- Điều kiện biên loại 2: cho tr−ớc dòng nhiệt đi qua mặt vật thể.
Thiết bị đốt nhiên liệu
5.1. Thiết bị đốt nhiên liệu rắn
Để đốt cháy nhiên liệu, trong các lò luyện kim cũng nh− trong các lò công nghiệp nói chung, ng−ời ta sử dụng thiết bị gọi là thiết bị đốt. Thiết bị đốt cần đảm bảo đốt cháy nhiên liệu một cách hiệu quả, mặt khác phải đơn giản về kết cấu, dễ sử dụng và sửa chữa.
Để đốt nhiên liện rắn mà chủ yếu là than dạng cục ng−ời ta sử dụng thiết bị đốt gọi là buồng đốt. Buồng đốt nhiên liệu rắn đ−ợc chia thành:
+ Buồng đốt thủ công : thao tác cấp than bằng thủ công. + Buồng đốt cơ khí: thao tác cấp than cơ khí hóa.
5.1.1. Buồng đốt thủ công
Buồng đốt thủ công đ−ợc chia thành hai loại: buồng đốt ghi phẳng và buồng đốt ghi nghiêng.
Buồng đốt ghi phẳng: Cấu trúc của buồng đốt ghi phẳng trình bày trên hình 5.1a.
1 2 2 3 5 4 6 a) b) c)
Hình 5.1 Sơ đồ cấu trúc buồng đốt ghi phẳng 1) Cửa chất than 2) Than 3) Ghi lò 4) Cửa cấp gió
5) Cửa tháo xỉ 6) Buồng chứa xỉ
Trong buồng đốt ghi phẳng, than đ−ợc cấp vào lò qua cửa chất than (1), trải thành lớp trên mặt ghi (3), gió đ−ợc thổi vào mặt d−ới của ghi qua cửa cấp gió (4) và đi qua ghi đốt cháy than (2) tạo thành khí lò đi sang buồng làm việc của lò. Xỉ tạo thành khi đốt than rơi xuống ngăn chứa xỉ (6) và định kỳ đ−ợc tháo ra ngoài qua cửa tháo xỉ (5).
Ghi lò đ−ợc chế tạo từ gang hợp kim chịu nhiệt, dạng thanh ghép lại với nhau (hình 5.1b) hoặc dạng tấm (hình 5.1c). Khi than có cỡ cục lớn ng−ời ta sử dụng ghi thanh, −u điểm của ghi thanh là dễ thay thế khi bị hỏng nh−ng khó khăn trong lắp đặt. Khi than có cỡ cục bé, ng−ời ta sử dụng ghi tấm, −u điểm của nó là dễ lắp đặt nh−ng khi bị hỏng phải thay cả tấm.
Tỉ lệ giữa tổng diện tích lỗ mắt ghi và diện tích toàn bộ mặt ghi gọi là tỉ lệ mắt ghi, tỉ lệ này đối với ghi phẳng th−ờng từ 15 - 30 %, trị số lớn dùng cho than cỡ nhỏ.
Buồng đốt thủ công ghi phẳng có cấu trúc đơn giản, thuận lợi cho thao tác nh−ng có nh−ợc điểm:
+ Nhiệt độ trong buồng đốt không ổn định do chất than theo chu kỳ. + Hệ số d− không khí lớn n = 1,3 - 1,7.
+ Hạn chế việc dùng gió nóng.
Buồng đốt ghi nghiêng: Đối với các buồng đốt có công suất nhiệt lớn, để thuận tiện cho việc cấp than và đánh xỉ ng−ời ta dùng buồng đốt ghi nghiêng. Cấu trúc của kiểu buồng đốt này đ−ợc trình bày trên hình 5.2.
7 6 6 5 4 3 1 2
Hình 5.2 Sơ đồ buồng đốt ghi nghiêng
1) Bongke chứa than 2) Cơ cấu điều chỉnh 3) Ghi nghiêng
4) Ghi phẳng 5) Cửa gió trên 6) Cửa gió d−ới 7) Cửa tháo xỉ
Ghi lò gồm 2 phần: phần chủ yếu là ghi nghiêng (3) và một phần là ghi phẳng (4). Ghi nghiêng đ−ợc tạo bởi các thanh ghi bản rộng từ 200 - 250 mm ghép thành bậc 70 - 100 mm, tạo thành một mặt phẳng nghiêng so với mặt phẳng ngang một góc từ 35 - 40o.
Than đ−ợc cấp từ bongke chứa (1) rơi xuống ghi nghiêng (3) và đ−ợc đốt cháy chủ yếu trên mặt ghi nghiêng, phần than cháy ch−a hết rơi xuống và tiếp tục cháy trên phần ghi phẳng. Xỉ tạo thành chủ yếu tập trung trên phần ghi phẳng và rơi xuống buồng chứa xỉ, định kỳ đ−ợc tháo ra ngoài qua cửa tháo xỉ (7). L−ợng than cấp vào lò đ−ợc điều chỉnh bằng cơ cấu quay đóng mở cửa bongke thông qua cần gạt (2). Gió đ−ợc cấp qua cửa gió trên (5) để đốt than trên ghi nghiêng và qua cửa gió (6) để đốt than trên ghi phẳng.
Buồng đốt ghi nghiêng có −u điểm:
+ Sự cháy của nhiên liêu xẩy ra liên tục và đều dặn nên nhiệt độ ít thay đổi. + Có thể dùng đốt than cở nhỏ.
+ Thao tác cấp than dễ dàng hơn.
Nh−ợc điểm của buồng đốt ghi nghiêng là kết cấu cồng kênh, lắp đặt khó khăn.
5.1.2. Buồng đốt cơ khí
Trong buồng đốt cơ khí, việc cấp than và tháo xỉ ra ngoài đ−ợc cơ khí hóa hoàn toàn. Trong các buồng đốt loại này, than đ−ợc cấp từ d−ới lên nhờ cơ cấu xoắn tải hoặc cấp từ trên xuống bằng khí nén, bằng cơ cấu quay kiểu cánh gạt.
Trên hình 5.3 trình bày sơ đồ buồng đốt cấp than từ d−ới lên bằng xoắn tải.
12 2 3 4 5 6 7 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hình 5.3 Sơ đồ buồng đốt cơ khí cấp than từ d−ới lên bằng xoắn tải
1) Bongke chứa than 2) Cơ cấu cấp than 3) Xoắn tải 4) Ghi lò hình phểu 5) Ghi chứa xỉ 6) Buồng gió 7) Buồng chứa xỉ
Than từ bongke chứa (1) đ−ợc cơ cấu cấp đ−a vào xoắn tải (3) và đ−ợc đẩy lên cao hơn mặt ghi hình phểu (4), còn gió đ−ợc cấp vào buồng gió (6) và qua các lỗ mắt ghi đi lên đốt cháy than. Xỉ tạo thành trong quá trình cháy lăn xuống ghi chứa xỉ và rơi xuống buồng chứa (7).
Trong buồng đốt cơ khí cấp than từ phía trên bằng cánh gạt, ng−ời ta dùng cơ cấu quay kiểu cánh gạt, than từ bongke rơi vào buồng cấp đ−ợc các cánh gạt tung lên mặt ghi. L−ợng than cấp đ−ợc điều chỉnh bởi tốc độ quay cánh gạt.
Trong buồng đốt cơ khí cấp than từ phía trên bằng khí nén, ng−ời ta dùng khí nén đẩy than tung lên mặt ghi, l−ợng than cấp đ−ợc điều chỉnh bằng cách thay đổi áp suất khí nén.
Buồng đốt cơ khí cải thiện điều kiện lao động cho ng−ời thao tác, nh−ng kết cấu phức tạp, giá thành cao, chỉ thích hợp với lò có công suất nhiệt lớn.
5.1.3. Tính toán buồng đốt a) Chọn kiểu buồng đốt a) Chọn kiểu buồng đốt
Khi thiết kế buồng đốt, cần căn cứ vào đặc điểm của nhiên liệu, công suất nhiệt của lò để chọn kiểu buồng đốt thích hợp. Nguyên tắc chung để chọn kiểu buồng đốt:
+ Nếu buồng đốt có công suất nhiệt nhỏ thì nên dùng buồng đốt thủ công, đối với lò công suất nhiệt lớn nên dùng buồng đốt cơ khí.
+ Nếu than có cở cục nhỏ hoặc dễ vở vụn dùng buồng đốt ghi tấm phẳng hoặc dùng ghi nghiêng khi công suất nhiệt t−ơng đối lớn. Than có cỡ cục trung bình và lớn sử dụng buồng đốt ghi thanh.
+ Nếu than có hàm l−ợng chất bốc lớn cần chọn chiều cao buồng đốt lớn.
+ Khi diện tích mặt ghi lớn nên chia buồng đốt thành một số buồng để thuận tiện cho thao tác cấp than và đánh xỉ.