Расчет и выбор газоочистных устройств

1 Опишите функциональное назначение таких строительных элементов печи как фундамент, каркас, под, стены свод. Приведите методику возведения и требования, предъявляемые к перечисленным строительным элементам печи. Перечислите и опишите виды кладок футеровки. Проанализируйте, почему ширина арочных сводов недолжна превышать 4м.

Фундамент печей

Предназначен для передачи силы тяжести всего сооружения на грунт. Нагрузка, производимая подошвой фундамента на грунт, не должна превышать 250кПа. Для обеспечения равномерной осадки фундамента, нагрузка должна быть одинаковой по всему периметру подошвы. Фундамент должен обладать большой прочностью. Фундаменты сооружают из красного кирпича, бутового камня, выложенного на растворе и чаще всего из бетона и железобетона. Обязательной является защита фундамента от воздействия высоких температур. Для того, что бы температура не превышала 200С, между фундаментом и футеровкой пода печи предусматривают слой теплоизоляционного материала

Каркас печи

Каркас печи возводят на фундаменте его выполняют из различных металлоконструкций. Главная задача каркаса- воспринимать усилие, возникающее в футеровки печи при её расширении. Каркас также несёт на себе всю арматуру печи, горелки, механизмы и другое оборудование. Конструкция каркаса зависит от конструкции печи. Для большинства плавильных и нагревательных печей сооружают каркасы стоечного типа. Их подразделяют на подвижные и жёсткие.

1)Верхняя болтовая связь

2)Подъпятовая балка

3) Стойка

4)Нижняя болтовая связь

5) Фундамент

6) Балка на случай прогара связи

7)Пятовый кирпич

8) Свод

9) Стены

10) Продольная связь

11) Поперечная жёсткая связь

12)Кожух

Под печи

Его выкладывают либо прямо на фундамент, либо на стальные листы, опирающиеся на подподовые балки, а в небольших печах прямо на подовые стальные листы. Зазор между подом и фундаментом, образуемый благодаря подподовым балкам служит для предотвращения перегрева верха фундамента. Под всегда выполняют многослойным.

Прикладке пода всегда обеспечивают тщательную перевязку швов, а ряды ряды кирпичей размещяют вперемежку, чередуя кладку на плашку и на ребра. Толщина кладки пода в нагревательных печах в зависимости от рабочей температуры и размеров печи составляет от 230 до 460мм

Стены печей

Их выкладывают всегда размещая кирпичи на плашку, швы перевязывают. Во всех случаях стены печей выполняют двухслойными, а иногда и трёх. Внутренний слой подвергающийся воздействию высоких температур выполняют из плотного огнеупорного кирпича. Наружный слой делают из теплоизоляционных мат. или засыпок

Свод печи

Его выполняют арочным или подвесным. Толщину берут равной торцевому размеру кирпича (230мм иногда 300) Своды сталеплавильных печей обычно выполняют без теплоизоляции во избежании их перегрева, а своды изолируют слоем засыпки толщиной от 65 до230мм

Арочные своды применяют для тех печей, у которых ширина пролёта не превышает 4м При большем пролёте, слишком возрастают распорные усилия и это вызывает необходимость в сооружении очень мощного каркаса с большей затратой металла, а также делает свод ненадёжным. При ширине пролёта меньше 4 м свод выполняют подвесным. Его набирают из специальных кирпичей, подвешиваемых к рамным металлоконструкциям, управляемым на стойках и на поперечных связях каркаса печи.

Футеровка печи

Состоит из пода, стен,свода. Кладка всех этих элементов футеровки осуществляется различными методами. Кирпичи укладывают на плашку, торец и ребро

Различают так же укладку кирпича: ложковую и тычковую

Для компенсации термич. Расширения кладки в ней предусм. температурн. Швы, размеры и число которых зависит от рабочей температуры печи и мат. и колеблется 5-15мм на 1 метр кладки

2 Охлаждение печи

Элементы конструкции металлических печей, работающих в зоне высоких температур имеют специальное охлаждение . Это предохраняет их от прогара, повышает стойкость кладки, поддерживает температуру в пределах не допускающие разрушение и износ материала. Охлаждающей средой могут быть воздух, вода и пароводяная смесь. Воздушное охлаждение деталей применяется, если плотность теплового потока, на стенку деталей не превышает. Наибольшее распространение имеют водяное проточное охлаждение и замкнутые системы испарительного охлаждения печиводяное( проточное) охлаждение. Обеспечивает интенсивный подвод тепла от деталей или элемента печи. Значение коэффициента теплотдачи α зависит от плотности теплового потока, конструкции деталей, температуры и скорости охлаждающей воды и находится в пределах α Вт/ *к. Особенности : низкий допустимый уровень нагрева воды. При нагреве до 40 – 60 градусов из воды происходит выделение солей, образование шлама, накепи на стенках. Это приводит к росту термического сопротивления стенки и повышению её температуры, поэтому воду нагревают до 35-50 градусов, что приводит к её большим расходам. Применение оборотного цикла и хим очистки воды хоть и ударажает систему охлаждения но в целом экономически целесообразно. Испарительное охлаждение  используется скрытая теплота парообразования которая отводится от охлаждающей поверхности испаряющейся водой. Коэф теплоотдачи к кипящей воде от стенки значительно больше чем в холодной воде. Это и создаёт условие для отбора тепла от стенки в количестве необходимом для испарения воды(2260 кДЖ/ кг), что в несколько раз больше чем при водяном охлождении. Принципиально схема контура циркуляции воды и пароводяной смеси подобна схеме котла утилизации.

Расчет и выбор газоочистных устройств производится из условий соблюдения ПДК. Газоочистные аппараты для очистки от газообразных компонентов основывающихся на сорбционно – каталитических или химических методах , а аппараты для улавливания аэрозолей – на физико-механических .                                                                                                                                                         Методы очистки и аппараты по природе используемых в них сил : а) электрические б) мех-кие .                     

В схеме сухой очистки газов применяются осадительные пылеулавливатели , инерционные пылеулавливатели , центробежные и вехривые аппараты , атак же аппараты фильтрующего действия

Пылеулавливатель без перегородки                     Пылеулавливатель с перегородкой

Газ имеет меньшую плотность и идет вверх , пыль имеет массу и оседает .

Инерционный пылеулавливатель                                   Пылеулавливатель циклон

Мокрая очистка газов

В основе лежит контакт запыленного потока с жидкостью , процесс контакта газа с жидкостью способствует процессу адбсорции газовых компонентов . С помощью этого агрегата решают такие задачи как : охлаждение , пылеулавливание , очистка от вредных примесей.

Познавательные статьи:



Где возникла философия и почему?

Относительная высота сжатой зоны бетона

Сущность проекции Гаусса-Крюгера и использование ее в геодезии

Тарифы на перевозку пассажиров