Das Gerät und das Funktionsprinzip von Rohröfen

Auswahl der Rohrofengröße

Zweck: Auswahl eines Ofens, der den Anfangsdaten und zuvor berechneten Parametern entspricht, und Kennenlernen seiner Eigenschaften und seines Designs.

Die Auswahl der Standardgröße des Rohrofens erfolgt gemäß Katalog, je nach Verwendungszweck, Wärmeleistung und Art des verwendeten Brennstoffs.

In unserem Fall ist der Zweck des Ofens die Erwärmung und teilweise Verdampfung von Öl, Wärmeabgabe Q_T beträgt 36,44 MW, und der Brennstoff ist Heizöl. Basierend auf diesen Bedingungen wählen wir einen Rohrofen für kombinierte Brennstoffe (Heizöl + Gas) SKG1 aus.

Tabelle 2.

Technische Eigenschaften des Ofens SKG1.

Indikator	Bedeutung
Strahlrohre: Heizfläche, m2 Arbeitslänge, m	730 18
Anzahl Mittelteile n	7
Heizleistung, MW (Gcal/h)	39,5 (34,1)
Zulässige thermische Belastung von Strahlrohren, kW/m2 (Mcal/m2h)	40,6 (35)
Gesamtabmessungen (mit Bedienbühnen), m: Länge L Breite Höhe	24,44 6 22
Gewicht, t: Hochofenmetall (ohne Coil) Futter	113,8 197

Öfen des Typs SKG1 sind kastenförmige Verbrennungsöfen mit freier vertikaler Flamme mit horizontal angeordneten Schlangenrohren in einer Bestrahlungskammer. Brenner vom Typ GGM-5 oder GP befinden sich in einer Reihe im Ofenboden. Auf jeder Seite der Bestrahlungskammer sind einreihige Wand-Röhrenschirme installiert, die von mehreren vertikalen Fackeln bestrahlt werden. Der Rohrschirm kann einreihig und zweireihig an der Wand montiert werden.

Da im Ofen kombinierter Brennstoff verbrannt wird, ist am Ofen ein Gassammler vorgesehen, durch den die Verbrennungsgase in einen separaten Schornstein abgeführt werden.

Die Wartung der Brenner erfolgt von einer Seite des Ofens, wodurch zwei Einkammeröfen nebeneinander auf einem gemeinsamen Fundament installiert werden können, die durch ein Podest verbunden sind und so eine Art Zweikammerofen bilden.

Der Aufbau des Ofens vom Typ SKG1 ist in Abb. 2 dargestellt.

Abb.2. Rohrofen Typ SKG1:

1 - Landungen; 2 - Spule; 3 - Rahmen; 4 - Futter; 5 - Brenner.

Fazit: Bei der Auswahl der Ofengröße wurde der Zustand der größten Näherung berücksichtigt, d.h. von allen Standardgrößen mit einer Heizleistung größer als die berechnete wurde diejenige mit der geringsten Heizleistung (mit einem kleinen Spielraum) gewählt.

Trocknungsmodi

Während des Trocknungsprozesses kann der Ofen im Niedertemperatur-, Normal- oder Hochtemperaturmodus betrieben werden.

Niedrige Temperatur und normaler Modus

Die Verarbeitung von Holz bei niedriger Temperatur erfolgt bei 45 °. Dies ist die sanfteste Methode, sie bewahrt alle ursprünglichen Eigenschaften des Baumes bis in die kleinsten Nuancen und gilt als hochwertige Technologie. Am Ende des Prozesses beträgt der Feuchtigkeitsgehalt des Holzes etwa 20%, dh eine solche Trocknung kann als vorläufig angesehen werden.

Der normale Modus läuft bei Temperaturen bis zu 90 ° ab. Nach dem Trocknen ändert das Material Form und Größe nicht, leicht reduzierte Farbhelligkeit, Festigkeit. Dies ist die am häufigsten verwendete Technologie für verschiedene Holzarten.

Hochtemperaturmodus

In diesem Modus erfolgt die Trocknung durch die Einwirkung von überhitztem Dampf (Temperatur über 100 °) oder heißer Luft. Der Hochtemperatur-Trocknungsprozess verringert die Festigkeit des Holzes und verleiht ihm einen dunkleren Farbton, sodass das Material zur Herstellung von sekundären Bau- und Möbelkomponenten verwendet wird. Gleichzeitig ist die Trocknung mit Heißdampf schonender als mit Luft.

—

VORSICHT 2

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Mit schrägem Gewölbe

Unter
Strahlungswärmeübertragung verstanden wird
Absorption von Strahlungswärme, unter
konvektiv - Wärmeübertragung durch
Rohroberflächen mit Rauch waschen
Gase.

v
Strahlungskammer Grundmenge
Wärme wird nur durch Strahlung übertragen
unbedeutend - Konvektion und in
Konvektionskammer - umgekehrt.

Heizöl
oder das Gas wird mit Brennern verbrannt,
befinden sich an den Wänden oder am Boden der Kammer
Strahlung. Dadurch entsteht ein leuchtendes
Fackel, die glühend heiß ist
heiße Kraftstoffpartikel
auf 1300-1600°C erhitzt, aussenden
Wärme. Wärmestrahlen fallen im Freien auf
Oberflächen von Rohren des Strahlungsabschnitts
und absorbiert, die Schaffung der sogenannten
absorbierende Oberfläche. Auch thermisch
Strahlen erreichen auch die Innenflächen
Wände der Strahlungskammer des Ofens. Erhitzt
Wandflächen wiederum strahlen
Wärme, die auch absorbiert wird
Oberflächen von Strahlrohren.

Beim
diese Oberfläche der Strahlungsauskleidung
Abschnitt schafft eine sogenannte reflektierende
Oberfläche, die (theoretisch) nicht ist
nimmt die vom Gas übertragene Wärme auf
Ofenumgebung, sondern nur durch Strahlung überträgt
es auf einer Rohrspule. Wenn nicht
Berücksichtigen Sie dann Verluste durch Mauerwerk
während des normalen Betriebs
Ofeninnenflächen von Ofenwänden
geben so viel Wärme ab, wie sie aufnehmen.

Produkte
Kraftstoffverbrennung sind primär und
Hauptquelle der absorbierten Wärme
im Strahlungsbereich von Rohröfen
– 60–80 % der gesamten im Ofen verwendeten Wärme
übertragen in der Bestrahlungskammer, der Rest
– im Konvektionsbereich.

Dreiatomig
in Rauchgasen enthaltene Gase
(Wasserdampf, Kohlendioxid u
Schwefeldioxid), auch absorbieren und
Strahlungsenergie in bestimmte emittieren
Wellenlängenintervalle.

Menge
Strahlungswärme im Strahler absorbiert
Kammer, abhängig von der Oberfläche des Brenners,
dessen Konfiguration und Abschirmungsgrad
Öfen. Große Brennerfläche
verbessert die Effizienz
direkte Wärmeübertragung auf Oberflächen
Rohre. Vergrößerung der Mauerwerksoberfläche
trägt ebenfalls zum Wachstum bei
Effizienz der Wärmeübertragung in der strahlenden
Kamera.

Temperatur
Gase, die den Strahlungsabschnitt verlassen,
ist normalerweise ziemlich hoch, und die Wärme dieser
Gase können weiter verwendet werden
Heißluftherd.

Gase
Verbrennung aus der Strahlungskammer, Watscheln
durch die Passmauer hinein
Konvektionskammer. Konvektionskammer
dient der Nutzung des Physischen
Wärme von austretenden Verbrennungsprodukten
Strahlungsabschnitt, normalerweise mit einer Temperatur
700–900 °С. Wärme in der Konvektionskammer
Rohstoffe werden hauptsächlich durch Konvektion übertragen
und teilweise durch die Strahlung von dreiatomigen
Abgaskomponenten. Weiter rauchen
Gase werden zum Schornstein und Rauchabzug geleitet
Rohre werden in die Atmosphäre entlüftet.

Produkt,
beheizt werden, ein bzw
mehrere Ströme treten in die Rohre ein
Konvektionsspule, passiert Rohre
Strahlungskammer Bildschirme und beheizt
gewünschte Temperatur, Ausgänge
Öfen.

Wert
Konvektionsabschnitt, normalerweise
so ausgewählt, dass
die Temperatur der austretenden Verbrennungsprodukte
bei Schweinen fast 150 °C höher als
die Temperatur der erhitzten Substanzen bei
Backofen Eingang. Daher die Wärmebelastung
weniger Rohre im konvektiven Bereich als
in Strahlung, die auf geringe zurückzuführen ist
Wärmedurchgangskoeffizient von der Seite
Rauchgase.

Effizienz
Wärmeübertragung durch Konvektion ist darauf zurückzuführen,
vor allem die Geschwindigkeit der Rauchbewegung
Gase in der Konvektionskammer. Verfolgen
zu hohen Drehzahlen hält sich jedoch zurück
zulässige Widerstandswerte
die Bewegung von Gasen.

Für
engere Strömung um die Rohre
Gase und größere Strömungsturbulenzen
Rauchgasleitungen in Konvektion
In der Regel werden Kammern eingebaut
Schachbrettmuster. In manchen Öfen
Strukturen verwenden gerippt
Konvektionsrohre mit einem hoch entwickelten
Oberfläche.

Fast
alle derzeit in Betrieb befindlichen Öfen
Zeit in Raffinerien,
sind Strahlungskonvektion,
jene.Rohrschlangen befinden sich darin
Konvektions- und Strahlungskammern.
Mit einer solchen Gegenstrombewegung von Rohstoffen
und Produkte der Kraftstoffverbrennung am meisten
volle Nutzung der erzeugten Wärme
wenn es verbrannt ist.

—

VORSICHT 1

УÑÑÑойÑÑво еÑÑикалÑно-ÑакелÑнойпеÑи. ein

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Physikalische und mechanische Eigenschaften von Solcoat-Verbundwerkstoffen

Kompositionsoptionen	Grüner Solcoat	CroMag Solcoat	Schwarzer Solcoat	weißer Salzmantel	Hi-e Solcoat	Hi-e Rohre
Aussehen	Mattgrün	hellgrün glatt	schwarz grau glatt	Hellgrau glatt	dunkelgrün glatt	grün grau glatt
Schmelztemperatur	>1900	1800	700	1500	>1900	1870
Viskosität (4mm) 1)	13	11	11	13	14,6	14,6
Wärmeausdehnung	7,2×10-6 bis 6,4×10-5	6,4×10-6 bis 4,8×10-5	1.1 – 4.3×10-5	9,3×10-6 bis 4,8×10-5	6,9×10-6 bis 4,8×10-5	9,8x10-5
Wärmeleitfähigkeit [W/m.K] bei 300ºC 2)	0,088	0,088	0,189	0,083	0,089	0,089
Dichte nach Kalzinierung [g/cm3]	2,4	1,9	3,3	2,4	2,8	2,8
Gewichtsverlust nach Erhitzen auf 750 °C
Emissionsgrad (Schwärze)	0,92	0,9	0,32		0,98	0,98
Porosität
Temperaturwechselbeständigkeit [ºC/sec]	>600	>500	>200	>500	>800	>780
Adhäsion
auf Metall 3)	13 – 15	13 – 15	11 – 13	12 – 14	13 – 14	11 – 13
zu Keramik 3)	>40	>40	28 — 45	>40	>40	28 — 45
Abriebfestigkeit
bei 20ºC 4)	3,7 (100%)	3.6 (100%)	1,5 (100%) 6)	4,6 (100%)	3.8 (100%)	3.9 (100%) 6)
bei 1000ºC 4,5)	3,5 (106%)	3.6 (105%)	1,2 (125%) 6)	4,4 (105%)	4.6 (105%)	4.6 (125%) 6)
Fester Bestandteil der Zusammensetzung
Scheinbare (Schütt-)Dichte [g/cm3]	1,43	1,27	3	1,35	1,65	1,68
Aussehen	Hellgrünes Pulver	Hellgrünes Pulver	Schwarzpulver	Hellgraues Pulver	Dunkelgrünes Pulver	Graugrünes Pulver

1) bei 18 °C 2) auf glühendem Draht 3) CSN EN 24624 4) ASTM C 704 – 94 5) ∆T= -980 °C 6) Start bei 700 °C, ∆T= -680 °C

—

VORSICHT 2

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rechts 1-гоÑелка. 2 - Halskrause 3-змеевики. ein

Vereinfachte Berechnung der Bestrahlungskammer

Der Zweck dieser Berechnungsstufe besteht darin, die Temperatur der den Ofen verlassenden Verbrennungsprodukte und die tatsächliche Wärmedichte der Oberfläche der Strahlrohre zu bestimmen.

Die Temperatur der Verbrennungsprodukte, die den Ofen verlassen, wird durch die Methode der sukzessiven Annäherung (Methode der Iterationen) unter Verwendung der Gleichung ermittelt:

,

wo Q_R und Q_rk — Wärmespannung der Oberfläche von Strahlrohren (tatsächlich) und auf freie Konvektion zurückzuführen, kcal/m2h;

h_R — Heizfläche der Strahlrohre, m2 (siehe Tabelle 2);

h_R /H_S - das Verhältnis der Oberflächen, abhängig vom Ofentyp, von der Art und Methode der Brennstoffverbrennung; akzeptieren h_R /H_S = 3,05 ;

ist die mittlere Temperatur der Außenwand der Strahlrohre, K;

- Koeffizient für Feuerstellen mit freier Fackel = 1,2;

MIT_S \u003d 4,96 kcal / m2 hK - der Strahlungskoeffizient eines vollständig schwarzen Körpers.

Die Essenz der Berechnung nach der Iterationsmethode besteht darin, dass wir die Temperatur der Verbrennungsprodukte einstellen T_P, die innerhalb von 10001200 K liegt, und bei dieser Temperatur bestimmen wir alle Parameter, die in der Berechnungsgleichung enthalten sind T_P. Als nächstes wird diese Gleichung berechnet T_P und vergleicht den empfangenen Wert mit dem zuvor empfangenen. Stimmen sie nicht überein, so wird die Berechnung mit der Übernahme fortgesetzt T_Pgleich dem in der vorherigen Iteration berechneten. Die Berechnung wird bis zu den angegebenen und berechneten Werten fortgesetzt T_P stimmen nicht mit ausreichender Genauigkeit überein.

Für die erste Iteration nehmen wir T_P = 1000K.

Mittlere Massenwärmekapazitäten von Gasen bei einer gegebenen Temperatur, kJ/kgK:

; ;

; ; .

Wärmeinhalt von Verbrennungsprodukten bei Temperatur T_P = 1000K:

kJ/kg.

Die maximale Temperatur der Verbrennungsprodukte wird durch die Formel bestimmt:

,

wo T die reduzierte Temperatur der Verbrennungsprodukte ist; T = 313K;

_T = 0,96 - Effizienz Öfen;

ZU.

Mittlere Massenwärmekapazitäten von Gasen bei Temperatur T_max, kJ/kgK:

; ;

; ; .

Wärmeinhalt von Verbrennungsprodukten bei Temperatur T_max:

kJ/kg.

Wärmeinhalt von Verbrennungsprodukten bei Temperatur T_{Beeindruckend.}:

kJ/kg.

Direktrücklaufquote:

Die tatsächliche Wärmebelastung der Oberfläche von Strahlrohren:

kcal/m2h.

Die Temperatur der Außenwand des Bildschirms wird nach folgender Formel berechnet:

,

wo ₂ = 6001000 kcal/m2hK ist der Wärmeübergangskoeffizient von der Wand zum erhitzten Produkt; akzeptieren ₂ = 800 kcal/m2hK;

- Rohrwanddicke, = 0,008 m (2, Tabelle 5);

= 30 kcal/mchK ist der Wärmeleitfähigkeitskoeffizient der Rohrwand;

_verärgert / _verärgert - das Verhältnis der Dicke zum Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten von Ascheablagerungen; für flüssige Brennstoffe _verärgert / _verärgert = 0,002 m2hK/kcal (2, S.43);

C ist die Durchschnittstemperatur des erhitzten Produkts;

ZU.

Die durch freie Konvektion verursachte Wärmespannung der Oberfläche von Strahlrohren:

kcal/m2h.

Also die Temperatur der Verbrennungsprodukte, die den Ofen verlassen:

ZU.

Wie Sie sehen können, berechnet T_P stimmt nicht mit dem zu Beginn der Berechnung genommenen Wert überein, daher wiederholen wir die Berechnung und nehmen T_P = 1062,47 K.

Die Berechnungsergebnisse werden in Form einer Tabelle dargestellt.

Tisch 3

Iterationsnummer	ich	Tmax, ZU	imax,	,	, ZU	,	Tp, ZU
2	16978,0	2197,5	45574,6	0,6952	24467,9	599,1	3870,3	1038,43
3	16415,4	2202,7	45712,2	0,7108	25016,9	601,0	3601,1	1046,12
4	16638,2	2200,7	45658,0	0,7046	24798,7	600,2	3707,5	1045,81

Wir berechnen die Wärmemenge, die in der Strahlungskammer auf das Produkt übertragen wird:

kJ/Std

Abb. 3. Schema der Strahlungskammer eines Rohrofens:

I - Rohstoffe (Input); II - Rohstoff (Output); III - Verbrennungsprodukte von Kraftstoff; IV - Kraftstoff und Luft.

Schlussfolgerungen: 1) berechnete die Temperatur der Verbrennungsprodukte, die den Ofen verlassen, unter Verwendung der Methode der sukzessiven Annäherung; es bedeutet T_P = 1045,81 K;

2) die tatsächliche Wärmedichte der Oberfläche der Strahlrohre in diesem Fall war Q_R = 24798,7 kcal/m2h;

3) Vergleichen des erhaltenen Wertes der tatsächlichen Wärmedichte mit dem zulässigen Wert für diesen Ofen Q_hinzufügen.= 35 Mcal/m2h (siehe Tabelle 2), können wir sagen, dass unser Ofen unterlastet ist.

DIY-Fertigung

Das Trocknen von Holz auf private Weise erfordert eine spezielle Kammer, die Sie selbst herstellen können. Wenn Sie mit Ihren eigenen Händen einen Trockner für Holz bauen müssen, müssen Sie auf einem Grundstück eine Fläche von etwa 10 m2 für die Installation zuweisen. Sie benötigen Beton für das Fundament, Material und Wärmedämmung für die Wände, Montageschaum, ein Lüftungssystem, einen Kessel und Hilfsgeräte.

Bauphasen

Der Bau eines Minitrockners besteht aus aufeinanderfolgenden Phasen:

• Vorbereitung des Fundaments für die Installation;
• Mauern;
• Wärmedämmung;
• Installation des Daches und der Türen;
• Installation an der Decke von Heizkörpern und Lüftern;
• Installation des Kessels unter Einhaltung der Sicherheitsvorschriften, Verlegung von Rohren.