Учебное пособие по дисциплине «Энергосбережение в промышленных печах» для бакалавров направления 5310100 «Энергетика

Туннельные печи
При технологических процессах обжига строительных материалов: вяжущих материалов, (цемента, извести), глиняного кирпича, огнеупоров (шамотных, магнезитовых, динасовых), фаянсовых, фарфоровых и др. изделий — материал нагревается до высоких тем­ператур, обеспечивающих процессы обжига, а затем охлаждается воздухом, так как эти материалы не подвержены окислению. Нагрев и охлаждение ведутся по определенному режиму в зависимости от рода изделий.
В данном случае можно осуществить полную регенерацию тепла как газов, отхо­дящих из зоны горения (путем нагрева изделий, движущихся навстречу потоку газов), так и обожженных изделий (путем нагревания воздуха, идущего на сгорание и отби­раемого на сторону). Температура уходящих из печи газов невысокая (160—250°С). Туннельная печь представляет непрерывно действующий агрегат, не требующий особого, регенеративного устройства в виде рекуператора или регенератора. Схема туннельной лечи показана на рис. 1-3. Печь представляет собой длинный (до 80—120 м) туннель, по которому движется поезд из вагонеток, нагруженных обрабатываемыми изделиями. Металлические остовы вагонеток футеруются огнеупорным и изоляционным кирпичом. Состав вагонеток периодически проталкивается посредством толкателя. Рабочее про­странство печи отсоединяется от атмосферы при помощи песочных затворов. Печь по длине разбивается на зону подогрева, зону высоких температур и зону охлаждения.



Рис. 1-3. Схематический план туннельной печи прямого действия с распределенным отбором продуктов горения.
1 — продукты горения; 2 — загрузка; 3 — топливо; 4 — избыток охлаждающего воздуха; 5 — воздух для охлаждения.


Топливо сжигается в топках, причем необходимый для горения воздух поступает из зоны охлаждения, где он подогревается за счет тепла остывающих изделий.
Продукты горения из топок поступают в рабочее пространство туннеля и движут­ся навстречу медленно перемещающимся изделиям, отдавая им тепло. Степень исполь­зования тепла дымовых газов зависит от длины зоны подогрева и интенсивности теп­лоотдачи от газов к изделиям.
Физическое тепло нагретых изделий используется для нагрева воздуха, причем чаще всего передача тепла от изделий к воздуху осуществляется путем непосредствен­ного контакта. Горячий воздух из зоны охлаждения идет в топки и для горения топ­лива, некоторая часть воздуха проходит непосредственно по туннелю в зону горения и служит для дожигания еще не сгоревших дымовых газов.
Принципиальная схема туннельной печи удовлетворяет большинству требований, предъявляемых к лучшей тепловой схеме (высокая степень регенерации тепла обож­женных изделий, достаточно глубокое охлаждение дымовых газов), и печь имеет расход топлива в 11,6—2 раза меньший, чем периодически действующая камерная печь того же назначения. По такому же принципу, что и туннельная печь, работают коль­цевые и многокамерные печи, применяемые в силикатной промышленности.