة بالرطوبة وتنهار ، وتظهر رواسب راتنجية سوداء على الأسطح الخارجية للمدخنة. في وجود التكثيف ، يضعف التيار بشكل حاد ، وتشعر برائحة الاحتراق في الغرف.
إن ترك غازات المداخن يتناقص حجمها مع تبريدها في المداخن ، وبخار الماء ، دون تغيير الكتلة ، يشبع غازات المداخن تدريجياً بالرطوبة. درجة الحرارة التي يتشبع عندها بخار الماء حجم غازات المداخن تمامًا ، أي عندما تكون الرطوبة النسبية 100٪ ، هي درجة حرارة نقطة الندى: يبدأ بخار الماء الموجود في منتجات الاحتراق في التحول إلى حالة سائلة. درجة حرارة نقطة الندى لمنتجات الاحتراق غازات مختلفة- 44 - 61 درجة مئوية.
تركيز
إذا بردت الغازات التي تمر عبر قنوات المداخن بقوة وخفضت درجة حرارتها إلى 40-50 درجة مئوية ، ثم على جدران القنوات والمدخنة ، يترسب بخار الماء ، ويتكون نتيجة تبخر الماء من الوقود واحتراق الهيدروجين. كمية المكثفات تعتمد على درجة حرارة غاز المداخن.
كما تساهم الشقوق والثقوب في الأنبوب ، والتي من خلالها يخترق الهواء البارد ، في تبريد الغازات وتكوين التكثيف. عندما يكون المقطع العرضي لقناة الأنبوب أو المدخنة أعلى من المقطع المطلوب ، ترتفع غازات المداخن على طولها ببطء ويبردها الهواء الخارجي البارد في الأنبوب. كما أن سطح جدران المدخنة له تأثير كبير على قوة السحب ؛ فكلما كانت أكثر سلاسة ، زادت قوة السحب. تقلل الخشونة في الأنبوب من السحب وتحتفظ بالسخام. يعتمد التكثيف أيضًا على سمك جدران المدخنة. تسخن الجدران السميكة ببطء وتحتفظ بالحرارة جيدًا. تسخن الجدران الرقيقة بشكل أسرع ، لكنها تحتفظ بالحرارة بشكل سيئ ، مما يؤدي إلى تبريدها. سمك البناء جدران من الطوبالمداخن التي تمر من خلالها الجدران الداخليةيجب ألا يقل طول المبنى عن 120 مم (نصف قرميد) ، ويجب أن يكون سمك جدران مجاري الدخان والتهوية الموجودة في الجدران الخارجية للمبنى 380 مم (طوبة ونصف).
تؤثر درجة حرارة الهواء الخارجي بشكل كبير على تكثيف بخار الماء الموجود في الغازات. في فصل الصيف ، عندما تكون درجة الحرارة مرتفعة نسبيًا ، يكون التكثيف على الأسطح الداخلية للمداخن منخفضًا جدًا ، نظرًا لأن جدرانها تبرد لفترة طويلة ، وبالتالي تتبخر الرطوبة على الفور من الأسطح المدفأة جيدًا للمداخن والتكثيف يفعل لا شكل. الخامس وقت الشتاءسنوات ، عندما تكون درجة الحرارة الخارجية لها قيمة سالبة ، يتم تبريد جدران المدخنة بقوة ويزداد تكثيف بخار الماء. إذا لم يتم عزل المدخنة وتم تبريدها بقوة ، يحدث تكثيف متزايد لبخار الماء على الأسطح الداخلية لجدران المدخنة. يتم امتصاص الرطوبة في جدران الأنبوب ، مما يتسبب في رطوبة البناء. هذا أمر خطير بشكل خاص في فصل الشتاء ، عندما تتشكل سدادات الجليد في الأجزاء العلوية (عند الفم) تحت تأثير الصقيع.
مدخنة الجليد
لا يوصى بإرفاق يتوقف غلايات الغازإلى المداخن ذات المقاطع العرضية الكبيرة والارتفاعات: يضعف السحب ، ويزداد التكثيف على الأسطح الداخلية. لوحظ التكثيف أيضًا عند توصيل الغلايات بمداخن عالية جدًا ، نظرًا لجزء كبير من درجة الحرارة غاز المداخنتنفق على تسخين سطح كبير من امتصاص الحرارة.
لتجنب التبريد المفرط لغازات المداخن والتكثيف على الأسطح الداخلية لمجاري الدخان والتهوية ، من الضروري الحفاظ على السماكة المثلى للجدران الخارجية أو عزلها من الخارج: الجص ، والتغطية بالخرسانة المسلحة أو ألواح الخرسانة الخبثية ، والدروع أو طوب الطين.
يجب أن تكون الأنابيب الفولاذية معزولة مسبقًا أو معزولة. سيساعدك أي مصنع في اختيار نوع وسماكة العزل.
يشير الموقد الجميل المطلي بالمينا إلى مدخنة جميلة بالمينا.
هل من الممكن وضع الفولاذ المقاوم للصدأ؟
منتج جديد
هذه المداخن المطلية بالمينا مطلية بمركب خاص لمقاومة درجات الحرارة العالية ومقاومة الأحماض. يمكن أن يتحمل المينا درجات حرارة عالية جدًا لغازات المداخن.
على سبيل المثال ، أنظمة المدخنة المعيارية لوكيتمتلك مرافق الإنتاج في مصنع نوفوسيبيرسك "SibUniversal" البيانات التالية:
في الجدول ، قمنا بجمع قراءات درجة حرارة غازات المداخن لأجهزة التسخين المختلفة.
بعد المقارنة يتضح لنا ذلك درجة حرارة العمل للمداخن المطلية بالمينا 450 درجة مئويةغير مناسب للمواقد والمدافئ الروسية التي تعمل بالحطب ، ومواقد الساونا التي تعمل بالحطب والمراجل التي تعمل بالفحم ، وهذه المدخنة مناسبة تمامًا لجميع أنواع أجهزة التدفئة الأخرى.
في أوصاف مداخن النظام "لوك"يقال بشكل مباشر أنها مخصصة للتوصيل بأي نوع من أجهزة التسخين بدرجة حرارة تشغيل غازات العادم من 80 درجة مئوية إلى 450 درجة مئوية.
ملحوظة. نحن نحب تحويل موقد الساونا إلى درجة حرارة حمراء على أكمل وجه. وحتى لفترة طويلة. هذا هو السبب في أن درجة حرارة غازات المداخن مرتفعة للغاية ، ولهذا السبب تحدث الحرائق كثيرًا في الحمامات.
في هذه الحالات ، وخاصة في مواقد الساونا، يمكنك استخدام الصلب السميك الجدران أو أنابيب الحديد الزهركأول عنصر بعد الفرن. الحقيقة هي أن معظم الغازات الساخنة يتم تبريدها إلى درجة حرارة مقبولة (أقل من 450 درجة مئوية) بالفعل عند عنصر الأنبوب الأول.
الصلب مادة متينة ، ولكن لها عيبًا كبيرًا - الميل إلى التآكل. لكي تتحمل الأنابيب المعدنية الظروف المعاكسة ، فهي مغطاة بمركبات واقية. أحد خيارات التركيب الواقي هو المينا ، وبما أننا نتحدث عن المداخن ، يجب أن يكون المينا مقاومًا للحرارة.
يرجى ملاحظة: المداخن المطلية بالمينا طلاء من طبقتين ، الأنابيب المعدنيةقم بتغطيتها أولاً بالأرض ثم قم بتغطية المينا.
لإعطاء المينا الخصائص الضرورية ، أثناء تحضيره ، يتم إدخال إضافات خاصة في الخليط المنصهر. أساس الأرض وغطاء المينا هو نفسه ؛ لتصنيع الشحنة ، يتم استخدام الذوبان من:
لكن يتم استخدام إضافات المينا للغطاء والأرض بشكل مختلف. يتم إدخال أكاسيد المعادن (النيكل ، الكوبالت ، إلخ) في تكوين التربة. بفضل هذه المواد ، يتم ضمان التصاق المعدن بطبقة المينا بشكل موثوق.
تضاف أكاسيد التيتانيوم والزركونيوم وكذلك فلوريد بعض الفلزات القلوية إلى مينا الغلاف. لا توفر هذه المواد مقاومة متزايدة للحرارة فحسب ، بل توفر أيضًا قوة الطلاء. ولإضفاء خصائص زخرفية للطلاء أثناء تحضير مينا الغلاف ، يتم إدخال أصباغ ملونة في التركيبة المنصهرة
انتباه. خفيفة الوزن من المعدن رقيقة الجدران و الصوف المعدنييسمح لك بالاستغناء عن أساس خاص لنظام المداخن. الأنابيب مثبتة على أقواس على أي جدار.
في النسخة ذات الجدران المزدوجة ، يتم ملء الفراغ بين الأنابيب بالصوف المعدني (البازلت) ، وهو مادة غير قابلة للاحتراق مع نقطة انصهار تزيد عن 1000 درجة.
يقدم مصنعو وموردو أنظمة المداخن المطلية بالمينا مجموعة واسعة من الملحقات:
على أي حال ، نبدأ في تركيب المدخنة "من الموقد" ، من المدفأة ، أي من الأسفل إلى الأعلى.
في العمليه أعمال التركيبيجب توخي الحذر المعقول. يوصى باستخدام الأدوات المطاطية فقط ، وهذا سوف يتجنب انتهاك سلامة طلاء الأنابيب (الرقائق ، الشقوق). هذا مهم للغاية ، حيث تبدأ عملية التآكل في التطور في مكان تلف المينا ، مما يؤدي إلى تدمير الأنبوب.
بشكل عام ، يمكننا القول أن هذه المداخن لها مزايا جمالية لا شك فيها على الفولاذ المقاوم للصدأ. ولكن لا توجد مزايا فنية وتشغيلية وتركيبية.
غالبًا ما يحدث تدمير الأنابيب بسبب استخدام الطوب منخفض الجودة (أ ، ب). الكسوة المقاومة للرطوبة قادرة على حماية البناء (ج). طوب السيليكات غير مناسب لبناء المداخن (ز) 
خارج النافذة ، توجد أمسية خريفية باردة ، وتشتعل النار في الموقد بشكل مشرق ، ويملأ دفء خاص الغرفة ... لكي يصبح هذا المكان في الضواحي حقيقة واقعة ، فأنت بحاجة إلى مدخنة مصممة جيدًا ومثبتة ، والتي ، لسوء الحظ ، غالبًا ما يتم تذكره أخيرًا.
تعتمد درجة موثوقية وكفاءة تشغيل المدخنة بشكل كبير على أجهزة التسخين المتصلة بها والعكس صحيح. لذلك ، يوجد لكل نوع من أنواع الموقد الخيار الأفضلمدخنة.
وأخيرًا ، النوع الأخير هو موقد الموقد. الصفحة الرئيسية سمة مميزةأجهزة مماثلة ، مما يجعلها مشابهة لـ فرن حقيقي، - وجود قناة دخان مدمجة ، يتم من خلالها تبريد غازات المداخن إلى درجة حرارة منخفضة نوعًا ما. في هذا الصدد ، هناك حاجة إلى بناء ضخم أو مدخنة معيارية معزولة جيدًا.
اللمسات الإثنوغرافية
تم تجهيز منازل المستوطنين الكوريين في منطقة أوسوري بمداخن غريبة للغاية. إليكم كيف وصفهم VK Arseniev: "في الداخل ... توجد قناة طينية. تشغل أكثر من نصف الغرفة. تعمل المداخن تحت القناة ، مما يؤدي إلى تدفئة الأرضيات في الغرف ونشر الحرارة في جميع أنحاء المنزل. المداخن تقود إلى شجرة كبيرة مجوفة تحل محل المدخنة ".
بعض شعوب منطقة الفولغا وسيبيريا قبل الثلاثينيات. القرن العشرين كان شوفال منتشرًا على نطاق واسع - موقد مفتوح على الحائط مع مدخنة مستقيمة معلقة فوقه. تم بناء الموقد من الحجارة أو جذوع الأشجار المغطاة بطبقة من الطين ، وكانت المدخنة مصنوعة من الخشب المجوف وأعمدة رقيقة مطلية بالطين. في الشتاء ، كان الشوفال يوقد طوال اليوم ، وكان الأنبوب يسد في الليل.
مداخن من الطوبحتى وقت قريب ، لم تكن هناك بدائل عمليًا في كل من البناء الحضري والريفي. كونها متعددة الاستخدامات مواد البناءيسمح لك الطوب بتغيير عدد قنوات المداخن وسماكة الجدار (يمكنك عمل السماكة اللازمة في الأماكن التي توجد فيها الأسقف والسقوف وأيضًا عند بناء جزء الشارع من المدخنة). تخضع الى تقنيات البناءمدخنة الطوب متينة للغاية. ومع ذلك ، فإنه أيضا له عيوب. بسبب الكتلة الكبيرة (الأنبوب ذو المقطع العرضي 260
لبناء مدخنة من الطوب ، يلزم وجود مؤهل عالي جدًا من البناة. ما هي أكثر الأخطاء شيوعاً عند بنائه؟ هذا هو اختيار الطوب منخفض الجودة أو غير المناسب (قسم أو جدار ضعيف النار) ؛ سمك مفاصل البناء أكثر من 5 مم ؛ البناء على الحافة. استخدام البناء المتدرج ("المسنن") في المناطق المائلة ؛ التحضير غير المناسب للمحلول (على سبيل المثال ، إذا تم اختيار نسبة أجزاء من الطين والرمل دون مراعاة محتوى الدهون في الطين) ، أو التقسيم غير المتقن أو قطع الطوب ؛ الحشو والتضميد اللذان لا ينتبهان لدرزات البناء (وجود فراغات وطبقات رأسية مزدوجة) ؛ وضع الأنابيب بالقرب من الهياكل المصنوعة من مواد قابلة للاحتراق.
تتطلب حالة أنبوب الطوب مراقبة مستمرة. من قبل ، تم تبييضه بالتأكيد ، لأنه من الأسهل ملاحظة السخام على سطح أبيض ، مما يشير إلى وجود تشققات.
رأي الخبراء
لقد خدمت مدخنة الآجر الناس بالإيمان والحقيقة لعدة قرون. يكاد يكون وضع المواقد والمواقد من هذه المواد فنًا. المفارقة هي أنه خلال فترة البناء الجماعي للداشا في بلدنا ، تعرضت هذه المهارة لأضرار جسيمة. كانت عواقب "عمل" العديد من صانعي المواقد محزنة ، والأهم من ذلك أنها أدت إلى عدم الثقة في أفران الطوب والمداخن. لذلك ، نشأت ظروف مواتية ولا تزال لترويج أنظمة المداخن الجاهزة في السوق المحلية.
الكسندر زيلياكوف ،
رئيس قسم البيع بالجملة في شركة "الساونا والمدافئ".
مواسير استانلس ستيليمكن أن يعزى بأمان إلى نوع المداخن الأكثر استخدامًا اليوم. تتمتع الأنظمة المعيارية الفولاذية بعدد من المزايا التي لا يمكن إنكارها. أهمها الوزن الخفيف ، سهولة التركيب ، مجموعة واسعة من الأنابيب بأقطار وأطوال مختلفة ، بالإضافة إلى التركيبات. يتم تصنيع المداخن الفولاذية في نسختين - دائرة واحدة ودائرتين (الأخير على شكل "شطيرة" من اثنين الأنابيب المحوريةبطبقة من العزل الحراري غير القابل للاحتراق). الأولى مصممة للتركيب في غرف مدفئة ، وربط الموقد بمدخنة موجودة ، وكذلك إعادة تأهيل أنابيب الطوب القديمة. هذا الأخير عبارة عن حل بناء جاهز ، ومناسب بنفس القدر لتركيب مدخنة داخل المبنى وخارجه. نوع خاص من مجاري الدخان المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ - خراطيم مموجة مرنة أحادية الجدران ومزدوجة الجدران (بدون عزل حراري).
لإنتاج المداخن ذات الدائرة الواحدة وأنابيب المداخن الداخلية من النوع "الساندويش" ، يتم استخدام صفائح فولاذية مقاومة للحرارة والحمض (عادة بسمك 0.5-0.6 مم). المداخن ذات الدائرة الواحدة المصنوعة من الفولاذ الكربوني ، المطلية من الخارج والداخل بمينا أسود خاص (على سبيل المثال ، في تشكيلة بوفيل ، إسبانيا) ، حتى تتجاوز أنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ في مقاومة الحرارة ؛ هم أيضًا لا يخافون من المكثفات ، ولكن فقط إذا كان الطلاء سليمًا ، والذي يسهل إتلافه (على سبيل المثال ، عند تنظيف المدخنة). لا يتجاوز عمر خدمة الأنابيب بدون طلاء من الفولاذ "الأسود" بسمك 1 مم 5 سنوات.
غلاف (غلاف) أنابيب "الساندويتش" ، كقاعدة عامة ، مصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ العادي (غير المقاوم للحرارة) ، والذي يتم صقله كهربيًا حتى النهاية المرآة ، ويقدم بعض الشركات المصنعة ، مثل Jeremias (ألمانيا) طلاء المينا بأي لون على مقياس RAL. إن استخدام غلاف مصنوع من الصلب المجلفن له ما يبرره فقط عند تركيب مدخنة داخل المبنى. في الخارج ، مثل هذا الأنبوب ، إذا كنت تقوم بتشغيل المدخنة بنشاط ، فلن يستمر طويلاً: بسبب التسخين الدوري ، يزداد التآكل.
يتم تقسيم الفولاذ المقاوم للصدأ المستخدم في إنتاج المداخن إلى فئتين: الفريت المغناطيسي (في نظام التقييس الأمريكي ASTM - هذه هي AISI 409 ، 430 ، 439 ، إلخ) والأوستنيتي غير المغناطيسي (AISI 304 ، 316 ، 321 ، إلخ. .).). وفقًا لاختباراتنا لفولاذ AISI 409 (التركيب: 0.08٪ C ، 1٪ Mn ، 1٪ Si ، 10.5-11.75٪ Cr ، 0.75٪ Ti) ، قيمة درجة الحرارة الحرجة في الأنبوب الداخلي لشظية المدخنة المعزولة ، والتي عندها أصبح تأثير التآكل بين البلورات ملحوظًا ، وكان يساوي 800-900
أليكسي ماتفيف ،
رئيس القسم التجاري لشركة "NII KM".
تحل طبقة العزل الحراري في أنابيب "الساندويتش" ثلاث مشاكل في وقت واحد: تمنع التبريد المفرط لغازات المداخن التي تؤثر سلبًا على التيار ، ولا تسمح بانخفاض درجة حرارة الجدران الداخلية للمدخنة إلى نقطة الندى ، و ، أخيرًا ، يضمن درجة حرارة الجدران الخارجية الآمنة للحريق. يعد اختيار المواد العازلة صغيرًا: عادةً ما يكون الصوف القطني - البازلت (الصوف الصخري ، الدنمارك ؛ باروك ، فنلندا) أو السيليكون العضوي (سوبيرسيل ، إيليتس ، كلاهما - روسيا) ، رمل البرليت (ولكن يمكن ملؤه فقط أثناء تركيب المدخنة).
هذه الخاصية المهمة جدًا للمدخنة حيث يعتمد إحكام الغاز على تصميم وصلات الأنابيب ، لذلك يسعى كل مصنع إلى تحقيق الكمال. لذلك ، يتم توفير ختم مدخنة هيلد (فرنسا) عن طريق أدوات التوصيل المركزية ؛ يتم تثبيت النتوء الحلقي المزدوج المتكون عند المفصل بواسطة المشابك المزودة بكل وحدة. مداخن راب مزودة بوصلة مدببة مع طوق. في أنظمة Selkirk (بريطانيا العظمى) ، يمكن تحقيق كثافة غاز عالية بسبب التصميم الخاص للمشبك. يتم تركيب الغالبية العظمى من مداخن الفولاذ المقاوم للصدأ بالطريقة التقليدية ، وهنا يعتمد الكثير على جودة الأجزاء. عادة ، يتم وضع الوحدة العلوية في الوحدة السفلية ، ومع ذلك ، يتم وضع الوحدات ذات الدائرة الواحدة ، ومع حشية خارجية ، يجب ربط وحدات الدائرة المزدوجة عن طريق إدخال الوحدة العلوية في الوحدة السفلية ، مما يؤدي إلى تجنب تسرب المكثفات عبر المفاصل .
| نوع الموقد | ميزة الاحتراق | كفاءة،٪ | درجة حرارة الغاز المفرغ ، | نوع المدخنة |
|---|---|---|---|---|
| مع موقد مفتوح | الوصول الجوي غير محدود | 15-20 | حتى 600 * | الطوب والخرسانة المقاومة للحرارة |
| مع فرن مغلق | قد يكون الوصول إلى الهواء مقيدًا | 70-80 | 400-500 | طوب ، خرسانة مقاومة للحرارة ، فولاذ مقاوم للصدأ أو سيراميك معياري ، داخل الغرف المُدفأة - مطلية بالمينا الفولاذية بدائرة واحدة |
| مواقد الموقد | الوصول إلى الهواء محدود ، ويتم تبريد الغازات من خلال قنوات متكاملة | حتى 85 | 160-230** | بالإضافة إلى تلك المذكورة أعلاه: من التلك المغنسيت أو الحجر الأملس - ضخم أو مع أنبوب داخلي (فولاذي ، سيراميك) |
* - عند استخدام الأخشاب الصلبة والفحم كوقود ، وكذلك مع السحب الزائد ، قد تتجاوز درجة الحرارة القيمة المحددة ؛
** - للمواقد talcomagnesite ؛ للمعادن - ما يصل إلى 400
مداخن سيراميك- هذه هي "السندويشات" نفسها ، لكنها "مطبوخة" بحسب وصفة مختلفة تمامًا. الأنبوب الداخلي مصنوع من فخار شاموت ، الطبقة الوسطى لم تتغير صوف البازلت، خارجية - أقسام من الخرسانة خفيفة الوزن أو فولاذ مقاوم للصدأ عاكسة. يتم تقديم هذه الأنظمة في السوق المحلية بواسطة Schiedel (ألمانيا).
المداخن المصنوعة من السيراميك مقاومة لدرجات الحرارة المرتفعة (حتى 1000
أنظمة السيراميك لها عيوبها أيضًا. المداخن ذات الغلاف المصنوع من الخرسانة لها كتلة كبيرة (1 متر يزن من 80 كجم) ، ولا يمكن استخدامها إلا كمداخن رئيسية (قائمة بذاتها) ، ولا تسمح بتجاوز العقبات. "الحلقة الضعيفة" لهذه المداخن هي وحدة التوصيل. ينص المصنعون على استخدام وحدة (وحدات) معدنية ، ذات عمر خدمة أقصر ، وبالتالي سوف تتطلب استبدالها في المستقبل ، والذي يجب توقعه أثناء بناء الموقد.
مداخن راب مع أنابيب داخلية من الفولاذ المقاوم للصدأ وغلاف خرساني:
مع قناة تهوية (أ)
أو بدونها (ب)
أخيرًا ، لا يعمل المعدن جيدًا مع السيراميك ، لأنه يحتوي على معامل تمدد حراري مرتفع: حول المحيط أنبوب فولاذيعندما يدخل السيراميك ، من الضروري ترك فجوة كبيرة (حوالي 10 مم) مملوءة بسلك الأسبستوس أو مانع التسرب المقاوم للحرارة.
ومع ذلك ، الموثوقية العالية والمتانة مداخن سيراميك(ضمان المصنع 30 عامًا ، وعمر الخدمة الفعلي ، وفقًا للمصنعين ، أكثر من 100 عام) يسمح لنا بإغلاق أعيننا على العيوب المذكورة. علاوة على ذلك ، فإن سعر منتجات Schiedel يمكن مقارنته تمامًا بتكلفة أنظمة الفولاذ المقاوم للصدأ المستوردة - فقط مجموعة من الأمتار الثلاثة الأولى من المدخنة ، بما في ذلك مصيدة المكثفات ، والتفتيش ، ووحدة التوصيل والبوابة ، باهظة الثمن نسبيًا. على سبيل المثال ، تبلغ تكلفة مدخنة نظام Uni التي يبلغ ارتفاعها 10 أمتار مع أنابيب سيراميك بقطر 200 مم بدون قناة تهوية حوالي 43 ألف روبل.
| مؤسسة | دولة | سماكة العزل الحراري ، مم | السعر (حسب القطر ، مم) | ||
|---|---|---|---|---|---|
| 150 | 200 | 250 | |||
| سيلكيرك ، نموذج يوروبا | المملكة المتحدة | 25 | 6100 | 7500 | 9100 |
| جيريمياس | ألمانيا | 32,5 | 3400 | 4300 | 5700 |
| راب | ألمانيا | 30 | 4450 | 5850 | 7950 |
| هيلد | فرنسا | 25 | 2850 | 3300 | 5100 |
| بوفيل | إسبانيا | 30 | 3540 | 4500 | 5700 |
| النخبة | روسيا | 30 | 3000 | 3480 | 4220 |
| "NII KM" | روسيا | 35 | 2235 | 2750 | 3550 |
| خط رفيع | روسيا | 30 | 2600 | 3410 | 4010 |
| "Baltvent-M" | روسيا | 25/50 | 2860/3150 | 3660/4030 | 4460/4910 |
| "Inzhkomtsentr VVD" | روسيا | 25 | 1600 | 2000 | - |
| روزينوكس | روسيا | 25/50 | 2950/3570 | 3900/4750 | 4700/5700 |
| سالنر | روسيا | 35 | 2550 | 3100 | 4100 |
| "بركان" | روسيا | 50 | 3050 | 3850 | 4550 |
| "نسخة فاخرة" | روسيا | 35 | 2600 | 3350 | 4120 |
مسألة إمكانية توصيل مدخنة واحدة بمدخنة مثيرة للجدل. وفقًا لمتطلبات SNiP 41-01-2003 ، "لكل موقد ، كقاعدة عامة ، يجب توفير مدخنة أو قناة منفصلة ... يُسمح بتوصيل موقدين موجودين في نفس الشقة في نفس الطابق بموقد واحد يجب عمل قطع للمدخنة (الجدران الوسطى تقسم المدخنة إلى قناتين. - إد.) بارتفاع لا يقل عن متر واحد من أسفل وصلة الأنبوب ". مدخنة من الطوب... إذا كانت المدخنة معيارية ، فيكفي استخدام نقطة الإنطلاق لتوصيل أنبوب الفرن الثاني بالأنبوب الأول (إذا كانت قنوات الدخان ذات أقطار مختلفة ، فسيتم تقطيع الأصغر إلى الأكبر) ، وبعد ذلك من الضروري زيادة المقطع العرضي للقناة. كم الثمن؟ يعتقد بعض الخبراء أنه إذا تم التخطيط للتشغيل المتزامن للأفران ، فسيتم تحديد مساحة المقطع العرضي بجمع بسيط. يعتقد البعض الآخر أنه يكفي "رمي" 30-50٪ ، لأن فرنين يسخنان الأنبوب المشترك بشكل أفضل وسيزداد السحب ، لكن هذا ينطبق فقط على المداخن التي يزيد ارتفاعها عن 6 أمتار.
عند توصيل موقدين يقعان في طوابق مختلفة بمدخنة واحدة ، يكون كل شيء أكثر تعقيدًا. تدل الممارسة على أن هذه الأنظمة تعمل ، ولكن فقط مع الحساب الدقيق والعديد من الشروط الإضافية (زيادة ارتفاع المدخنة ، وتركيب المخمدات بعد صندوق الاحتراق السفلي وعلى أنبوب مدخل الجزء العلوي ، مع مراعاة تسلسل الإشعال أو إكماله استبعاد العملية المتزامنة ، إلخ).
نلفت انتباهك إلى حقيقة أن كل ما يقال في هذا القسم ينطبق فقط على المواقد ذات الموقد المغلق. يعتبر صندوق الاحتراق المفتوح أكثر خطورة من الحريق ويتطلب السحب ، وبالتالي فهو لا يسمح بأي "حريات" ويتطلب بناء مدخنة منفصلة.
يحدث السحب الضعيف ، كقاعدة عامة ، بسبب أخطاء في تصميم المدخنة. الرغبة في شرح ذلك غير موات احوال الطقس(قطرات الضغط الجويودرجة حرارة الهواء) غير معقول ، لأنه مع اتخاذ قرار مختص ، تؤخذ هذه العوامل أيضًا في الاعتبار. دعنا نسرد أسباب ضعف الجر وانقلابها الدوري (أي حدوث الاتجاه العكسي):
من الصعب تحديد السبب في كل حالة محددة ، لأنه غالبًا ما تعمل عدة عوامل في وقت واحد ، ولا يلعب أي منها دورًا مستقلًا. لتحسين المسودة ، من الضروري تغيير تصميم المدخنة ، أحيانًا ليس كثيرًا (على سبيل المثال ، لزيادة سمك العزل الحراري في آخر متر ونصف إلى مترين من الأنبوب). هناك أيضًا مشكلة مثل الدفع المفرط. يمكنك التعامل معها ببوابة. من الضروري فقط توفير التثبيت قبل البدء في تركيب المدخنة.
غازات الاحتراق الرئيسية للوقود الكربوني هي ثاني أكسيد الكربون وبخار الماء. بالإضافة إلى ذلك ، أثناء الاحتراق ، تتبخر الرطوبة الموجودة في الوقود نفسه (الخشب). نتيجة لتفاعل بخار الماء مع أكاسيد النيتروجين والكبريت ، تتشكل أبخرة حمضية ذات تركيز ضعيف ، والتي تتكثف على السطح الداخلي للمدخنة عند تبريدها إلى درجة حرارة أقل من درجة الحرارة الحرجة (عند حرق الخشب - حوالي 50
إذا قمت بتسخين مدفأة بمدفأة خارجية غير معزولة في موسم البرد مدخنة معدنيةيمكن قياس كمية المكثفات باللتر في اليوم. أنبوب القرميد قادر على تجميع الحرارة ، وبالتالي يتصرف بشكل مختلف: يتشكل المكثف فقط في مرحلة تسخين الأنبوب (على الرغم من أن هذه فترة طويلة إلى حد ما). بالإضافة إلى ذلك ، تمتص المادة المكثفات جزئيًا ، وبالتالي فإن الأخيرة ليست ملحوظة للغاية ، والتي ، مع ذلك ، لا تمنعها من أن يكون لها تأثير مدمر على البناء. إذا كانت شدة الاحتراق منخفضة ودرجة الحرارة المحيطة منخفضة ، فقد يبرد الطوب وسيبدأ التكثيف مرة أخرى. إذا كانت سماكة العزل غير كافية ودرجة حرارة غازات العادم منخفضة (يتم ضبط صندوق الاحتراق للحرق طويل المدى) ، يمكن أن تظهر المكثفات أيضًا في مدخنة معيارية من نوع الساندويتش. بطريقة أو بأخرى ، من المستحيل التخلص تمامًا من المكثفات ، ما عليك سوى تقليل مقدارها إلى الحد الأدنى (الوسيلة الرئيسية لذلك هي استخدام عزل حراري أكثر فعالية) ومنع التسربات.
لقد تطرقنا فقط إلى جزء صغير من المشاكل المرتبطة بتعايش المدخنة والدخان. إن محاولة الإجابة على جميع الأسئلة التي يطرحها أصحاب المواقد في مقال واحد مهمة مستحيلة. غالبًا ما يكون النهج الفردي مطلوبًا ، وكما يقول الخبراء ، في بعض الأحيان يمكن للخبرة والحدس المهني فقط اقتراح القرار الصحيح.
يود المحررون أن يشكروا راب ، وروزينوكس ، وشيدل ، وتوليكيفي ، ومايسترو ، و NII KM ، والساونا والمدافئ ، و EcoKamin لمساعدتهم في إعداد المواد.
ماذا يجب أن تكون المدخنة لغلايات الغاز والديزل؟
المداخن جزء مهم من مولدات الحرارة. لا يمكن لأي غلاية أن تعمل بدون مدخنة. وظيفة المدخنة هي إزالة منتجات الاحتراق أو غازات المداخن من غرفة الاحتراق في الغلاية. في المنازل الفردية ، تكون المداخن داخلية - تمر عبر أسقف وسقف المبنى ، خارجية - مثبتة رأسياً على طول السطح الخارجي للجدار وأفقي - غازات العادم من خلال الحائط الخارجيبناء. يستخدم النوع الأخير من المدخنة للغلايات مع الإزالة القسرية لغازات المداخن وعادة ما يكون تصميم "أنبوب في الأنبوب". (تتم إزالة منتجات الاحتراق من خلال الأنبوب الداخلي ، ويتم توفير الهواء إلى غرفة احتراق الغلاية من خلال الأنبوب الخارجي.) المباني السكنيةمع تدفئة الشقة. يجب أن يتم تصميم واختيار المداخن من قبل متخصص. يمكن أن تؤدي المدخنة المثبتة بشكل غير صحيح إلى تشغيل المرجل غير المستقر ؛ مثبتة دون مراعاة تكوين السقف يمكن "تفجيرها" بواسطة الرياح وإطفاء المرجل. من المهم أن تعرف أن القطر الداخلي للمدخنة يجب ألا يقل عن قطر عنق المرجل ، وأنه يجب أن يكون هناك أقل قدر ممكن من الانحناءات والانحناءات في مسار غازات المداخن وأنه ينبغي اتخاذ الإجراءات لمنع التكثف عند تركيب المدخنة.
ما هو التكثيف وكيف يتشكل؟
سمة من سمات الغلايات الحديثة التي تعمل بالغاز والوقود السائل درجة حرارة منخفضةغازات المداخن عند مخرج المرجل - من 100 درجة مئوية. في عملية احتراق الوقود الهيدروكربوني - يتكون الغاز الطبيعي أو وقود الديزل وبخار الماء وثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكبريت والعديد من المركبات الكيميائية الأخرى. عند صعود المدخنة ، يبرد خليط الغاز هذا. عندما تنخفض درجة الحرارة إلى + 55 درجة مئوية (درجة حرارة نقطة الندى) ، يبرد بخار الماء الموجود في خليط الغاز ويتحول إلى ماء - يتكثف. يعمل هذا الماء على إذابة مركبات الكبريت والمواد الكيميائية الأخرى في غازات المداخن. إنها تشكل خليطًا حمضيًا شديد العدوانية ، والذي يتدفق بسرعة إلى أسفل ، مما يؤدي إلى تآكل مادة المداخن بسرعة. عادة ما يتم تبريد غازات المداخن إلى درجة حرارة نقطة الندى على ارتفاع 4-5 م من مخرج الغلاية. لذلك ، المداخن ، التي يكون ارتفاعها أكبر ، مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ ومعزولة. يتم دائمًا تثبيت مصيدة التكثيف أسفل المدخنة. بالنسبة للمداخن الخارجية ، يوجد تصميم من النوع "ساندويتش" - يتم وضع أنبوب المدخنة في أنبوب بقطر أكبر ، ويتم ملء الفراغ بينهما بعازل حراري. يتم تحديد سمك طبقة العزل الحراري اعتمادًا على قيمة الحد الأدنى لدرجات الحرارة الخارجية.
مداخن الفولاذ المقاوم للصدأ باهظة الثمن. هل من الممكن استخدام أنبوب من الطوب في المدخنة ، كما هو الحال في موقد الخشب?
هذا لا ينبغي أن يتم تحت أي ظرف من الظروف. أولاً ، يعتبر المزيج الحمضي شديد العدوانية بحيث يمكن تدمير أعمال الطوب ، إذا لم تكن مصنوعة من طوب خاص مقاوم للأحماض ، في موسم تسخين واحد. ثانيًا ، يمكن لغازات المداخن من خلال الشقوق غير الواضحة في البناء أن تخترق أماكن المعيشة وتسبب ضررًا لصحة الإنسان. إذا كان المنزل يحتوي على قناة مصنوعة من الطوب ، فيمكن استخدامه كمدخنة فقط إذا تم وضع مدخنة داخلية من الفولاذ المقاوم للصدأ مع عزل حراري.
هل يوجد - هل هناك أي أنظمة مداخن لا تستخدم المعدن؟
نعم فعلا. في الآونة الأخيرة السوق الروسيظهر نظام المدخنة التصميم الاصلي، وهو ما يسمى "نظام مدخنة معزولة مع تهوية". تتكون من وحدات فردية بارتفاع 0.33 م ، كل وحدة عبارة عن كتلة مستطيلة من الخرسانة خفيفة الوزن ، يتم تثبيت أنبوب من السيراميك بداخلها. بين الجدار الداخلي للكتلة و الحائط الخارجييحتوي أنبوب السيراميك على قناة تلعب دور قناة تهوية ، وهذا ليس هو الحال مع الأنواع الأخرى من المداخن. يتم تثبيت الكتل واحدة فوق الأخرى ، ويتم تثبيتها بمانع تسرب خاص وتثبيتها في مدخنة من أي تكوين وارتفاع. تحتوي المجموعة الكاملة لنظام المدخنة على مجموعة كاملة العناصر الضروريةلتوصيل مداخن الغلاية ، لقيادة المدخنة عبر السقف ولزخرفة نهاية الأنبوب. أربعة أنواع من الوحدات تسمح ببناء مداخن أحادية الاتجاه وذات اتجاهين أو مداخن مع قنوات تهوية منفصلة. هذا يجعل تصميم نظام المدخنة متعدد الاستخدامات ومتعدد الاستخدامات. أنبوب داخلي من السيراميك مقاوم للصدمات درجات حرارة عاليةوتقلبات درجات الحرارة. مقاومة للأحماض (محمية من التكثيف) ، محكمة الإغلاق ومتينة. النظام سهل التركيب ولا يتطلب متخصصين مؤهلين تأهيلاً عالياً. تكلفة نظام المدخنة المعزولة تتناسب مع تكلفة المداخن الفولاذية المقاومة للصدأ.
time-nn.ru
يؤدي تحسين كفاءة (كفاءة) الطاقة لمحطة الاحتراق إلى تقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون ، بشرط أن يؤدي هذا التحسين إلى تقليل استهلاك الوقود. في هذه الحالة ، يتم تقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بما يتناسب مع انخفاض استهلاك الوقود. ومع ذلك ، يمكن أن تكون نتيجة زيادة الكفاءة أيضًا زيادة في إنتاج الطاقة المفيدة باستهلاك ثابت للوقود (زيادة Hp عند ثابت Hf في المعادلة 3.2). هذا يمكن أن يؤدي إلى زيادة في إنتاجية أو قدرة وحدة الإنتاج مع تحسين كفاءة الطاقة. في هذه الحالة ، هناك انخفاض في انبعاثات محددة من ثاني أكسيد الكربون (لكل وحدة إنتاج) ، لكن الحجم المطلق للانبعاثات يظل دون تغيير (انظر القسم 1.4.1).
يتم توفير إرشادات لكفاءة الطاقة (KPIs) والحسابات ذات الصلة لعمليات الاحتراق المختلفة في أوراق إحاطة الصناعة ومصادر أخرى. على وجه الخصوص ، تحتوي الوثيقة EN 12952-15 على توصيات لحساب كفاءة غلايات أنابيب المياه والمعدات المساعدة ذات الصلة ، والوثيقة EN12953-11 - غلايات أنابيب النار.
الخصائص العامة
أحد خيارات تقليل فقد الطاقة الحرارية أثناء الاحتراق هو تقليل درجة حرارة غازات المداخن المنبعثة في الغلاف الجوي. يمكن تحقيق ذلك من خلال:
اختيار الأبعاد المثلى والخصائص الأخرى للمعدات بناءً على الطاقة القصوى المطلوبة ، مع مراعاة هامش الأمان المقدر ؛
تكثيف نقل الحرارة للعملية التكنولوجية عن طريق زيادة التدفق الحراري النوعي (على وجه الخصوص ، استخدام دوامات المضخات التي تزيد من اضطراب تدفقات مائع العمل) ، أو زيادة المساحة أو تحسين أسطح التبادل الحراري ؛
استرداد الحرارة من غازات المداخن باستخدام عملية تكنولوجية إضافية (على سبيل المثال ، إنتاج البخار باستخدام موفر ، انظر القسم 3.2.5) ؛
تركيب سخان للهواء أو الماء ، أو تنظيم التسخين المسبق للوقود بسبب حرارة غازات المداخن (انظر 3.1.1). وتجدر الإشارة إلى أن تسخين الهواء قد يكون ضروريًا إذا كانت العملية تتطلب درجة حرارة عالية للهب (على سبيل المثال ، في إنتاج الزجاج أو الأسمنت). يمكن استخدام الماء الساخن لتشغيل المرجل أو في أنظمة إمداد الماء الساخن (بما في ذلك التدفئة المركزية) ؛
تنظيف أسطح التبادل الحراري من الرماد المتراكم وجزيئات الكربون من أجل الحفاظ على الموصلية الحرارية العالية. خاصة في منطقة الحمل الحراري ، يمكن استخدام منفاخ السخام بشكل دوري. يتم تنظيف أسطح التبادل الحراري في منطقة الاحتراق ، كقاعدة عامة ، أثناء إيقاف تشغيل المعدات للفحص والصيانة ، ومع ذلك ، في بعض الحالات ، يتم استخدام التنظيف بدون توقف (على سبيل المثال ، في السخانات في المصفاة) ؛
ضمان مستوى إنتاج حراري يلبي الاحتياجات الحالية (لا يتجاوزها). يمكن تنظيم ناتج حرارة الغلاية ، على سبيل المثال ، عن طريق اختيار الإنتاجية المثلى للفوهات للوقود السائل أو الضغط الأمثل الذي يتم بموجبه توفير الوقود الغازي.
فوائد بيئية
توفير الطاقة.
التأثير على مختلف مكونات البيئة
انخفاض في درجة حرارة غاز المداخن عند شروط معينةقد تتعارض مع أهداف جودة الهواء ، على سبيل المثال:
studfiles.net
الصفحة 3
يجب أن تكون درجة حرارة غازات المداخن عند الخروج من الفرن أعلى بـ 150 درجة مئوية على الأقل من درجة الحرارة الأولية للمادة الخام المسخنة من أجل منع التآكل المكثف لأسطح الأنابيب في غرفة الحمل الحراري.
درجة حرارة غاز المداخن عند مخرج الغلاية ، ودرجة حرارة الهواء الساخن عند مدخل الفرن ، والاستهلاك والمعلمات الديناميكية الحرارية للبخار شديد التسخين والبخار المتوسط ، تغذية المياهلعامل تحميل معين تعتبر دون تغيير.
تعتبر درجة حرارة غاز المداخن فوق جدار المرور مهمة بشكل خاص. تتوافق درجة الحرارة المرتفعة للغازات عند الممر مع الكثافة الحرارية العالية لسطح الأنابيب المشعة ، ودرجة حرارة جدرانها ، واحتمال كبير لتكوين فحم الكوك. يؤدي وضع فحم الكوك على السطح الداخلي للأنابيب إلى إعاقة انتقال الحرارة ، مما يؤدي إلى زيادة درجة حرارة الجدران وإرهاقها.
تصل درجة حرارة غاز المداخن أمام جهاز التعافي في أفران التسخين إلى 1400 درجة مئوية.
يجب الحفاظ على درجة حرارة غازات المداخن التي تدخل المدخنة لا تزيد عن 500 درجة مئوية عن طريق ضبط معدل تدفق هواء التبريد الذي يتم توفيره للمداخن بواسطة المروحة.
يجب ألا تزيد درجة حرارة غاز المداخن عند مدخل المبادل الحراري لسخان البدء عن 630-650 درجة مئوية ، وقد يؤدي تجاوز درجة الحرارة هذه إلى فشل سابق لأوانه. والأهم من ذلك أنه أثناء تشغيل سخان بدء التشغيل ، يتم توفير الهواء أو الغاز دائمًا إلى جانب غلاف المبادل الحراري. عندما يتم إيقاف تشغيل الهواء أو الغاز ، ترتفع درجة حرارة ألواح وأنابيب الأنبوب بشكل حاد وقد يفشل المبادل الحراري. في هذه الحالة ، من الضروري تقليل درجة حرارة غازات المداخن على الفور إلى 450 درجة مئوية.
يتم الحفاظ على درجة حرارة غازات المداخن عند مدخل الغرفة الثانية عند 850 درجة مئوية. تدخل الغازات الخارجة من هذه الغرفة بدرجة حرارة 200 - 250 درجة مئوية في الغرفة الأولى (على طول المسار الحمضي) ، حيث تنخفض درجة حرارتها إلى 90 - 135 ج.
تعتمد درجة حرارة غازات المداخن التي تخرج من غرفة الحمل وتذهب إلى المدخنة على درجة حرارة المادة الخام التي تدخل الفرن وتتجاوزها بنسبة 100 - 150 درجة مئوية ومع ذلك ، عندما تكون درجة حرارة المادة الخام مرتفعة لأسباب تكنولوجية ( أفران تسخين زيت الوقود ، أفران الإصلاح التحفيزي ، إلخ)) ، يتم تبريد غازات المداخن باستخدام تسخينها في جهاز بخار أو معطر هواء أو لمياه مكثفة تحت الأرضية والحصول على بخار الماء.
درجة حرارة غاز المداخن فوق جدار المرور هي واحدة من المؤشرات الحرجة... تتوافق درجة الحرارة المرتفعة لغازات المداخن فوق جدار المرور مع الكثافة الحرارية العالية للأنابيب المشعة ، وارتفاع درجة حرارة جدرانها واحتمال ترسب فحم الكوك في أنابيب الفرن ، وبالتالي إمكانية احتراقها. تسمح السرعة العالية للتدفق الساخن للمواد الخام بإزالة أكبر للحرارة ، وخفض درجة حرارة جدران الأنابيب ، وبالتالي ، العمل مع درجة حرارة أعلى للغازات فوق الممر وكثافة الحرارة للأنابيب المشعة. تساهم الزيادة في سطح الأنابيب المشعة أيضًا في تقليل كثافتها الحرارية وانخفاض درجة حرارة غازات المداخن فوق الممر. نظافة السطح الداخلي لأنابيب اللفائف كذلك العامل الأكثر أهميةالتأثير على درجة حرارة الغازات فوق جدار المرور. يتم التحكم بدقة في درجة حرارة الغازات فوق الممر ولا تتجاوز عادة 850-900 درجة مئوية.
درجة حرارة غاز المداخن عند مدخل منطقة الإشعاع هي 1100 - 1200 درجة مئوية ، عند مدخل منطقة الحمل الحراري 800-850 درجة مئوية.
تبلغ درجة حرارة غاز المداخن عند مخرج فرن الأنبوب 900 درجة مئوية.
ستكون درجة حرارة غاز المداخن أمام جهاز التعافي حوالي 1100 درجة مئوية.
الصفحات: 1 2 3 4
www.ngpedia.ru
وفقط من خلال حماية غرفة الاحتراق وزيادة حجمها ، تم تهيئة الظروف العادية لتشغيل الملف. تم إنشاء أفران أنبوب مشع. في التصميمات المبكرة لهذه الأفران ، كانت أنابيب غربال السقف محمية من التأثيرات القوية للهب بواسطة أصفاد من مادة مثبطة للهب. أدت أطواق الحديد الزهر المموجة على أنابيب الحمل الحراري إلى رفع سطح التسخين في غرفة الحمل الحراري بالفرن. نتيجة لحماية سقف الفرن ، زاد انتقال الحرارة عن طريق الإشعاع ، وانخفضت درجة حرارة غازات المداخن فوق الممر ، ولم تكن هناك حاجة للأصفاد الواقية وإعادة تدوير غازات المداخن. ل أقصى استخدامالدفء
درجة حرارة غاز المداخن بعد الغلاية - 210210 -
أعراف التصميم التكنولوجيمن المخطط خفض درجة حرارة غازات المداخن قبل دخول المدخنة بسحب طبيعي يصل إلى 250 درجة مئوية. في حالة وجود شفاطات دخان خاصة ، يمكن خفض درجة الحرارة إلى 180-200 درجة مئوية. يمكن استخدام حرارة غازات المداخن بدرجة حرارة 200-450 درجة مئوية (الرقم المتوسط) لتسخين الهواء والماء والزيت وإنتاج بخار الماء في المنشأة. فيما يلي البيانات الخاصة بالموارد الحرارية لغازات المداخن في وحدة ELOU-AVT مع التقطير الثانوي للبنزين بسعة 3 ملايين طن / سنة من زيت الكبريت.
معدل الحرارةغازات المداخن في 293303010 -
نظام درجة حرارة المبادلات الحرارية الخام محدود أيضًا. يجب ألا تتجاوز درجة الحرارة القصوى المسموح بها عند ضغط التجديد 3.0-4.0 ميجا باسكال 425 درجة مئوية ، حيث يجب تقليل درجة حرارة غازات المداخن التي تغادر المفاعلات قبل دخول المبادل الحراري الخام عن طريق الخلط مع مبرد بارد.
الكثافة الحرارية للأنابيب ، kcal / (m2-h) أنابيب الحمل الحراري المشع درجة حرارة غازات المداخن ،
سطح السخان ، درجة حرارة تسخين الهواء في سخانات الهواء ، درجة حرارة غاز المداخن ، درجة مئوية
عادة ، يتم التحكم في درجة حرارة غازات المداخن تلقائيًا مع تصحيح لدرجة حرارة المنتج عند مخرج الفرن. للتحكم في أفران الأنابيب وتنظيمها ، يتم توفير العناصر التالية في الأنابيب الخاصة بها.
استهلاك الوقود السائل ، كجم / ساعة درجة حرارة غاز المداخن عند مخرج الفرن ، درجة مئوية. ... ... ... حجم غاز المداخن عند درجة حرارة مخرج الغاز 4000 3130 2200
درجة حرارة غاز المداخن أمام الغلايات ، درجة مئوية 375400410 -
في منشآت التجفيف ، لا توجد المواد المعالجة في المنطقة المجاورة مباشرة للفرن ، كما هو الحال في أفران أنواع مختلفة من الطهي والتقطير وغلايات أخرى مماثلة. لذلك ، يمكن أن تكون درجة الحرارة في غرفة الاحتراق لمنشأة التجفيف أعلى بكثير من درجة الحرارة في الأفران التي توضع فيها الأجهزة التي تستهلك الحرارة ، ومع ذلك ، في هذه الحالة ، يتم تحديد درجة الحرارة من خلال خصائص المادة المراد تجفيفها والمتطلبات التي تمليها جودة المنتج.
من خلال مقدار الحرارة المنبعثة من كمية معينة من غازات المداخن في نظام الإشعاع ، يتم تحديد درجة حرارة غازات المداخن التي تدخل نظام الحمل الحراري.
أثناء تشغيل المجدد ، يمكن أن تتجاوز درجة حرارة غاز المداخن المعدل الطبيعي بسبب الاحتراق اللاحق لأول أكسيد الكربون. مع الكشف عن هذه الظاهرة في الوقت المناسب ، من الضروري إعادة توزيع الهواء فوق الأقسام ، وتقليل عصر الإمداد إلى تلك الأقسام حيث يوجد فائض من الأكسجين في غازات المداخن الخارجة من القسم ، وزيادة مدخلاته في الأقسام التي يوجد بها لا يوجد أكسجين كافٍ. في حالة حدوث زيادة حادة في درجة حرارة غازات المداخن ، يتم قطع إمداد الهواء لبعض أو كل الأقسام مؤقتًا.
يتم إجراء إعادة التشكيل الأولي للغاز الطبيعي بالبخار في أنابيب مرتبة رأسياً يتم تسخينها بواسطة غازات المداخن ، ويتم إدخال الأطراف السفلية منها مباشرةً في مُصلح الميثان الثانوي. يتم تغذية جزء من غازات المداخن من خلال الصفيحة المثقبة إلى طبقة محفز إعادة التشكيل الثانوية ، مما يجعل من الممكن الحصول على غاز غني بالنيتروجين. درجة حرارة غاز المداخن - 815 درجة مئوية
استبدلت أفران الحمل الحراري مواقد النار ، حيث يتم فصل ملف الأنابيب عن غرفة الاحتراق بجدار ممر. أثناء تشغيل هذه الأفران ، تم تحديد عيوب كبيرة: ارتفاع درجة حرارة غازات المداخن فوق جدار المرور ، وذوبان وتشوه أعمال الطوب ، وحرق الأنابيب في الصفوف العلوية من الملف. لتقليل درجة الحرارة في غرفة الاحتراق ، تم استخدام إعادة تدوير غازات المداخن وتم حرق الوقود مع زيادة نسبة الهواء الزائد. ومع ذلك ، فإن زيادة استهلاك الهواء قلل من كفاءة الأفران ولم يقلل من احتراق الأنابيب.
درجة حرارة المسخن. في بعض الحالات ، يتم تثبيت ملف في قسم الحمل الحراري للفرن من أجل تسخين بخار الماء المزود إلى أعمدة التقطير لتجريد الأجزاء منخفضة الغليان. يتم وضع السخان الفائق حيث تكون درجة حرارة غاز المداخن 450-550 درجة مئوية ، أي في القسم الأوسط أو السفلي من غرفة الحمل الحراري. درجة حرارة البخار المحمص هي 350-400 درجة مئوية.
تعتبر درجة حرارة غاز المداخن فوق جدار المرور مهمة بشكل خاص. تتوافق درجة الحرارة المرتفعة للغازات عند الممر مع الكثافة الحرارية العالية لسطح الأنابيب المشعة ، ودرجة حرارة جدرانها ، واحتمال كبير لتكوين فحم الكوك. يؤدي وضع فحم الكوك على السطح الداخلي للأنابيب إلى إعاقة انتقال الحرارة ، مما يؤدي إلى زيادة درجة حرارة الجدران وإرهاقها.
زيادة سرعة حركة المواد الخام المسخنة في أنابيب الفرن تزيد من كفاءة إزالة الحرارة ، وتخفض درجة حرارة جدران الأنابيب ، وبالتالي تجعل من الممكن العمل بكثافة حرارة أعلى للأنابيب المشعة ودرجة حرارة غازات المداخن عند الممر.
في وحدة نموذجية ELOU - AVT (A-12/9) بسعة 3 ملايين طن / سنة مع التقطير الثانوي للبنزين ، تم تركيب خمسة أفران بسعة حرارية إجمالية تبلغ 81 Gkcal / h. تحرق جميع الأفران 1130 كجم من الوقود في ساعة واحدة. تبلغ درجة حرارة غاز المداخن عند مخرج غرف الحمل الحراري 375-410 درجة مئوية. لاستخدام الطاقة الحرارية لغازات المداخن ، قبل إدخالها في المدخنة ، يتم تركيب غلايات استرداد الحرارة عن بعد من النوع KU-40 في الأفران.
كلما انخفضت درجة حرارة غازات المداخن التي تغادر غرفة الحمل الحراري ، زادت الحرارة التي يمتصها منتج الزيت المسخن. عادة ، يتم أخذ درجة حرارة غازات المداخن عند الخروج من غرفة الحمل الحراري لتكون أعلى بـ 100-150 درجة مئوية من درجة حرارة المادة الخام التي تدخل الفرن. ولكن نظرًا لأن درجة حرارة المواد الخام التي تدخل الفرن مرتفعة جدًا ، حوالي 160-200 درجة مئوية ، وفي بعض العمليات تصل إلى 250-300 درجة مئوية ، يتم تركيب سخان هواء (جهاز استرداد) للاستفادة من حرارة غازات المداخن ، حيث يتم تسخين الهواء المتجه إلى الفرن. في حالة وجود سخان هواء وطارد دخان ، من الممكن تبريد غازات المداخن قبل إطلاقها في المدخنة إلى درجة حرارة 150 درجة مئوية. مع السحب الطبيعي ، تكون درجة الحرارة هذه 250 درجة مئوية على الأقل.
تتلقى الأنابيب الحرارية الحرارة بسبب الحمل الحراري لغازات المداخن والإشعاع من جدران البناء وإشعاع الغازات الثلاثية. كما لوحظ في بداية هذا الفصل ، يعتمد انتقال الحرارة في غرفة الحمل الحراري على سرعة ودرجة حرارة غازات المداخن ، بالإضافة إلى درجة حرارة المادة الأولية ، وقطر الأنابيب وتصميمها. عادة ما تتقلب سرعة غازات المداخن في عمود الحمل الحراري في غضون 3-4 م / ث ، وفي المدخنة 4-6 م / ث.
حل. دعونا نحدد كفاءة الفرن إذا كانت درجة حرارة غازات المداخن عند مخرج غرفة الحمل الحراري
تبلغ درجة حرارة غازات المداخن عند مخرج الفرن 500 درجة مئوية. يتم استخدام حرارة غازات المداخن في سخان هواء أنبوبي ثلاثي الاتجاهات (عن طريق الهواء) مع سطح تسخين يبلغ 875 مترًا. بعد سخان الهواء ، يتم تسخين المداخن يتم إزالة الغازات عند 250 درجة مئوية في الغلاف الجوي من خلال المدخنة دون استخدام السحب القسري.
دعونا نضبط درجة حرارة غازات المداخن بعد قسم التسخين في غرفة الإشعاع r ، c = 850 ° C ، وبعد قسم التفاعل ip. ج = 750 درجة مئوية. المحتوى الحراري لغازات المداخن ولكن التين. 6.1 عند أ = 1.1
سمة مميزةمن غلايات الحرارة الضائعة ، كأجهزة لتوليد البخار ، هي الحاجة إلى ضمان مرور كمية كبيرة من غازات المداخن لكل وحدة من البخار المتولد (E1 / d.g / C). هذه النسبة هي دالة مباشرة لدرجة الحرارة الأولية لغازات المداخن عند مدخل الجهاز ومعدل تدفقها. بسبب درجة الحرارة المنخفضة نسبيًا لغازات المداخن لتوليد البخار ، فإن استهلاك محددفي غلايات تسخين النفايات أعلى بكثير (8-10 مرات) من غلايات الاحتراق التقليدية. الاستهلاك النوعي المتزايد لغازات التسخين لكل وحدة من المحددات المسبقة للبخار المتولد ميزات التصميمغلايات حرارة النفايات. لها أبعاد كبيرة ، واستهلاك المعادن عالية. يتطلب التغلب على المقاومة الديناميكية الإضافية للغاز وخلق الفراغ المطلوب في فرن الفرن (للتدفق) 10-15٪ من الطاقة الكهربائية المكافئة لمرجل تسخين النفايات.
بعد ملء القادوس بالمحفز المجفف ، افتح الصمام أسفل القادوس وصب المحفز في عمود التكليس. يتوافق حجم القادوس مع الحجم المفيد لعمود التكليس ، أي حمولة واحدة. بعد ملء العمود بمحفز ، يتم إشعال الفرن تحت الضغط (على الوقود السائل) ، وتوجيه غازات المداخن إلى الغلاف الجوي. وبعد ذلك ، بعد ضبط الاحتراق في الفرن ، يتم إدخال غازات المداخن في غلاف عمود التكليس. عند تسخين الغلاف والتأكد من أن الوقود يحترق بشكل طبيعي ، يتم توجيه غازات المداخن إلى قاع عمود التكليس بأقل كمية ضرورية فقط للتغلب على مقاومة طبقة المحفز. ثم يبدأ ارتفاع بطيء في درجة حرارة غازات المداخن عند مخرج الفرن ويبدأ تسخين المحفز. يستمر تسخين النظام لحوالي 10-12 ساعة خلال هذا الوقت ، يتم إدخال مثل هذه الكمية من غازات المداخن بحيث لا يكون هناك ترحيل للمحفز من الأعلى. يعتبر الوصول إلى درجة الحرارة في قاع العمود من 600-650 درجة مئوية بداية تكليس المحفز. مدة التكليس عند درجة الحرارة هذه 10 ساعات.
ثم تنخفض درجة حرارة غازات المداخن عند مخرج الفرن تدريجياً ويتوقف إمداد الوقود عند 250-300 درجة مئوية ، ولكن
ترتبط درجة حرارة الغازات عند الممر ، والشدة الحرارية لسطح التسخين للأنابيب المشعة ومعامل العودة المباشر للفرن بشكل متبادل. كلما زاد معامل العودة المباشر ، كلما كانت الأشياء الأخرى متساوية ، انخفضت درجة حرارة غازات المداخن عند n (النضج وانخفاض الكثافة الحرارية لسطح التسخين للأنابيب المشعة والعكس صحيح.
مفاعلات الملف الأنبوبي. تم تصميم مفاعل ملف الأنبوب العمودي لإنتاج البيتومين المستمر في المصافي المحلية. نظام درجة الحرارةالمفاعلات. (مصافي كريمنشوك ونوفوجوركوفسكي) مدعومان بالحرارة المنبعثة من غازات المداخن القادمة من فرن ما قبل الحجرة. ومع ذلك ، مع مثل هذا الحل ، يتم أخذ خصوصية عملية الأكسدة الطاردة للحرارة في الاعتبار بشكل سيئ. في الواقع ، لتسريع تسخين خليط التفاعل في أنابيب مفاعل المنبع الأول ، من الضروري زيادة درجة حرارة غازات المداخن ، ولكن نتيجة لذلك ، ترتفع درجة حرارة المادة القابلة للأكسدة في الأنابيب اللاحقة ، حيث يحدث تفاعل الأكسدة وتحرر الحرارة يستمر مع بسرعات عالية... وبالتالي ، من الضروري الحفاظ على درجة حرارة متوسطة لغازات المداخن ، neo [tpm] ، لتسخين خليط التفاعل إلى درجة حرارة التفاعل ومن ثم الحفاظ على درجة الحرارة عند المستوى المطلوب. بالنسبة لوحدات مصافي أنجارسك وكيريش وبولوتسك ونوفوياروسلافل وسيزران ، تم العثور على حل أكثر نجاحًا ، حيث يتم تسخين المواد الخام مسبقًا في فرن أنبوب ، ويتم إزالة الحرارة الزائدة للتفاعل ، إذا لزم الأمر ، عن طريق نفخ الهواء في المفاعل يتم وضع الأنابيب في غلاف مشترك (وفقًا لتصميم فرع أومسك لـ VNIPIneft ، يتم وضع كل أنبوب مفاعل في غلاف منفصل).
إذا تجاوزت درجة حرارة غازات المداخن عند مخرج المجمعات المشتركة للمولد أكثر من 650 درجة ، فهذا يشير إلى بداية الاحتراق اللاحق لأول أكسيد الكربون. لإيقافه ، من الضروري تقليل إمداد الهواء بشكل حاد إلى الجزء العلوي من المُجدد.
من أجل تقليل درجة حرارة غازات المداخن فوق جدار المرور ، يتم استخدام إعادة تدوير غاز المداخن في أفران الحمل الحراري المشع ذات التصميم القديم ، وخاصة أفران التكسير الحراري. يتم إرجاع غازات المداخن الأكثر برودة من فرن الخنازير إلى غرفة الاحتراق ، مما يؤدي إلى إعادة توزيع الحرارة بين الغرف. في غرفة الحمل الحراري ، ينخفض الضغط الحراري للأنابيب العلوية ، ولكن بسبب زيادة حجم غازات المداخن ، تزداد سرعتها ، بينما يتحسن نقل الحرارة في جميع أنحاء غرفة الحمل. تتراوح نسبة إعادة التدوير في أفران الأنبوب من 1-3.
لا يسمح النقص في تصميم مواقد الأفران والغلايات لحرق الوقود وعدم كفاية إحكام الأفران في الوقت الحالي بالعمل مع الهواء الزائد الصغير. لذلك ، يُعتقد أن درجة حرارة أنابيب تسخين الهواء يجب أن تكون أعلى من درجة حرارة نقطة الندى لغازات المداخن العدوانية ، أي لا تقل عن 130 درجة مئوية. لهذا الغرض ، يتم استخدام التسخين الأولي أو المتوسط للهواء البارد أو التخطيطات الخاصة لسطح التسخين. هناك أجهزة مصممة هيكليًا بحيث يكون سطح التبادل الحراري على جانب غازات المداخن أكبر بكثير مما هو موجود على جانب الهواء الجوي ، لذلك يتم تجميع أقسام سخانات الهواء من أنابيب ذات معاملات زعنفة مختلفة تزداد باتجاه الطرف البارد (إلى المكان الذي يدخل فيه الهواء البارد) ، وبالتالي درجة حرارة جدران الأنابيب تقترب من درجة حرارة غاز المداخن. وفقًا لهذا المبدأ ، تم تصميم سخانات الهواء Bashorgener-goneft من أنابيب مضلعة من الحديد الزهر وذات أسنان مضلعة مع أداء جيد.
يتم تسخين المحفز وتكليسه عن طريق التلامس المباشر مع غازات المداخن القادمة من الفرن ، حيث يتم حرق الوقود الغازي أو السائل. يتم الحفاظ على درجة حرارة غازات المداخن تلقائيًا عند مستوى 630-650 درجة مئوية ، في حين أن درجة الحرارة في منطقة التكليس هي 600-630 درجة مئوية. حيث يتحرك بين صفوف الأنابيب المبردة بالهواء ويبرد نفسه لدرجة الحرارة المطلوبة. في نهاية أنبوب إعادة الطحن يكون متحركًا زجاج معدني، ينظم موضعه ارتفاع طبقة المحفز على الناقل الموجود أسفله ، وبالتالي معدل تفريغ المنتج. يتم تغذية المحفز الذي تم تفريغه بواسطة سير ناقل في شاشة لغربلة الغرامات. ثم يتم صبها في براميل معدنية وتسليمها إلى مستودع المنتجات النهائية.
كلما ارتفعت درجة حرارة المادة الخام المسخنة في الأنابيب المشعة وزاد ميلها لتكوين فحم الكوك ، يجب أن تنخفض كثافة الحرارة ، وبالتالي ، تنخفض درجة حرارة غازات المداخن فوق الممر. بالنسبة لفرن معين ، تؤدي الزيادة في سطح الأنابيب المشعة إلى انخفاض درجة حرارة غازات المداخن فوق الممر والازدحام الحراري للأنابيب المشعة. يمكن أن يؤدي تلوث السطح الداخلي للأنابيب بفحم الكوك أو الرواسب الأخرى إلى زيادة درجة حرارة غازات المداخن فوق الممر وإلى احتراق الصفوف الأولى من الأنابيب في غرفة الحمل الحراري للفرن. يتم التحكم في درجة الحرارة فوق الممر بعناية ولا تتجاوز عادة 850-900 درجة مئوية.
عادة ما يتم الحفاظ على درجة حرارة غازات المداخن فوق جدار المرور عند 700-850 درجة مئوية ، أي عالية بما يكفي لنقل جزء من الحرارة عن طريق الإشعاع إلى الصفوف العلوية من الأنابيب في غرفة الحمل الحراري. لكن الكمية الرئيسية للحرارة في غرفة الحمل يتم نقلها بسبب الحمل الحراري الأولي لغازات المداخن (الناتجة عن مدخنة أو عادم الدخان).
جزء ناتج التقطير عند الخروج من الفرن هو e = 0.4 ، كثافة بخار ناتج التقطير 0.86. كثافة المخلفات = 0.910. يبلغ قطر الأنابيب في غرفة الإشعاع 152 × 6 مم ، في غرفة الحمل الحراري 127 × 6 مم ، والطول المفيد للأنابيب 11.5 مترًا ، وعدد الأنابيب 90 و 120 ، على التوالي. تكوين الوقود واستهلاك الهواء النظري هو نفسه كما في المثالين 6.1 و 6. 2 ، المحتوى الحراري لغازات المداخن مع وجود فائض من الهواء أ = 1.4 موجود في الشكل. 6. 1. درجة حرارة غازات المداخن عند الممر
المدة الإجمالية للمعالجة الحرارية المائية ، بما في ذلك التدفئة ، تقارب يوم واحد. بعد بدء انخفاض الضغط في الجهاز ، تنخفض درجة حرارة غازات المداخن عند مخرج الفرن تدريجياً ، وأخيراً يتم إطفاء الفوهة. يتم تبريد الجهاز بالهواء البارد من صندوق الاحتراق عبر الغلاف. يتم تفريغ الكرات المجففة وإرسالها إلى قبو عمود التكليس.
بيرومترات الشفط. في ممارسة قياس درجات الحرارة العالية لغازات المداخن ، يتم استخدام مقاييس الشفط. العناصر الرئيسية لمقاييس الشفط هي ازدواج حراري يوضع في غلاف مبرد ونظام من الشاشات وجهاز لشفط الغازات. الأقطاب الكهربية الحرارية معزولة عن بعضها البعض ومن غطاء واقي بعناصر صلبة (قش ، خرز ، قناة واحدة وقناتين) من الكوارتز (حتى 1100 درجة مئوية) ، والبورسلين (حتى 1200 درجة مئوية) ، والبورسلين بدرجة عالية محتوى الألومينا (حتى 1350 درجة مئوية)) مواد خزفية ومينا زجاجية مطبقة بطرق التثقيب.
عندما يكون فحم الكوك nyrozmeeviki ، هناك زيادة تدريجية في درجة حرارة جدار الأنبوب ، ويزداد انخفاض الضغط ، ويمكن ملاحظة بقع بيضاء في أماكن ارتفاع درجة حرارة الأنابيب. يتم الحكم أيضًا على تكوين رواسب فحم الكوك في البيروزمييفيك من خلال زيادة درجة حرارة غازات المداخن عند مرور الفرن. يتميز فحم الكوك في ZIA بزيادة المقاومة الهيدروليكية للنظام مع زيادة درجة حرارة منتجات الانحلال الحراري بعد PIA. تترافق الزيادة في المقاومة الهيدروليكية في pyrosmeevik و ZIA مع زيادة الضغط في وحدة الفرن ، ونتيجة لذلك ، يزداد وقت التلامس ، وينخفض إنتاج الأوليفينات المنخفضة.
طاولة. ب .2
| ر, ج | ، كجم / م3 | ، J / (كجمك) | , [وزن / (م · ك)] | م2 /مع | العلاقات العامة |
| 100 | 0,950 | 1068 | 0,0313 | 21,54 | 0,690 |
| 200 | 0,748 | 1097 | 0,0401 | 32,80 | 0,670 |
| 300 | 0,617 | 1122 | 0,0484 | 45,81 | 0,650 |
| 400 | 0,525 | 1151 | 0,0570 | 60,38 | 0,640 |
| 500 | 0,457 | 1185 | 0,0656 | 76,30 | 0,630 |
| 600 | 0,505 | 1214 | 0,0742 | 93,61 | 0,620 |
| 700 | 0,363 | 1239 | 0,0827 | 112,1 | 0,610 |
| 800 | 0,330 | 1264 | 0,0915 | 131,8 | 0,600 |
| 900 | 0,301 | 1290 | 0,0100 | 152,5 | 0,590 |
| 1000 | 0,275 | 1306 | 0,0109 | 174,3 | 0,580 |
| 1100 | 0,257 | 1323 | 0,01175 | 197,1 | 0,570 |
| 1200 | 0,240 | 1340 | 0,01262 | 221,0 | 0,560 |
قطر جدار خط الأنابيب د= ... [مم]يسخن لدرجة الحرارة ر1 = ... [درجة مئوية]وله انبعاث حراري يوضع خط الأنابيب في قناة ذات مقطع عرضي بNSح[مم]سطحه درجة حرارة ر2 = ... [درجة مئوية]والانبعاثية ج2 = … [W / (م2 ك4 )] احسب الانبعاثية المنخفضة وفقدان الحرارة سخط أنابيب بسبب التبادل الحراري المشع.
ترد شروط المشكلة في الجدول 5.
ترد قيم معامل الإشعاع الحراري للمواد في الجدول B.1 من الملحق B.
طاولة. 5
| №مهام | د, [مم] | ر1 ، [درجة مئوية] | ر2 ، [درجة مئوية] | ج2 ، [W / (م2 ك4 )]. | بNSح، [مم] | مادة الأنابيب |
| 1 | 400 | 527 | 127 | 5,22 | 600 × 800 | الصلب المؤكسد |
| 2 | 350 | 560 | 120 | 4,75 | 480 × 580 | الألومنيومالخام |
| 3 | 300 | 520 | 150 | 3,75 | 360 × 500 | الخرسانة |
| 4 | 420 | 423 | 130 | 5,25 | 400 × 600 | الحديد الزهر |
| 5 | 380 | 637 | 200 | 3,65 | 550 × 500 | النحاس المؤكسد |
| 6 | 360 | 325 | 125 | 4,50 | 500 × 700 | النحاس المؤكسد |
| 7 | 410 | 420 | 120 | 5,35 | 650 × 850 | الفولاذ المصقول |
| 8 | 400 | 350 | 150 | 5,00 | 450 × 650 | الألمنيوم المؤكسد |
| 9 | 450 | 587 | 110 | 5,30 | 680 × 580 | نحاس مصقول |
| 10 | 460 | 547 | 105 | 5,35 | 480 × 600 | النحاس المصقول |
| 11 | 350 | 523 | 103 | 5,20 | 620 × 820 | صلب خشن |
| 12 | 370 | 557 | 125 | 5,10 | 650 × 850 | تحولت الحديد الزهر |
| 13 | 360 | 560 | 130 | 4,95 | 630 × 830 | ألمنيوم مصقول |
استمرار الجدول. 5
| 14 | 250 | 520 | 120 | 4,80 | 450 × 550 | توالت النحاس |
| 15 | 200 | 530 | 130 | 4,90 | 460 × 470 | الفولاذ المصقول |
| 16 | 280 | 540 | 140 | 5,00 | 480 × 500 | الحديد الزهر الخام |
| 17 | 320 | 550 | 150 | 5,10 | 500 × 500 | الألمنيوم المؤكسد |
| 18 | 380 | 637 | 200 | 3,65 | 550 × 500 | نحاس مصقول |
| 19 | 360 | 325 | 125 | 4,50 | 500 × 700 | النحاس المصقول |
| 20 | 410 | 420 | 120 | 5,35 | 650 × 850 | صلب خشن |
| 21 | 400 | 350 | 150 | 5,00 | 450 × 650 | تحولت الحديد الزهر |
| 22 | 450 | 587 | 110 | 5,30 | 680 × 580 | ألمنيوم مصقول |
| 23 | 460 | 547 | 105 | 5,35 | 480 × 600 | توالت النحاس |
| 24 | 350 | 523 | 103 | 5,20 | 620 × 820 | الصلب المؤكسد |
| 25 | 370 | 557 | 125 | 5,10 | 650 × 850 | الألومنيومالخام |
| 26 | 450 | 587 | 110 | 5,30 | 450 × 650 | الخرسانة |
| 27 | 460 | 547 | 105 | 5,35 | 680 × 580 | الحديد الزهر |
| 28 | 350 | 523 | 103 | 5,20 | 480 × 600 | النحاس المؤكسد |
| 29 | 370 | 557 | 125 | 5,10 | 620 × 820 | النحاس المؤكسد |
| 30 | 280 | 540 | 140 | 5,00 | 480 × 500 | الفولاذ المصقول |
الملفات المجاورة في الموضوع [غير مصنفة]
المصدر: https://StudFiles.net/preview/5566488/page:8/
Gazovik - كتيب معدات الغاز الصناعي لمصانع الغلايات GOST و SNiP و PB SNiP II-35-76
7.1. عند تصميم غرف الغلايات ، يجب اعتماد تركيبات نفخ الهواء (عوادم الدخان ومراوح النفخ) وفقًا لـ الشروط الفنيةمصانع. كقاعدة عامة ، يجب توفير وحدات السحب بشكل فردي لكل وحدة غلاية.
7.2. يُسمح باستخدام مجموعة (لمجموعات فردية من الغلايات) أو عامة (لغرفة المرجل بأكملها) في تصميم منازل الغلايات الجديدة ذات الغلايات بسعة تصل إلى 1 Gcal / h وفي تصميم المرجل المعاد بناؤه منازل.
7.3. يجب تصميم تركيبات المنفاخ الجماعية أو العامة مع اثنين من شفاطات الدخان واثنين من مراوح النفخ. يتم ضمان السعة التصميمية للغلايات التي يتم توفير هذه التركيبات لها من خلال التشغيل الموازي لاثنين من شفاطات الدخان واثنين من مراوح النفخ.
7.4. يجب أن يتم اختيار وحدات السحب مع مراعاة عوامل الأمان الخاصة بالضغط والإنتاجية وفقًا للملحق. 3 لهذه القواعد واللوائح.
7.5. عند تصميم تركيبات المنفاخ لتنظيم أدائها ، من الضروري توفير ريش توجيه ووصلات تحريض وغيرها من الأجهزة التي توفر طرقًا اقتصادية للتنظيم ومزودة بالكامل بالمعدات.
7.6.*
يتم تنفيذ تصميم مجرى الهواء والغاز لمنازل الغلايات وفقًا للطريقة المعيارية لحساب الديناميكا الهوائية لمصانع الغلايات في TsKTI im. اولا بولزونوفا.
بالنسبة لغرف الغلايات المدمجة والمرفقة والمثبتة على السقف ، يجب توفير فتحات لتزويد هواء الاحتراق في الجدران ، والتي توجد عادةً في المنطقة العلوية من الغرفة. يتم تحديد أبعاد المقطع العرضي للفتحات على أساس ضمان ألا تزيد سرعة الهواء فيها عن 1.0 م / ث.
7.7. يجب أن تؤخذ مقاومة الغاز للغلايات المتوفرة تجاريًا وفقًا لبيانات الشركة المصنعة.
7.8. اعتمادًا على الظروف الهيدروجيولوجية وحلول التصميم لوحدات الغلايات ، يجب توفير قنوات الغاز الخارجية تحت الأرض أو فوقها. يجب تزويد مجاري الغاز بالطوب أو الخرسانة المسلحة. يُسمح باستخدام مجاري الغاز المعدنية فوق الأرض كاستثناء ، رهناً بتوافر دراسة جدوى مناسبة.
7.9. يمكن تصميم مجاري الهواء والغاز داخل غرفة المرجل بالفولاذ ، قسم مستدير... يُسمح بتزويد مجاري الغاز والهواء ذات المقطع العرضي المستطيل عند نقاط الدعم لعناصر المعدات المستطيلة.
7.10. يجب توفير أجهزة تنظيف لمناطق مجاري الغاز التي يمكن أن يتراكم فيها الرماد.
7.11. بالنسبة لغرف الغلايات التي تعمل بالوقود الكبريتي ، إذا كان من الممكن تكوين المكثفات في قنوات الغاز ، فيجب توفير الحماية ضد تآكل الأسطح الداخلية لمجاري الغاز وفقًا لـ ارقام المبانيوقواعد حماية هياكل المباني من التآكل.
7.12. يجب بناء مداخن غرف الغلايات وفقًا لـ مشاريع نموذجية... عند تطوير المشاريع الفرديةيجب توجيه المداخن الحلول التقنيةالمعتمدة في المشاريع النموذجية.
7.13. بالنسبة لغرفة المرجل ، من الضروري توفير مدخنة واحدة. يسمح بتزويد أنبوبين أو أكثر بالمبرر المناسب.
7.14.* يتم تحديد ارتفاع المداخن ذات المسودة الاصطناعية وفقًا للمبادئ التوجيهية لحساب تشتت المواد الضارة الموجودة في الغلاف الجوي في انبعاثات الشركات والمعايير الصحية لتصميم المؤسسات الصناعية. يتم تحديد ارتفاع المداخن ذات السحب الطبيعي على أساس نتائج الحساب الديناميكي الهوائي لمجرى الهواء والغاز ويتم فحصه وفقًا لظروف تشتت المواد الضارة في الغلاف الجوي.
عند حساب تشتت المواد الضارة في الغلاف الجوي ، يجب أخذ التركيزات القصوى المسموح بها من الرماد وأكاسيد الكبريت وثاني أكسيد النيتروجين وأول أكسيد الكربون. في هذه الحالة ، يتم أخذ مقدار الانبعاثات الضارة ، كقاعدة عامة ، وفقًا لبيانات مصنعي الغلايات ، في حالة عدم وجود هذه البيانات ، يتم تحديدها عن طريق الحساب.
يجب أن يكون ارتفاع فوهة المداخن الخاصة بغرف الغلايات المدمجة والمثبتة والموجودة على السطح أعلى من حدود دعامة الرياح ، ولكن لا تقل عن 0.5 متر فوق السطح ، وكذلك على الأقل 2 متر فوق سطح الجزء العلوي من المبنى أو أطول مبنى في دائرة نصف قطرها 10 أمتار.
7.15.* يتم تحديد أقطار منافذ المداخن الفولاذية من حالة سرعات الغاز المثلى على أساس الحسابات الفنية والاقتصادية. يتم تحديد أقطار فتحات مخرج الطوب والأنابيب الخرسانية المسلحة على أساس متطلبات البند 7.16 من هذه القواعد واللوائح.
7.16. من أجل منع تغلغل غازات المداخن في سمك هياكل الطوب وأنابيب الخرسانة المسلحة ، لا يُسمح بالضغط الساكن الإيجابي على جدران مخرج الغاز. للقيام بذلك ، يجب استيفاء الشرط R1 ، يجب زيادة قطر الأنبوب أو استخدام أنبوب ذو تصميم خاص (مع مخرج غاز داخلي محكم للغاز ، مع ضغط خلفي بين البرميل والبطانة).
7.17. يُسمح بتكوين المكثفات في أعمدة الطوب والأنابيب الخرسانية المسلحة ، والتي تزيل نواتج احتراق الوقود الغازي ، في جميع أوضاع التشغيل.
7.18.*
بالنسبة لغرف الغلايات التي تعمل بالوقود الغازي ، يُسمح باستخدام المداخن الفولاذية إذا كانت غير ملائمة اقتصاديًا لزيادة درجة حرارة غازات المداخن.
بالنسبة لغرف الغلايات المستقلة ، يجب أن تكون المداخن مانعة لتسرب الغاز ، ومصنوعة من المعدن أو من مواد غير قابلة للاحتراق. يجب أن تحتوي الأنابيب بشكل عام على عزل حراري خارجي لمنع التكثيف والتفتيش وتنظيف الفتحات.
7.19.
يجب أن تكون فتحات مجاري الغاز في قسم أفقي واحد من جذع الأنبوب أو كأس الأساس متباعدة بالتساوي حول المحيط.
يجب ألا تتجاوز المساحة الإجمالية للضعف في مقطع أفقي واحد 40٪ من إجمالي مساحة المقطع العرضي للعمود الخرساني المسلح أو زجاج الأساس و 30٪ لبرميل أنبوب القرميد.
7.20. يجب أن تكون مجاري الإمداد عند التقاطع مع المدخنة مستطيلة الشكل.
7.21. عند اقتران مجاري الغاز بالمدخنة ، من الضروري توفير مفاصل درجة الحرارة الرسوبية أو وصلات التمدد.
7.22. يتم تحديد الحاجة إلى استخدام البطانة والعزل الحراري لتقليل الضغوط الحرارية في جذوع الطوب والأنابيب الخرسانية المسلحة من خلال حساب هندسة الحرارة.
7.23. في الأنابيب المصممة لإزالة غازات المداخن من احتراق الوقود الكبريت ، عند تكوين المكثفات (بغض النظر عن النسبة المئوية لمحتوى الكبريت) ، يجب توفير بطانة من المواد المقاومة للأحماض على طول ارتفاع حفرة البئر. في حالة عدم وجود مكثف على السطح الداخلي لمخرج الغاز للأنبوب في جميع أوضاع التشغيل ، يُسمح باستخدام بطانة مصنوعة من الطوب الطيني للمداخن أو لبنة طينية عادية من درجة ضغط البلاستيك لا تقل عن 100 مع امتصاص الماء بمقدار لا تزيد عن 15٪ على ألومينا أو محلول معقد بدرجة لا تقل عن 50.
7.24. يجب أن يتم حساب ارتفاع المدخنة واختيار الهيكل لحماية السطح الداخلي لجذعها من التأثيرات العدوانية للبيئة بناءً على ظروف احتراق الوقود الرئيسي والاحتياطي.
7.25. يجب أن يتم تنسيق ارتفاع وموقع المدخنة مع المكتب المحلي للوزارة الطيران المدني... حواجز ضوئية من مداخن وخارجية بمناسبة اللونيجب أن تمتثل لمتطلبات دليل خدمة المطارات في الطيران المدني لاتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية.
7.26. يجب أن توفر المشاريع الحماية من التآكل للهياكل الفولاذية الخارجية من الطوب والمداخن الخرسانية المسلحة ، وكذلك أسطح الأنابيب الفولاذية.
7.27. في الجزء السفلي من المدخنة أو الأساس ، يجب أن تكون هناك غرف تفتيش لفحص المدخنة ، وإذا لزم الأمر ، أجهزة توفر تصريفًا للمكثفات.
7.28. يجب تجهيز بيوت الغلايات المصممة للعمل على الوقود الصلب (الفحم ، والجفت ، والصخر الزيتي ، ونفايات الخشب) بتركيبات لتنظيف غازات المداخن من الرماد في الحالات التي
ملحوظة... عند التقديم وقود صلبتركيب مجمعات الرماد غير مطلوب كحالة طارئة.
7.29.
يتم اختيار نوع مجمعات الرماد اعتمادًا على حجم الغازات المراد تنظيفها ، ودرجة التنقية المطلوبة وإمكانيات التخطيط على أساس المقارنة الفنية والاقتصادية لخيارات تركيب مجمعات الرماد أنواع مختلفة.
يجب أخذ ما يلي كأجهزة لتجميع الرماد:
يمكن استخدام مجمعات الرماد "الرطب" مع أنابيب فنتوري منخفضة السعرات الحرارية مع أجهزة التقاط القطرات في وجود نظام لإزالة الرماد المائي والأجهزة التي تستبعد تصريف المواد الضارة الموجودة في ملاط الرماد والخبث في المسطحات المائية.
يتم أخذ أحجام الغازات في درجة حرارة التشغيل.
7.30. يتم أخذ معاملات التنظيف لأجهزة تجميع الرماد عن طريق الحساب ويجب أن تكون ضمن الحدود التي وضعها التطبيق. 4 لهذه القواعد واللوائح.
7.31. يجب تركيب مجمعات الرماد على جانب الشفط من عوادم الدخان ، كقاعدة عامة ، على مناطق مفتوحة... مع وجود مبرر مناسب ، يُسمح بتركيب مجمعات الرماد في الداخل.
7.32. يتم توفير مجمعات الرماد بشكل فردي لكل وحدة غلاية. في بعض الحالات ، يُسمح بتزويد العديد من الغلايات بمجموعة من مجمعات الرماد أو جهاز مقطوع واحد.
7.33. عند تشغيل منزل مرجل على وقود صلب ، يجب ألا يكون لمجمعي الرماد قنوات جانبية.
7.34.
يجب أن يضمن الشكل والسطح الداخلي لمخبأ مجمع الرماد تصريفًا كاملًا للرماد عن طريق الجاذبية ، في حين يتم أخذ زاوية ميل جدران القبو إلى الأفق على أنها 600 ، وفي الحالات المبررة ، يُسمح بما لا يقل عن 550.
يجب أن تحتوي صناديق تجميع الرماد على أختام محكمة.
7.35. يجب أن تؤخذ سرعة الغاز في مجرى الغاز الداخل لمنشآت تجميع الرماد على الأقل 12 م / ث.
7.36. يجب استخدام مانعات الشرر "الرطبة" في غرف الغلايات المصممة للعمل على نفايات الخشب ، في الحالات التي يكون فيها ArB≤5000. لا يتم تثبيت موانع الشرارة بعد مجمعات الرماد.
المصدر: https://gazovik-gas.ru/directory/add/snip_2_35_76/trakt.html
14.02.2013
A. باتسولين
لفهم عملية تكوين التكثيف في مداخن الموقد ، من المهم فهم مفهوم نقطة الندى. نقطة الندى هي درجة الحرارة التي يتكثف عندها بخار الماء في الهواء إلى ماء.
في كل درجة حرارة لا تزيد عن قدر معينبخار الماء. تسمى هذه الكمية بكثافة البخار المشبع لدرجة حرارة معينة ويتم التعبير عنها بالكيلوجرام لكل متر مكعب.
في التين. يوضح الشكل 1 رسمًا بيانيًا لاعتماد كثافة البخار المشبع على درجة الحرارة. الضغوط الجزئية المقابلة لهذه القيم موضحة على اليمين. يتم أخذ البيانات الواردة في هذا الجدول كأساس. في التين. 2 يُظهر المقطع الأول من نفس الرسم البياني.
أرز. 1.
ضغط بخار الماء المشبع.
أرز. 2.
ضغط بخار الماء المشبع ، تتراوح درجة الحرارة بين 10 - 120 درجة مئوية
لنوضح كيفية استخدام الرسم البياني بمثال بسيط. خذ قدرًا من الماء وقم بتغطيته بغطاء. بعد مرور بعض الوقت ، تحت الغطاء ، سيتم إنشاء توازن بين الماء وبخار الماء المشبع. اجعل درجة حرارة المقلاة 40 * درجة مئوية ، وستكون كثافة البخار تحت الغطاء حوالي 50 جم / م 3. سيكون الضغط الجزئي لبخار الماء تحت الغطاء وفقًا للجدول (والرسم البياني) 0.07 ضغط جوي ، وسيكون الضغط الجوي المتبقي 0.93 ضغطًا جويًا.
(1 بار = 0.98692 atm). لنبدأ في تسخين المقلاة ببطء ، وعند 60 * درجة مئوية ، ستكون كثافة البخار المشبع تحت الغطاء بالفعل 0.13 كجم / م 3 ، وسيكون ضغطها الجزئي 0.2 ضغط جوي. عند درجة حرارة 100 درجة مئوية ، يصل الضغط الجزئي للبخار المشبع تحت الغطاء إلى جو واحد (أي الضغط الخارجي) ، مما يعني أنه لن يكون هناك المزيد من الهواء تحت الغطاء. سيبدأ الماء في الغليان وسيخرج البخار من تحت الغطاء.
في هذه الحالة ، ستكون كثافة البخار المشبع تحت الغطاء 0.59 كجم / م 3. نقوم الآن بإغلاق الغطاء بإحكام (أي تحويله إلى الأوتوكلاف) وإدخال صمام أمان فيه ، على سبيل المثال ، عند 16 ضغط جوي ، واستمر في تسخين المقلاة نفسها. سيتوقف غليان الماء ، ويزداد ضغط وكثافة البخار تحت الغطاء ، وعندما يصل إلى 200 درجة مئوية ، سيصل الضغط إلى 16 ضغط جوي (انظر الرسم البياني). في هذه الحالة ، سيغلي الماء مرة أخرى وسيخرج البخار من أسفل الصمام.
تبلغ كثافة البخار تحت الغطاء الآن 8 كجم / م 3.
في حالة النظر في تداعيات المكثفات من غازات المداخن (DG) ، يكون جزء فقط من الرسم البياني يصل إلى ضغط 1 ضغط جوي مهمًا ، نظرًا لأن الفرن على اتصال مع الغلاف الجوي والضغط فيه يساوي الغلاف الجوي بدقة عدة باسكال. من الواضح أيضًا أن نقطة الندى في DG أقل من 100 * C.
لتحديد نقطة الندى لغازات المداخن (أي درجة الحرارة التي يخرج عندها المكثف من DG) ، من الضروري معرفة كثافة بخار الماء في DG ، والتي تعتمد على تكوين الوقود ومحتوى الرطوبة فيه و نسبة الهواء الزائد ودرجة الحرارة. كثافة البخار تساوي كتلة بخار الماء الموجود في 1 م 3 من غازات المداخن عند درجة حرارة معينة.
تم اشتقاق الصيغ الخاصة بحجم DW في هذا العمل ، القسم 6.1 ، الصيغ من A1.3 إلى A1.8. بعد التحولات ، نحصل على تعبير لكثافة البخار في غازات المداخن اعتمادًا على محتوى الرطوبة في الخشب ونسبة الهواء الزائدة ودرجة الحرارة. تقوم رطوبة هواء المصدر بإجراء تصحيح بسيط ولا يتم أخذها في الاعتبار في هذا التعبير.
الصيغة لها معنى مادي بسيط. إذا ضربنا بسط الكسر الكبير في 1 / (1 + w) ، فسنحصل على كتلة الماء في DG ، بالكيلوجرام لكل كيلوجرام من الخشب. وإذا ضربنا المقام في 1 / (1 + w) ، فسنحصل على الحجم المحدد لـ DW بوحدة nm3 / kg. يستخدم المضاعف مع درجات الحرارة لتحويل الأمتار المكعبة العادية إلى متر مكعب حقيقي عند درجة حرارة T. بعد استبدال الأرقام ، نحصل على التعبير:
يمكن الآن تحديد نقطة الندى لغازات المداخن بيانياً. دعونا نركب الرسم البياني لكثافة البخار في DG على الرسم البياني لكثافة بخار الماء المشبع. سوف يتوافق تقاطع الرسوم البيانية مع نقطة الندى في DG مع الرطوبة المقابلة والهواء الزائد. في التين. يوضح الشكلان 3 و 4 النتيجة.
أرز. 3.
نقطة الندى لغازات المداخن مع وحدة هواء زائدة ومحتوى رطوبة مختلف للخشب.
من التين. 3 يترتب على ذلك أنه في أكثر الحالات غير المواتية ، عند حرق الخشب بمحتوى رطوبة بنسبة 100٪ (نصف كتلة العينات عبارة عن ماء) بدون هواء زائد ، سيبدأ تكثيف بخار الماء عند حوالي 70 درجة مئوية.
في ظل الظروف النموذجية للأفران الدفعية (محتوى رطوبة الخشب بنسبة 25٪ وفائض من الهواء حوالي اثنين) ، سيبدأ التكثيف عندما يتم تبريد غازات المداخن إلى 46 * درجة مئوية. (انظر الشكل 4)
أرز. 4.
نقطة تكثف غاز المداخن عند 25٪ من رطوبة الخشب والهواء الزائد المتنوع.
من التين. 4 من الواضح أيضًا أن الهواء الزائد يقلل بدرجة كبيرة من درجة حرارة التكثيف. تعد إضافة الهواء الزائد إلى المدخنة إحدى طرق التخلص من التكثيف في الأنابيب.
جميع الاعتبارات المذكورة أعلاه صالحة إذا بقيت تركيبة الوقود دون تغيير بمرور الوقت ، على سبيل المثال ، يتم حرق الغاز في الحوض الصغير أو تغذية الكريات باستمرار. في حالة حرق الحطب في فرن دفعي ، يتغير تكوين غازات المداخن بمرور الوقت. أولاً ، تحترق المواد المتطايرة وتتبخر الرطوبة ، ثم تحترق بقايا الكربون. من الواضح ، في الفترة الأولية ، أن محتوى بخار الماء في DG سيكون أعلى بكثير من المحتوى المحسوب ، وفي مرحلة احتراق بقايا الفحم سيكون أقل. دعنا نحاول تقدير درجة حرارة نقطة الندى تقريبًا في الفترة الأولية.
دع المواد المتطايرة تحترق من الإشارة المرجعية في الثلث الأول من عملية التسخين ، كما تتبخر كل الرطوبة الموجودة في الإشارة المرجعية خلال هذا الوقت. ثم سيكون تركيز بخار الماء في الثلث الأول من العملية أعلى بثلاث مرات من المتوسط. عند نسبة 25٪ من رطوبة الخشب و 2 أضعاف الهواء الزائد ، ستكون كثافة البخار 0.075 * 3 = 0.225 كجم / م 3. (انظر الشكل ، الرسم البياني الأزرق). في هذه الحالة ، ستكون درجة حرارة التكثيف 70-75 درجة مئوية. هذا تقدير تقريبي ، لأنه من غير المعروف كيف ، في الواقع ، يتغير تكوين DG مع احتراق الإشارة المرجعية.
بالإضافة إلى ذلك ، تتكثف المواد المتطايرة غير المحترقة من غازات المداخن مع الماء ، والذي ، على ما يبدو ، سيزيد قليلاً من نقطة تكثف DG.
يتم تبريد غازات المداخن ، المتصاعدة عبر المدخنة ، تدريجياً. عند التبريد تحت نقطة الندى ، يبدأ التكثف بالتشكل على جدران المدخنة. يعتمد معدل تبريد DG في المدخنة على قسم التدفق في الأنبوب (مساحة سطحه الداخلي) ، ومادة الأنبوب وتعبئته ، فضلاً عن شدة الاحتراق. كلما زاد معدل الاحتراق ، زاد تدفق غاز المداخن ، مما يعني أنه ، مع تساوي العوامل الأخرى ، ستبرد الغازات بشكل أبطأ.
يكون تكوين التكثيف في مداخن المواقد أو المواقد المتقطعة دوريًا. في اللحظة الأولى ، بينما لم يتم تسخين الأنبوب بعد ، تسقط المكثفات على جدرانه ، وعندما يسخن الأنبوب ، يتبخر المكثف. إذا كان الماء من المكثف لديه وقت ليتبخر تمامًا ، فإنه ينقع تدريجيًا البناء بالطوبتظهر مدخنة ورواسب صمغية سوداء على الجدران الخارجية. إذا حدث هذا خارج المدخنة (بالخارج أو في البرد علبه) ، فإن الترطيب المستمر للبناء في الشتاء سيؤدي إلى تدمير طوب الفرن.
يعتمد انخفاض درجة الحرارة في المدخنة على تصميمها وحجم تدفق DG (معدل احتراق الوقود). في مداخن الطوب ، يمكن أن يصل الانخفاض في T إلى 25 * C لكل متر طولي. هذا يبرر الحاجة إلى أن تكون درجة حرارة DG عند مخرج الفرن ("على المنظر") 200-250 * C ، بهدف أن تكون درجة الحرارة 100-120 * C عند رأس الأنبوب ، وهي من الواضح أنه أعلى من نقطة الندى. إن انخفاض درجة الحرارة في المداخن المعزولة من نوع السندويش ليس سوى بضع درجات لكل متر ، ويمكن تقليل درجة الحرارة عند مخرج الفرن.
يتم امتصاص التكثيف ، الذي يتكون على جدران مدخنة من الطوب ، في البناء (بسبب مسامية الطوب) ، ثم يتبخر. في مداخن الفولاذ المقاوم للصدأ (شطيرة) ، حتى كمية صغيرة من المكثفات المتكونة في الفترة الأولية تبدأ فورًا في التدفق إلى أسفل ، وبالتالي ، من أجل تجنب تدفق المكثفات إلى عزل المدخنة ، الأنابيب الداخليةمجمعة بطريقة يتم فيها إدخال الأنبوب العلوي في الأنبوب السفلي ، أي "بالمكثفات".
معرفة سرعة حرق الحطب في الموقد والمقطع العرضي للمدخنة ، يمكنك تقدير انخفاض درجة الحرارة في المدخنة لكل متر طولي باستخدام الصيغة:
q هو معامل الامتصاص الحراري لجدران مدخنة الطوب ، 1740 واط / م 2 S هي مساحة سطح امتصاص الحرارة من 1 متر من المدخنة ، m2 s هي السعة الحرارية للغازات العادمة ، 1450 J / nm3 * СF هو تدفق غاز العادم ، nm3 / h V هو الحجم المحدد لـ DG ، عند 25٪ رطوبة من الخشب و 2 ضعف فائض الهواء ، 8 Nm3 / kg Bh - استهلاك الوقود كل ساعة ، كجم / ساعة
يُؤخذ معامل امتصاص الحرارة لجدران المدخنة تقليديًا على أنه 1500 كيلو كالوري / م 2 ساعة ، لأن بالنسبة لمداخن الفرن الأخير في الأدب ، أعطيت قيمة 2300 kcal / m2h. الحساب إرشادي ويهدف إلى إظهار الأنماط العامة... في التين. يوضح الشكل 5 رسمًا بيانيًا لاعتماد انخفاض درجة الحرارة في المداخن بمقطع عرضي 13 × 26 سم (خمسة) و 13 × 13 سم (أربعة) ، اعتمادًا على سرعة حرق الحطب في صندوق النار بالموقد.
أرز. 5.انخفاض درجة الحرارة في مدخنة من الطوب لكل متر طولي اعتمادًا على معدل حرق الخشب في الموقد (تدفق غاز المداخن). تؤخذ نسبة الهواء الزائد تساوي اثنين.
تشير الأرقام في بداية ونهاية الرسوم البيانية إلى سرعة DG في المدخنة ، محسوبة على أساس تدفق DG ، مخفضًا إلى 150 * C ، والمقطع العرضي للمدخنة. كما ترون ، بالنسبة للسرعات التي تبلغ حوالي 2 م / ث التي أوصت بها GOST 2127-47 ، فإن انخفاض درجة حرارة مولد الديزل هو 20-25 * درجة مئوية. من الواضح أيضًا أن استخدام المداخن ذات المقطع العرضي الأكبر من المطلوب يمكن أن يؤدي إلى تبريد قوي لـ DG ، ونتيجة لذلك ، التكثيف.
على النحو التالي من التين. في الشكل 5 ، يؤدي الانخفاض في استهلاك الحطب للساعة إلى انخفاض تدفق غازات العادم ، ونتيجة لذلك ، إلى انخفاض كبير في درجة الحرارة في المدخنة. بمعنى آخر ، درجة حرارة غازات العادم ، على سبيل المثال ، عند 150 * درجة مئوية لفرن من الطوب من نوع الدُفعات ، حيث يحترق الحطب بنشاط ، وللفرن بطيء الاحتراق (المشتعل) ، ليست نفس الشيء على الإطلاق . بطريقة ما كان علي أن ألاحظ مثل هذه الصورة ، التين. 6.
أرز. 6.
التكثيف في مدخنة من الطوب من الموقد حرق طويل.
هنا تم توصيل فرن الاحتراق أنبوب من الطوبقسم من الطوب. معدل الاحتراق في مثل هذا الفرن منخفض جدًا - علامة تبويب واحدة يمكن أن تحترق لمدة 5-6 ساعات ، أي سيكون معدل الحرق حوالي 2 كجم / ساعة. بالطبع ، تم تبريد الغازات الموجودة في المدخنة أسفل نقطة الندى وبدأت المكثفات تتشكل في المدخنة ، والتي غمرت المدخنة من خلالها وعبرها ، وعندما تم إطلاق الفرن ، تم تقطيرها على الأرض في قطرات. وبالتالي ، لا يمكن توصيل المواقد طويلة الاحتراق إلا بمداخن من نوع الساندويتش المعزول.
