针对浮法玻璃的行业特点和我公司的实际情况,对重油燃烧用雾化介质(压缩空气)进行初步探讨,以便指导生产。
1.原始资料
1.1. 活塞式空压机4台,两用两备,风量200m3/min,风压P=0.7Mpa
1.2. 公司供气参数
a. 工艺流程
空压机 t=433K d=133 加热器 t=473k d=108 控制间 t=473 d=89 换向阀
b. 设计流速W0=8-12 m/s
c. 空气标态参数t0=273K, p0=0.1Mpa , r0=1.29kg/m3
2. 计算分析
2.1.流量
在正常状态下,空压机满负荷时供气体积流量为Q=(20+20)*60=2400 m3/h,质量流量为G=2400*1.29=3t/h
2.2.密度
a. 在温度不变状态下,当压力为0.74Mpa时,空气的比重为r=8.4*1.29=10.836kg/m3
b. 压力为P=0.74Mpa,温度为T=433K时空气比重为r1=6.8 kg/m3;当T=473K时,空气比重为r2=6.3kg/m3 。
2.3.流速
当G=3t/h,r1=6.8 kg/m3,管径为d133*4时查线算图有W=69 m/s,即实际流速W实=69/6.8=10.1 m/s,符合流速要求。
当G=3t/h,r1=6.3kg/m3,管径分别为d108和d89时,有以下结果: W1=105m/s W1ˊ=1.66m/s; W8=158m/s W8ˊ=25m/s。可见W1ˊW8ˊ的实际值远远大于设计流速W0=8-12 m/s。
2.4.存在的问题
经过以上计算,我们可以看出,公司供气主管径在设计范围以内,而经加热器出来以后的管道直径明显偏小,加之转弯、阀门等设施,使阻力变得较大,由空压机站供出的气体压力从0.74Mpa降为0.6Mpa(从进加热器开始至窑上薄膜阀后的一段20米的管道损失了0.14Mpa的压力)。
3. 结论
3.1.经济效益
因为重油在雾化时是靠雾化介质压力来实现油质的雾化,所以,只要有足够的压力就能很好地实现油的雾化效应。在正常状态下,空压机的产气量都是相对恒定的,在温度为313K和473K时,同样质量的气体其压力将增加到原来的1.5倍。因此,就可以适当降低空压机的规格来达到节能的目的。而且进入窑内的为热空气,降低了重油的消耗。
3.2.对雾化的好处
雾化介质在流经喷嘴时,由于喷嘴的特殊构造,雾化介质的速度达到了临界值。而且空间突然扩大,在混合室内形成一个低压区,而本身具有一定压力的重油在这个高速形成的低压空间中能产生很好的汽化效应,并吸收热量使混合室内温度下降。此时,混有雾化介质的重油在混合室内形成一个良好的初雾化氛围。只要雾化介质的温度适宜,就不会产生因雾化介质温度过高而导致的结焦现象。
如果在混合室内的初雾化效果不理想,则重油喷入窑内后由于窑内气温太高,油珠来不及充分汽化燃烧,就会产生所谓的火焰发暗等现象。因此,提高混合室内温度,使重油混合温度高于混合室内压力下的饱和温度,初步形成油蒸汽,才能进一步地产生汽化效应。而经过加热的雾化介质对这一过程的实现起到了很好的帮助作用。因此,靠提高雾化介质的温度来改善雾化效果是一个很好的途径。
4. 压缩空气加热的实现途径
a. 拆除或关闭活塞式空压机后冷却器,使压缩空气经二级压缩后直接进入管网,并做好管网的保温工作,温度最高可高达433K。
b. 压缩空气送到熔化车间以后,可在主烟道中顺着烟气流动方向安装6-8个“曲”字形加热排管,材质为普通锅炉钢管,外涂高温耐酸漆(773K—873K),制做完之后,用水打压至1.5Mpa,保持24小时不泄压为合格。
c. 加热器应并联安装。同时,在加热器进出口阀门靠近加热器一侧安装检漏用压力表。
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