Սկսնակների ուղեցույց թունելային վառարանի սկզբունքների, կառուցվածքի և շահագործման վերաբերյալ

Այսօր աղյուսագործության արդյունաբերության մեջ ամենատարածված վառարանի տեսակը թունելային վառարանն է: Թունելային վառարանի հայեցակարգն առաջին անգամ առաջարկվել և սկզբնապես նախագծվել է ֆրանսիացիների կողմից, չնայած այն երբեք չի կառուցվել: Աղյուսի արտադրության համար հատուկ նախագծված առաջին թունելային վառարանը ստեղծվել է գերմանացի ինժեներ 2-book-ի կողմից 1877 թվականին, ով նաև ներկայացրել է դրա արտոնագիրը: Թունելային վառարանների լայն տարածման հետ մեկտեղ ի հայտ եկան բազմաթիվ նորարարություններ: Ներքին զուտ լայնության հիման վրա դրանք դասակարգվում են փոքր հատվածքի (≤2.8 մետր), միջին հատվածքի (3-4 մետր) և մեծ հատվածքի (≥4.6 մետր): Վառարանի տեսակի համաձայն՝ դրանք ներառում են միկրոգմբեթային տեսակ, հարթ առաստաղային տեսակ և օղակաձև շարժական տեսակ: Գործողության եղանակով դրանք ներառում են գլանաձև վառարաններ և շարժական վառարաններ: Հրումային թիթեղային վառարաններ: Օգտագործվող վառելիքի տեսակի հիման վրա՝ կան ածուխ որպես վառելիք օգտագործողներ (ամենատարածվածը), գազ կամ բնական գազ օգտագործողներ (օգտագործվում են ոչ հրակայուն աղյուսների և սովորական պատի աղյուսների այրման համար, հիմնականում բարձրակարգ աղյուսների համար), ծանր նավթ կամ խառը էներգիայի աղբյուրներ օգտագործողներ և կենսազանգվածային վառելիք օգտագործողներ և այլն: Ամփոփելով՝ թունելային վառարան է համարվում ցանկացած թունելային տիպի վառարան, որը գործում է հակահոսանքային կոնֆիգուրացիայով և իր երկարությամբ բաժանված է նախնական տաքացման, սինտերացման և սառեցման բաժինների, որտեղ արտադրանքը շարժվում է գազի հոսքին հակառակ ուղղությամբ:

Թունելային վառարանները լայնորեն օգտագործվում են որպես ջերմատեխնիկական վառարաններ՝ շինարարական աղյուսների, հրակայուն աղյուսների, կերամիկական սալիկների և կերամիկայի թրծման համար: Վերջին տարիներին թունելային վառարաններն օգտագործվել են նաև ջրի մաքրման միջոցներ և լիթիումային մարտկոցների հումք թրծելու համար: Թունելային վառարաններն ունեն կիրառման լայն շրջանակ և լինում են բազմաթիվ տեսակների, որոնցից յուրաքանչյուրն ունի իր առանձնահատկությունները: Այսօր մենք կկենտրոնանանք շինարարական աղյուսների թրծման համար օգտագործվող լայնական հատույթի թունելային վառարանի վրա:

1. Սկզբունք. Որպես տաք վառարան, թունելային վառարանը բնականաբար պահանջում է ջերմության աղբյուր: Թունելային վառարանի համար որպես վառելիք կարող է օգտագործվել ջերմություն առաջացնող ցանկացած այրվող նյութ (տարբեր վառելիքները կարող են հանգեցնել տեղական կառուցվածքի տատանումների): Վառելիքը այրվում է վառարանի ներսում գտնվող այրման խցիկում՝ արտադրելով բարձր ջերմաստիճանի ծխնելույզ: Վինտիլյատորի ազդեցության տակ բարձր ջերմաստիճանի գազի հոսքը շարժվում է այրվող արտադրանքի հակառակ ուղղությամբ: Ջերմությունը փոխանցվում է վառարանի խցիկի վրա գտնվող աղյուսե նախշերին, որոնք դանդաղորեն շարժվում են ռելսերով դեպի վառարան: Վառարանի խցիկի վրա գտնվող աղյուսները նույնպես շարունակում են տաքանալ: Այրման խցիկից առաջ գտնվող հատվածը նախնական տաքացման գոտին է (մոտավորապես տասներորդ խցիկի դիրքից առաջ): Աղյուսե նախշերը աստիճանաբար տաքացվում և տաքանում են նախնական տաքացման գոտում՝ հեռացնելով խոնավությունը և օրգանական նյութերը: Երբ վառարանի խցիկը մտնում է սինթերացման գոտի, աղյուսները հասնում են իրենց առավելագույն այրման ջերմաստիճանին (850°C կավե աղյուսների և 1050°C թերթաքարային աղյուսների համար)՝ օգտագործելով վառելիքի այրումից անջատված ջերմությունը, ենթարկվելով ֆիզիկական և քիմիական փոփոխությունների՝ ձևավորելով խիտ կառուցվածք: Այս հատվածը վառարանի թրծման գոտին է (նաև բարձր ջերմաստիճանի գոտին), որը ընդգրկում է մոտավորապես 12-րդից 22-րդ դիրքերը: Թրծման գոտու միջով անցնելուց հետո աղյուսները որոշակի ժամանակահատվածում մեկուսացվում են, նախքան սառեցման գոտի մտնելը: Սառեցման գոտում թրծված արտադրանքը շփվում է վառարանի ելքով մտնող մեծ քանակությամբ սառը օդի հետ, աստիճանաբար սառչելով վառարանից դուրս գալուց առաջ, այդպիսով ավարտելով թրծման ամբողջ գործընթացը:

II. Կառուցում. Թունելային վառարանները ջերմատեխնիկական վառարաններ են: Դրանք ունեն լայն ջերմաստիճանային դիապազոն և վառարանի մարմնի համար բարձր կառուցվածքային պահանջներ: (1) Հիմքի նախապատրաստում. Շինարարական տարածքից մաքրեք աղբը և ապահովեք երեք կոմունալ ծառայություններ և մեկ հարթ մակերես: Ապահովեք ջրամատակարարում, էլեկտրաէներգիա և հարթ գետնի մակերես: Թեքությունը պետք է համապատասխանի ջրահեռացման պահանջներին: Հիմքը պետք է ունենա 150 կՆ/մ² կրողունակություն: Եթե հանդիպում եք փափուկ հողաշերտերի, օգտագործեք փոխարինման մեթոդը (քարե հիմք կամ խտացված կրաքար-հող խառնուրդ): Հիմքի խրամատային մշակումից հետո վառարանի հիմքում օգտագործեք երկաթբետոն: Ամուր հիմքը ապահովում է կրողունակությունը և վառարանի կայունությունը: (2) Վառարանի կառուցվածքը Բարձր ջերմաստիճանային գոտիներում վառարանի ներքին պատերը պետք է կառուցվեն հրակայուն աղյուսից: Արտաքին պատերը կարող են օգտագործվել սովորական աղյուսներից, աղյուսների միջև ջերմամեկուսիչ մշակմամբ (օգտագործելով հանքային բամբակ, ալյումինե սիլիկատային մանրաթելային ծածկոցներ և այլն)՝ ջերմության կորուստը նվազեցնելու համար: Ներքին պատի հաստությունը 500 մմ է, իսկ արտաքին պատի հաստությունը՝ 370 մմ: Ընդարձակման միացումները պետք է թողնել նախագծման պահանջներին համապատասխան: Քարե կառույցը պետք է ունենա լիարժեք շաղախե միացումներ, որտեղ հրակայուն աղյուսները պետք է դրվեն աստիճանաբար (շաղախե միացումներ ≤ 3 մմ) և սովորական աղյուսները՝ 8-10 մմ շաղախե միացումներով: Ջերմամեկուսիչ նյութերը պետք է հավասարաչափ բաշխվեն, լիովին փաթեթավորվեն և կնքվեն՝ ջրի ներթափանցումը կանխելու համար: (3) Հացի հատակը Հացի հատակը պետք է լինի հարթ մակերես, որի վրա կարող է շարժվել վառարանի վագոնը: Խոնավության դիմացկուն շերտը պետք է ունենա բավարար կրողունակություն և ջերմամեկուսիչ հատկություններ, քանի որ վառարանի վագոնը շարժվում է ռելսերի երկայնքով: 3.6 մետր լայնական հատույթի լայնությամբ թունելային վառարանում յուրաքանչյուր վագոն կարող է բեռնել մոտավորապես 6000 թաց աղյուս: Վառարանի վագոնի սեփական քաշը ներառյալ՝ ընդհանուր բեռը կազմում է մոտ 20 տոննա, և ամբողջ վառարանի ռելսը պետք է դիմանա մեկ վագոնի ավելի քան 600 տոննա քաշի: Հետևաբար, ռելսերի տեղադրումը չպետք է անզգուշորեն կատարվի: (4) Հացի տանիքը սովորաբար լինում է երկու տեսակի՝ թեթևակի կամարակապ և հարթ: Կամարակապ տանիքը ավանդական քարե շարվածքի մեթոդ է, մինչդեռ հարթ տանիքի դեպքում առաստաղի համար օգտագործվում է հրակայուն ձուլվող նյութ կամ թեթև հրակայուն աղյուսներ: Այսօր շատերն օգտագործում են սիլիցիումային ալյումինե մանրաթելային առաստաղի բլոկներ: Անկախ օգտագործվող նյութից, այն պետք է ապահովի հրակայուն նյութի ջերմաստիճանը և կնքումը, և դիտարկման անցքերը պետք է տեղադրվեն համապատասխան վայրերում՝ համաձայն նախագծման պահանջների: Ածխի մատակարարման անցքեր, օդային խողովակների անցքեր և այլն: (5) Այրման համակարգ. ա. Փայտ և ածուխ այրող թունելային վառարանները վառարանի բարձր ջերմաստիճանի գոտում չունեն այրման խցիկներ, որոնք կառուցված են հրակայուն աղյուսներից և ունեն վառելիքի մատակարարման անցքեր և մոխրի արտանետման անցքեր: բ. Ներքին այրման աղյուսի տեխնոլոգիայի խթանման շնորհիվ առանձին այրման խցիկներ այլևս անհրաժեշտ չեն, քանի որ աղյուսները պահպանում են ջերմությունը: Եթե ջերմությունը բավարար չէ, լրացուցիչ վառելիք կարող է ավելացվել վառարանի տանիքի վրա գտնվող ածխի մատակարարման անցքերի միջոցով: գ. Բնական գազ, ածխային գազ, հեղուկացված նավթային գազ և այլն այրող վառարաններն ունեն գազային այրիչներ վառարանի կողմերում կամ տանիքում (կախված վառելիքի տեսակից), որոնց այրիչները բաշխված են ողջամիտ և հավասարաչափ՝ վառարանի ներսում ջերմաստիճանի կարգավորումը հեշտացնելու համար: (6) Օդափոխման համակարգ. ա. Վինտիլյատորներ. ներառյալ մատակարարման օդափոխիչներ, արտանետման օդափոխիչներ, խոնավությունից մաքրման օդափոխիչներ և հավասարակշռող օդափոխիչներ: Սառեցման օդափոխիչներ: Յուրաքանչյուր օդափոխիչ գտնվում է տարբեր դիրքում և կատարում է տարբեր գործառույթ: Մատակարարման օդափոխիչը օդ է ներմուծում այրման խցիկ՝ այրման համար բավարար թթվածին ապահովելու համար, արտանետվող օդափոխիչը հեռացնում է ծխնելույզային գազերը վառարանից՝ վառարանի ներսում որոշակի բացասական ճնշում պահպանելու և ծխնելույզային գազի հարթ հոսք ապահովելու համար, իսկ խոնավության չեզոքացման օդափոխիչը հեռացնում է խոնավ օդը վառարանից դուրս գտնվող թաց աղյուսե նախշերից։ բ. Օդատար խողովակներ. Սրանք բաժանվում են ծխնելույզային և օդատար խողովակների։ Ծխնելույզային խողովակները հիմնականում հեռացնում են ծխնելույզային գազերը և խոնավ օդը վառարանից։ Օդատար խողովակները լինում են քարե և խողովակային տեսակների և պատասխանատու են այրման գոտի թթվածին մատակարարելու համար։ գ. Օդամեկուսիչներ. Տեղադրված օդատար խողովակների վրա, դրանք օգտագործվում են օդի հոսքը և վառարանի ճնշումը կարգավորելու համար։ Օդամեկուսիչների բացվածքի չափը կարգավորելով՝ կարելի է կառավարել վառարանի ներսում ջերմաստիճանի բաշխումը և բոցի դիրքը։ (7) Աշխատանքային համակարգ. ա. Վառարանի խցիկ. Վառարանի խցիկն ունի շարժական վառարանի հատակ՝ թունելանման կառուցվածքով։ Աղյուսե նախշերը դանդաղ շարժվում են վառարանի խցիկի վրա՝ անցնելով նախնական տաքացման գոտու, թրծման գոտու, մեկուսացման գոտու, սառեցման գոտու միջով։ Վառարանի խցիկը պատրաստված է պողպատե կառուցվածքից, որի չափերը որոշվում են վառարանի ներսում գտնվող զուտ լայնությամբ և ապահովում են մեկուսացում։ բ. Փոխանցման վագոն. Վառարանի մուտքի մոտ փոխանցման վագոնը տեղափոխում է վառարանի վագոնը: Այնուհետև վառարանի վագոնն ուղարկվում է պահեստավորման գոտի, այնուհետև՝ չորացման գոտի, և վերջապես՝ սինթերացման գոտի, որտեղ պատրաստի արտադրանքը տեղափոխվում է բեռնաթափման գոտի: գ. Քարշակման սարքավորումները ներառում են ռելսային քարշակման մեքենաներ, հիդրավլիկ բարձրացնող մեքենաներ, աստիճանային մեքենաներ և վառարանի բերանի քարշակման մեքենաներ: Տարբեր վայրերում գտնվող տարբեր սարքերի միջոցով վառարանի վագոնը քաշվում է ռելսերի երկայնքով՝ շարժվելու համար, իրականացնելով մի շարք գործողություններ, ինչպիսիք են աղյուսի պահեստավորումը, չորացումը, սինթերացումը, բեռնաթափումը և փաթեթավորումը: (8) Ջերմաստիճանի կառավարման համակարգ. Ջերմաստիճանի հայտնաբերումը ներառում է վառարանի ներսում տարբեր դիրքերում ջերմազույգերի ջերմաստիճանի սենսորների տեղադրում՝ վառարանի ջերմաստիճանը իրական ժամանակում վերահսկելու համար: Ջերմաստիճանի ազդանշանները փոխանցվում են կառավարման սենյակ, որտեղ օպերատորները կարգավորում են օդի մուտքի ծավալը և այրման արժեքը՝ հիմնվելով ջերմաստիճանի տվյալների վրա: Ճնշման մոնիթորինգը ներառում է ճնշման սենսորների տեղադրում վառարանի գլխամասում, վառարանի պոչում և վառարանի ներսում կարևոր տեղերում՝ վառարանի ճնշման փոփոխությունները իրական ժամանակում վերահսկելու համար: Օդափոխման համակարգի օդային խցանները կարգավորելով՝ վառարանի ճնշումը պահպանվում է կայուն մակարդակի վրա:

III. Շահագործում. Թունելային վառարանի հիմնական մարմնի և դրա配套Եթե ​​սարքավորումները տեղադրված են, ժամանակն է պատրաստվել բռնկման գործողությանը և բնականոն օգտագործմանը: Թունելային վառարանի շահագործումը այնքան էլ պարզ չէ, որքան լամպը փոխելը կամ անջատիչը միացնելը. թունելային վառարանի հաջողությամբ վառելը պահանջում է գիտական ​​​​գիտելիքներ: Խիստ վերահսկողությունը, փորձի փոխանցումը և բազմաթիվ ասպեկտների համակարգումը կարևոր են: Առաջացող խնդիրների մանրամասն գործառնական ընթացակարգերը և լուծումները կքննարկվեն ավելի ուշ: Առայժմ համառոտ ներկայացնենք թունելային վառարանի շահագործման մեթոդներն ու գործընթացները. «Ստուգում. Նախ, ստուգեք վառարանի մարմինը ճաքերի առկայության համար: Ստուգեք, թե արդյոք ընդարձակման միացման կնիքները ամուր են: Մի քանի անգամ պտտեցրեք վառարանի մի քանի դատարկ վագոններ՝ ստուգելու համար, թե արդյոք ռելսը, վերին խցիկը, փոխանցման վագոնը և այլ բեռնաթափման սարքավորումները նորմալ են աշխատում: Բնական գազ կամ ածխային գազ որպես վառելիք օգտագործող վառարանների համար նախ վառեք բոցը՝ ապահովելու համար, որ այն նորմալ այրվի: Ստուգեք, թե արդյոք բոլոր օդափոխիչները ճիշտ են աշխատում: Վառարանում չորացման մեթոդները տարբերվում են՝ կախված օգտագործվող վառելիքի տեսակից: Այնուամենայնիվ, նպատակը նույնն է. դանդաղորեն հեռացնել վառարանի կառուցվածքում շինարարության ընթացքում պահպանված խոնավությունը չորացման միջոցով՝ կանխելով վառարանի մարմնի հանկարծակի տաքացումը և ճաքերի առաջացումը: ա. Ցածր ջերմաստիճանի փուլ (0–200°C). Չորացնել ցածր ջերմաստիճանում մեկ կամ երկու օր, ջերմաստիճանի բարձրացման արագությամբ՝ ≤10°C ժամում: բ. Միջին ջերմաստիճանի փուլ (200–600°C). Ջերմաստիճանի բարձրացման արագություն՝ 10–15°C ժամում, և թխել երկու օր: գ. Բարձր ջերմաստիճանի փուլ (600°C և ավելի). բարձրացնել ջերմաստիճանը… 20°C ժամում սովորական արագությունը մինչև այրման ջերմաստիճանի հասնելը և պահպանել մեկ օր: Կրակման ընթացքում անընդհատ վերահսկեք վառարանի մարմնի ընդարձակումը և պարբերաբար հեռացրեք խոնավությունը: (3) Բռնկում. Վառելիքների, ինչպիսիք են բնական գազը կամ ածխային գազը, օգտագործումը պարզ է: Այսօր մենք կօգտագործենք ածուխ, փայտ և այլն: (3) Օրինակ, նախ կառուցեք վառարանի սայլակ՝ հեշտ բռնկման համար. վառարանի սայլակի վրա դրեք վառելափայտ, ածուխ և այլ դյուրավառ նյութեր: Նախ, միացրեք օդափոխիչը՝ վառարանի ներսում բացասական ճնշում ստեղծելու համար՝ ուղղելով բոցը դեպի աղյուսե նախշերը: Օգտագործեք կրակայրիչ ձող: Բռնկեք փայտը և ածուխը և աստիճանաբար բարձրացրեք ջերմաստիճանը՝ կարգավորելով օդի հոսքը և ճնշումը, մինչև աղյուսե նախշերը հասնեն այրման ջերմաստիճանին: Երբ աղյուսե նախշերը հասնեն այրման ջերմաստիճանին, սկսեք վառարանը առջևից լցնել նոր սայլակներ և դանդաղորեն տեղափոխել դրանք դեպի սինթերացման գոտի: Առաջ մղեք վառարանի սայլակը և վառարանի սայլակը՝ բռնկումն ավարտելու համար: Նոր բռնկված թունելային վառարանի ջերմաստիճանը պետք է մշտապես վերահսկվի՝ ապահովելու համար, որ այրման գործընթացն ավարտվի նախագծված ջերմաստիճանի կորի համաձայն: ④) Արտադրական գործողություններ. Աղյուսի դասավորություն. Աղյուսները վառարանի խցիկի վրա դասավորեք նախագծային պահանջներին համապատասխան՝ աղյուսների միջև ապահովելով համապատասխան բացվածքներ և օդային անցքեր՝ ծխնելույզի գազի հարթ հոսքը հեշտացնելու համար: Պարամետրերի կարգավորումներ՝ Որոշեք ջերմաստիճանը, օդի ճնշումը, օդի հոսքը և վառարանի խցիկի շարժման արագությունը: Արտադրական գործողությունների ընթացքում այս պարամետրերը կարգավորվում և օպտիմալացվում են՝ պատրաստի արտադրանքի բարձր որակն ապահովելու համար: Գործառնական ընթացակարգեր՝ Թունելային վառարանի շահագործման ընթացքում յուրաքանչյուր աշխատանքային կայանում ջերմաստիճանը, ճնշումը և ծխնելույզի պարամետրերը պետք է անընդհատ վերահսկվեն: Նախատաքացման գոտին պետք է դանդաղ տաքացվի (մոտավորապես 50-80% մեկ մետրի համար)՝ աղյուսի ճաքերը կանխելու համար: Թրծման գոտին պետք է պահպանի բարձր և հաստատուն ջերմաստիճան՝ ≤ ± 10°C ջերմաստիճանի տարբերությամբ՝ աղյուսների լիարժեք թռչումն ապահովելու համար: Սառեցման գոտին կարող է օգտագործել թափոնների ջերմության վերականգնման նախագծում (էներգախնայող և արտանետումները նվազեցնող)՝ ջերմային էներգիան չորացման գոտի փոխանցելու համար աղյուսի չորացման համար: Բացի այդ, վառարանի խցիկը պետք է միատարր կերպով առաջ մղվի նախագծային պահանջներին համապատասխան: Արտադրանքի որակն ապահովելու համար օդի ճնշումը և օդի հոսքը պետք է կարգավորվեն՝ հիմնվելով նախագծային ջերմաստիճանի կորի վրա: Պահպանեք վառարանի կայուն ճնշում (թրծման գոտում 10-20 Պա աննշան դրական ճնշում և -10-ից մինչև բացասական ճնշում): -50 Պա նախնական տաքացման գոտում)՝ մոնիթորինգի տվյալների հիման վրա: Վառարանի ելք. Երբ վառարանի վագոնը հասնում է թունելային վառարանի ելքին, աղյուսի նախնական կտորները ավարտել են թրծումը և սառչել են մինչև համապատասխան ջերմաստիճան: Պատրաստի աղյուսները տեղափոխող վառարանի վագոնը կարող է տեղափոխվել բեռնաթափման տարածք՝ բեռնաթափման սարքավորումների միջոցով, ստուգվել և բեռնաթափվել՝ թունելային վառարանի թրծման գործընթացն ավարտելու համար: Այնուհետև դատարկ վառարանի վագոնը վերադառնում է արհեստանոցում գտնվող աղյուսների դարսման դիրք: Այնուհետև գործընթացը կրկնվում է հաջորդ դարսման և թրծման ցիկլի համար:

Իր գյուտից ի վեր, աղյուսի թունելային վառարանը ենթարկվել է բազմաթիվ կառուցվածքային օպտիմալացման և տեխնոլոգիական նորարարությունների՝ աստիճանաբար բարելավելով շրջակա միջավայրի պաշտպանության չափանիշները և ավտոմատացման մակարդակը: Ապագայում տեխնոլոգիական ուղղություններում գերիշխող կլինեն ինտելեկտուալացումը, շրջակա միջավայրի նկատմամբ ավելի մեծ բարյացակամությունը և ռեսուրսների վերամշակումը, որոնք աղյուսի և կղմինդրի արդյունաբերությունը կուղղորդեն դեպի բարձրակարգ արտադրություն: