木材干燥窯及其主要設(shè)備—木材干燥設(shè)備—木材干燥主要設(shè)備
木材干燥主要設(shè)備
木材干燥主要設(shè)備有供熱與調(diào)濕設(shè)備,氣流循環(huán)設(shè)備,檢測與自控設(shè)備,木材運載與裝卸設(shè)備等。
(1)供熱與調(diào)濕設(shè)備
按載熱體(熱媒)的種類,木材干燥的供熱設(shè)備分為蒸汽散熱器(載熱體為蒸汽),熱水或高溫水散熱器(載熱體為熱水)和火力散熱器(載熱體為爐氣)熱小散熱器和蒸汽散熱器結(jié)構(gòu)相類似,不同之處是熱水散熱器的襯管直徑較蒸汽散熱器的襯管直徑大些,以減少熱小的循環(huán)阻力。
散熱器應(yīng)滿足下列要求:
① 應(yīng)能均勻地放出足夠的熱量,以保證窯內(nèi)溫度合乎干燥基準(zhǔn)的要求;
② 應(yīng)能靈活可靠地調(diào)節(jié)被傳遞的熱量。
③ 在熱、濕干燥介質(zhì)的作用下,應(yīng)有足夠的堅固性。
調(diào)濕設(shè)備的作用是向干燥窯內(nèi)補充水蒸汽,或排除窯內(nèi)過多的水蒸汽,以調(diào)節(jié)窯內(nèi)干燥介質(zhì)的濕度,在蒸汽加熱的干燥窯內(nèi),調(diào)濕設(shè)備主要是噴蒸管和進排氣道,熱水加熱導(dǎo)熱油加熱,或爐氣間接加熱干燥窯中調(diào)濕設(shè)備是噴霧水管和進排氣道,爐氣直接加熱的爐氣窯中的調(diào)濕設(shè)備是水管,水箱、蒸汽發(fā)生器及與之相配合的進排氣道。
1)蒸汽供熱和調(diào)濕設(shè)備
蒸汽供熱設(shè)備主要有:肋形管散熱器、平滑管散熱器和片式散熱器。
① 肋形管散熱器
木材干燥中使用的肋形管散熱器,大都為鑄鐵的,和園翼管(園形肋片)和方翼管(方形肋片)兩種。鑄鐵肋形管散熱器的優(yōu)點是堅固,耐腐蝕;散熱面較大,與平滑管相比,當(dāng)管徑和長度相等時,散熱面積比平滑管大6—7倍,總散熱量大約3倍。鑄鐵肋形管散熱器的規(guī)則見表8-1
表8-1鑄鐵肋形管散熱器的規(guī)格
名稱
|
長度
m
|
肋片數(shù)
|
肋片外徑
mm
|
法蘭盤直徑
mm
|
管內(nèi)徑
mm
|
肋片間距
mm
|
從法蘭到第一個肋片距離mm
|
散熱面積m2
|
質(zhì)量
kg
|
內(nèi)翼近
|
1
|
44
|
170
|
150
|
70
|
20
|
53.5
|
1.81
|
36
|
1
|
44
|
175
|
160
|
70
|
20
|
53.5
|
2
|
37.5
|
|
1
|
43
|
167
|
146
|
51
|
20
|
53.5
|
1.81
|
36.5
|
|
1
|
43
|
165
|
135
|
50
|
20
|
53.5
|
1.81
|
32.5
|
|
1.5
|
69
|
175
|
160
|
70
|
20
|
53.5
|
3
|
59.5
|
|
2
|
93
|
175
|
160
|
70
|
20
|
63.5
|
4
|
73.5
|
|
方翼管
|
2
|
74
|
146
|
146
|
76
|
25
|
75
|
3
|
|
2.5
|
94
|
146
|
146
|
76
|
25
|
75
|
3.7
|
|
由于鑄鐵肋形管散熱器的重量大,耗用金屬多,另外受管長限制需分段連接,法蘭接頭多,安裝和維修不便,故在現(xiàn)代木材干燥設(shè)備中很少使用。
②平滑鋼管散熱器
平滑管散熱器構(gòu)造簡單,接合可靠,制造與檢修方便;承受壓力的能力較大;傳熱系數(shù)較;不易積灰,其規(guī)格參數(shù)見表8-2、表8-3。
表8-2平滑管(水、煤氣鋼管)的規(guī)格
公稱
管徑
mm
|
外徑
mm
|
鋼管
|
1m長管子的表面積
m2
|
|||
普通
|
加厚
|
|||||
管壁厚度
mm
|
質(zhì)量(不含管接頭)
kg/m
|
管壁厚度
mm
|
質(zhì)量(不含管接頭)kg/m
|
|||
8
|
13.5
|
2.25
|
0.62
|
2.72
|
0.73
|
|
10
|
17.0
|
2.25
|
0.85
|
2.75
|
0.97
|
0.0534
|
15
|
21.25
|
2.75
|
1.25
|
3.25
|
1.44
|
0.0667
|
20
|
26.75
|
2.75
|
1.63
|
3.50
|
2.01
|
0.0840
|
25
|
33.50
|
3.25
|
2.43
|
4.00
|
2.91
|
0.1050
|
32
|
42.25
|
3.25
|
3.13
|
4.00
|
3.77
|
0.1330
|
40
|
48.00
|
3.50
|
3.83
|
4.25
|
4.58
|
0.1510
|
50
|
60.00
|
3.50
|
4.88
|
4.50
|
6.18
|
0.1880
|
70
|
75.5
|
3.75
|
6.64
|
4.50
|
7.88
|
0.2370
|
80
|
88.5
|
4.00
|
8.43
|
4.75
|
9.81
|
0.2780
|
100
|
114.00
|
4.00
|
10.85
|
5.00
|
13.44
|
0.3580
|
125
|
140.00
|
4.50
|
15.04
|
5.50
|
18.24
|
0.4400
|
150
|
165.00
|
4.50
|
17.81
|
5.50
|
21.63
|
0.5180
|
表8-3平滑管(無縫鋼管)的規(guī)格
外徑mm
|
16
|
22
|
28
|
34
|
42
|
48
|
60
|
75
|
90
|
壁厚mm
|
2.2
|
2.8
|
2.8
|
3.2
|
3.2
|
3.5
|
3.5
|
3.5
|
4.0
|
理論質(zhì)量kg/m
|
0.747
|
1.33
|
1.74
|
2.43
|
3.07
|
3.84
|
4.83
|
6.17
|
8.47
|
1長管子的表面積m2
|
0.0502
|
0.0692
|
0.0880
|
0.107
|
0.132
|
0.151
|
0.188
|
0.236
|
0.272
|
由于平滑管散熱器的散熱面積小,且易生銹,使用壽命不長,因此,這種散熱器在干燥生產(chǎn)實踐中已較少使用,僅見于生產(chǎn)規(guī)模較小、自建的木材干燥窯中。
A 片式散熱器
片式散熱器分為螺旋繞片散熱器、套(串)片式散熱器及雙金屬軋片式翅片管式散熱器三種。
螺旋繞片式散熱器由一至兩排螺旋翅片管組裝而成,見圖8-25,這類散熱器在我國各地暖風(fēng)機廠已有定型產(chǎn)品。按使用的金屬材料分,有鋼管繞鋼翅片然后鍍鋅的SRZ型;鋼管繞鋁翅片的SRL型;鋼管繞鑲鋁翅片的SXL型及銅管繞銅翅片然后鍍錫的S型、B型和U型等,見表8-4。散熱面積的大小依型號和規(guī)格而異。散熱器的傳熱系數(shù)K值及對氣流的陰力H值,不僅與散熱器的型號有關(guān),而且與流過散熱器表面的干燥介質(zhì)的質(zhì)量流速(介質(zhì)的密度與流速的乘積)有關(guān)。在一定范圍內(nèi),質(zhì)量流速越大,則傳熱系數(shù)以及對氣流的阻力也越大。各種型號的散熱的規(guī)格、性能、傳熱系數(shù)及對氣流的阻力見附錄1至6。
圖8-25螺旋繞片式散熱器
表8—4螺旋繞片式散熱器性能范圍及生產(chǎn)廠
序號
|
散熱器
|
散熱面積
m2
|
通風(fēng)凈截面積 m2
|
結(jié)構(gòu)特點
|
適用范圍
|
生產(chǎn)廠
|
1
|
SRZ型
|
6.23--81.27
|
0.154--1.226
|
鋼管繞
鋼翅片
|
蒸汽或熱水系統(tǒng)
|
北京第二風(fēng)機廠天津暖風(fēng)機廠
沈陽暖風(fēng)機廠
哈爾濱空調(diào)機廠
|
2
|
SRL型
|
11.0--127.5
|
0.11-- 0.85
|
鋼管繞
鋁翅片
|
蒸汽或熱水系統(tǒng)
|
|
3
|
A型
SXL B型
C型
|
4.4 --115.0
|
0.144-- 1.944
|
鋼管繞
鋁翅片
|
蒸汽系統(tǒng)
|
天津暖風(fēng)機廠
|
8.0 -- 115.0
|
0.144-- 0.944
|
熱水系統(tǒng)
|
||||
7.3 -- 112.0
|
0.132-- 1.890
|
蒸汽、熱水系統(tǒng)
|
||||
4
|
S型
|
9.0 -- 90.0
|
0.144--1.44
|
紫銅管
繞紫銅
翅片
|
蒸汽系統(tǒng)
蒸汽或熱水系統(tǒng)
|
上海通惠機器廠
|
5
|
B型
|
1.5 -- 13.13
|
0.029 --0.22
|
|||
6
|
U型
|
9.0 -- 90.0
|
0.144 --1.44
|
|||
7
|
T型
|
6.32 -- 63.2
|
0.152 --1.52
|
鋼管繞翅片
|
||
8
|
GL型
|
.35 -- 46.2
|
0.048 --1.53
|
鋼管繞翅片
|
蒸汽熱水系統(tǒng)
|
套(串)片式散熱器(又稱板狀散熱器),由直徑20—30mm的平行排列的鋼管束緊密套上許多薄鋼片或薄鋁片,然后組裝而成(圖8-26)薄鋼片的厚度一般為0.75—1mm,片距為5mm左右。鋼管束兩端各與一集管箱(連箱)相通,一端進蒸汽,另一端排水。
我國也有工廠生產(chǎn)單根的套(串)片式散熱管。由用戶根據(jù)需要自己組裝。這種散熱管有單聯(lián)箱和雙聯(lián)箱兩類(圖8-27)。南京散熱器廠生產(chǎn)的這種散熱器的規(guī)格及技術(shù)數(shù)據(jù)見表5—5和表5—6。
圖8-26 套片式散熱器
1鋼片2加熱管3集管板4集管箱5進汽管6法蘭盤7螺栓8孔框架9散熱管組
|
圖8-27 鋼管片散熱管
|
表8—5 鋼串片散熱管規(guī)格型號表
型號
|
聯(lián)箱機
|
鋼串片散熱管的長度L,m
|
||||||||||
Ⅰ
|
單聯(lián)箱
|
0.4
|
0.6
|
0.7
|
0.8
|
0.9
|
1.0
|
1.1
|
1.2
|
1.4
|
1.6
|
1.8
|
Ⅱ
|
雙聯(lián)箱
|
0.4
|
0.6
|
0.7
|
0.8
|
0.9
|
1.0
|
1.1
|
1.2
|
1.4
|
1.6
|
1.8
|
表8—6 鋼串片散熱管結(jié)構(gòu)尺寸及技術(shù)數(shù)據(jù)
串片材料
|
鋼片尺寸
mm
|
片厚
mm
|
片距
mm
|
管子材 料
mm
|
管子外徑
mm
|
管壁厚mm
|
散熱面積
m2/m
|
質(zhì)量
kg/m
|
工作壓力
Pa
|
試驗壓力
Pa
|
表面處理
|
薄鋼板
|
150×80
|
0.5
|
8—8.5
|
無縫鋼管
|
25
|
2.5
|
2.576
|
9 9.2
|
9.81×105
至
11.77×105
|
14.72×105
至
17.66×105
|
電鍍鋅
|
螺旋繞片式散熱器和套(串)片式散熱器的主要優(yōu)點是散熱面積大,結(jié)構(gòu)緊湊,重量輕,安裝方便。缺點是對氣流的阻力大;翅片間容易被灰塵堵塞;鋼質(zhì)翅片(或套片)很容易腐蝕,銅質(zhì)翅片耐腐蝕性及傳熱性能都好,但材料緊缺,造價高。鋁質(zhì)翅片較耐腐且經(jīng)濟。
雙金屬軋片管是將鋁近緊套在基管(通常為鋼管)上然后經(jīng)粗軋、精軋等多道工序,軋也翅片。兩層管壁之間結(jié)合牢固,傳熱性能很好,此外,雙金屬軋片管防腐蝕性能好。強度高,是一種性能理想的散熱管。此種散熱管國內(nèi)已定型生產(chǎn),在現(xiàn)代木材干燥窯中也已普遍采用。雙金屬軋片管的結(jié)構(gòu)示意圖見圖8-28,其主要技術(shù)特性見表8—7。
圖8-28 雙金屬軋片管
表8—7 雙金屬軋片管的主要技術(shù)特性
序號
|
襯管外徑mm
|
翅片片距mm
|
翅片外徑mm
|
翅片根徑mm
|
翅片片厚mm
|
單位長度換熱面積 m2/m
|
最高工作溫度 ℃
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
|
16
16
16
16
19
19
22
22
25
25
25
25
25
|
5.1
3.2
2.3
1.8
2.8
2.3
2.3
2.8
5.1
2.8
2.3
2.5
2.3
|
φ34
φ34
φ34
φ34
φ44
φ44
φ44
φ44
φ50
φ50
φ50
φ57
φ57
|
17.2
17.2
17.2
17.2
20.4
20.4
23.5
23.5
26.4
26.4
26.4
26.4
26.4
|
0.64
0.33
0.31
0.31
0.38
0.43
0.43
0.38
0.56
0.43
0.38
0.41
0.38
|
0.332
0.506
0.676
0.844
0.926
1.125
0.855
1.015
0.625
1.112
1.341
1.648
1.791
|
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
|
為便于調(diào)節(jié)窯內(nèi)溫度,散熱管應(yīng)分組安裝。管組的長度一般不超過6m。如為軌道車裝窯,從大門端進汽較好,以減少窯長方向的溫差,另外,還要考慮檢修方便,散熱管在加熱和冷卻時,長度應(yīng)能自由伸縮,肋形管不能和墻上的掛鉤固定死,只要托住即可。平滑鋼管連接時,在窯內(nèi)在盡量少用法蘭,多用焊接法,以免漏汽。
蒸汽管過墻的孔眼,必須在砌墻時預(yù)先留好,待管道安裝后,用膨脹珍珠巖粉拌水泥堵孔。或?qū)㈣T鐵管預(yù)埋在墻壁中,兩端用法蘭與蒸汽管連接,以便檢測。
⑷ 噴蒸管
噴蒸管是干燥窯內(nèi)噴射蒸汽提高窯內(nèi)介質(zhì)濕度的設(shè)備。噴蒸管是兩端封閉(從中間進汽)或一端封閉(從另一端進汽)的鋼管,管上鉆有直徑2—4mm的小孔,孔間距為200—300mm。噴蒸管的直徑通常為40—50mm,安裝噴蒸管時要注意不把蒸汽直接噴射到木材上,以免使木材產(chǎn)生污斑或開裂。
由于直接向窯內(nèi)噴射蒸汽會引起窯內(nèi)介質(zhì)溫度較大幅度的波動。在短時間內(nèi)不但不能增加相對濕度,反而會使相對濕度有所減少。因此,近年來,現(xiàn)代木材干燥技術(shù)較多采用向窯內(nèi)噴射霧化水的方法或通過加熱器加熱水而使之成為常壓水蒸汽的方法來提高窯內(nèi)介質(zhì)的濕度。
① 霧化水裝置
噴霧化水的裝置由一揚程式大于30m的揚程式泵,管道和霧化噴頭等到組成。揚程泵的流量和霧化噴頭的數(shù)量視干燥窯的容量而定。霧化水裝置見圖8-29。
向窯內(nèi)噴霧化水可增加介質(zhì)的相對濕度,但會引起干燥介質(zhì)溫度較大幅度的下降。因為欲使1kg100℃的熱水變?yōu)?00℃的水蒸汽,約需2300kj的熱能,另外,霧化噴頭需經(jīng)常清洗,以免堵塞。
|
② 常壓水蒸汽發(fā)生裝置
圖8-29 霧化水裝置圖
常壓水蒸汽發(fā)生裝置由置于干燥窯氣道內(nèi)的水槽(一般由不銹鋼制作),平滑不銹鋼管散熱器和管閥等組成。當(dāng)需要增加窯內(nèi)介質(zhì)濕度時,
打開閥門(可自動控制),向不銹鋼散熱器內(nèi)
通入蒸汽(熱油或其它熱媒),加熱水槽中的水
使之成為水蒸汽。從而達到增加窯內(nèi)濕度的目的。
此方法增濕較為方便,但投資較大。
為既可靈活增濕,又不致投資增加許多,可將高蒸汽直接通入水槽中消除過熱后的常壓蒸汽再用以增濕。
⑸ 疏水器
又叫疏水閥,其作用是排水阻氣,即排除散熱器及蒸汽管道中的凝結(jié)水,同時阻止蒸汽的漏失,從而提高加熱設(shè)備的傳熱效率,節(jié)省蒸汽消
耗。
圖8-30 熱動力疏水器結(jié)構(gòu)圖
1 閥蓋 2 閥片 3 閥座 4 閥體
|
疏水器的類型較多,木材干燥中常用的有熱動力式和靜水力式兩類。
①熱動力式疏水器 是一咱體積小排水量大的自動排水閥門。常用的有S19H—16C型,適用于蒸汽壓力不大于1570KPA,溫度不大于200℃的蒸汽管路及蒸汽設(shè)備上,安裝位置一般在室外。其結(jié)構(gòu)圖見圖8-30。工作原理如圖8-31。
當(dāng)進口壓力升高時,通過進水孔1使閥片2抬起,凝結(jié)水經(jīng)環(huán)形槽3從出水孔4排出,隨后由于蒸汽通過閥片與閥蓋5間的縫隙進入閥片上部的控制室6,控制室的氣壓因而升高,使閥門部所受的壓力大于進水孔壓力,于是閥片下降,關(guān)閉進水孔,阻礙蒸汽向外漏逸;隨后又由于疏水器向外散熱,控制室內(nèi)的汽壓
因冷卻而下降,進口壓力又大于控制室內(nèi)的壓力,閥片又被抬起,凝結(jié)水又從疏水器排出。
此種疏水器的性能曲線見圖5—9,疏水器的選用主要根疏水器的進出口壓力差△P=P1-P2,及最大排水量而定。進口壓力P1采用比蒸汽壓力小1/10—1/20表壓力的數(shù)值。出口壓力P2采用如下數(shù)值:若從疏水器流出的凝結(jié)水直接排入大氣,則P2=0;如排水量回水系統(tǒng),則P2=(0.2—0.5)表壓。
圖8-31 熱動力式疏水器工作原理圖
(1)關(guān)閉狀態(tài) (2)開放狀態(tài)
1進水孔 2閥片 3環(huán)形槽 4出水孔 5閥蓋 6控制室
|
疏水器的最大排水量:因蒸汽設(shè)備開始使用時,管道中積存有大量的凝結(jié)水和冷空氣,
需要在較每時間內(nèi)排出,因此按凝結(jié)水常量的2—3倍選用。
|
[例] 已知干燥窯加熱器的平均耗汽量為240kg/h;蒸汽壓力為3.2×105Pa,凝結(jié)水排入大氣,試選疏水器型號。
[解] 疏水器口壓力為P=0.95×3.2×105=300kPa;壓力差△P=P1-P2=300kPa;疏水器最大排水量240×2.5=600(kg/h),按圖8-323選用公稱直徑Dg的32S19H-16型熱動力式疏水器。
②靜水力式疏水器
圖8-32 S19H—16熱動力式疏水器的
性能曲線圖
|
圖8-33 S41H—16C型自由浮球式
疏水器的結(jié)構(gòu)圖
|
這類疏水器有自浮球式、倒吊桶式、鐘形浮子式等。它們的工作原理都是利用凝結(jié)水液位的變化而引起浮子(球狀或桶狀)的升降,從而控制啟動閉件工作。
S41H—16C型自由浮球式疏水器的結(jié)構(gòu)見圖5—10,其在不同壓力差下的最大連續(xù)適用于工作壓力不大于是57kPa、工作濁不大于350℃的蒸汽供熱設(shè)備及蒸汽管路上,它結(jié)構(gòu)簡單,靈敏度高,能連續(xù)排水,漏汽量小但抗水擊能力差。
表8—8 不同壓差的最大連續(xù)排水量
最大排水量
通徑 Dg,mm
最高工作壓力 kPa
|
最大排水量kg/h
|
|||
B
|
D
|
F
|
G
|
|
15、20、25
|
25、40、50
|
50、80
|
80、100
|
|
150
250
400
640
1000
1600
|
1110
1000
950
810
660
550
|
5640
5350
4700
2590
3190
2740
|
19500
18000
17000
14300
11870
9180
|
27600
25100
22700
18200
16600
12900
|
注:B、D、F、G為球體的類型。
CS15H—16型鐘形浮子式疏水器的外形見圖8-34,其性能曲線見圖8-35至8-37。它適用于工作壓力小于1570KPa,工作溫度不大于200℃的蒸汽管路及設(shè)備上。
③疏水器的安裝 疏水器應(yīng)安裝在室外低于凝結(jié)水管的地方,地點要寬敞,以便維修。疏水器進出口的位置要水平不可傾斜,以免影響疏水器的阻氣排水動作。為了使疏水器檢修期間
不停止散熱器的工作,須在疏水器的管路上裝設(shè)旁通道(見圖8-38),且裝在疏水器的同一平面內(nèi),正常使用時關(guān)閉閥門2,打開閥門1,使疏水器正常工作;檢修時關(guān)閉閥門1,打開閥門2,使加熱系統(tǒng)不停止工作,開始通汽時,管道中積存的大量凝結(jié)水也通過旁通管排除,以免疏水器堵塞。定期檢查疏水器的嚴(yán)密性。定期清洗濾網(wǎng)和殼體內(nèi)的污物。冬季要做好防凍工作。
圖8-34 CS15H—16型鐘形浮子式疏水器的外形
圖8-35 DG20鐘形浮子式疏水器性能曲線圖 圖8-36 DG25鐘形浮子式疏水器性能曲線圖
圖8-38 裝有旁通管的疏水器管路
1、2 閥門 3 疏水器
圖8-37 DG40鐘形浮子式疏水器性能曲線圖
⑹ 蒸汽管路
常規(guī)木材干燥窯使用的蒸汽壓力為(0.3—0.5)MPa,過熱蒸汽窯為(0.5—0.7)MPa。若蒸汽鍋爐壓力過高時,需在蒸汽主管上裝減壓閥,減壓閥前后要裝壓力表,蒸汽主管上還應(yīng)安裝蒸汽流量計,以便核算蒸汽消耗量。
每座干燥窯或相鄰兩座窯應(yīng)設(shè)一個分汽缸,以便給各組散熱器及噴蒸管均勻配汽。分汽缸下面應(yīng)裝有疏水器,以排除蒸汽主管中的凝結(jié)水。
管道沿蒸汽及冷凝水流動方向上須帶0.002—0.003的坡度,以便凝結(jié)水的排除。
散熱器應(yīng)從蒸汽主管的上邊連接,不應(yīng)從下邊連接,否則蒸汽主管內(nèi)的冷凝水會流入散熱器中。
蒸汽管路的安裝可參考圖8-39。
圖8-39 干燥窯蒸汽管道圖
1、3 壓力表 2 減壓閥(若鍋爐壓力不高時,可?。?nbsp;4蒸汽流量計
5、6和5,、6, 散熱器的供汽閥門 7和7,噴蒸管的供汽閥門 8 蒸汽主管閥門
9、9,、12 疏水器的閥門 11、11,、13 疏水器 10、10,、14 旁通管閥門
⑺ 鍋爐的選用
鍋爐的種類很多,分類也較復(fù)雜,就鍋爐本體的型式分為:火管鍋爐、水管鍋爐以及水火管混合型鍋爐。就燃燒方式分為:手工燃燒和機械化燃燒。就整裝形式分為:快裝、半快裝和散熱鍋爐。
工業(yè)鍋爐產(chǎn)品型號的含意如下:
△△ △ ×× ×× △ ×
鍋爐本體型式(用漢語拼音的第一個字母表示)
燃燒方式(用漢語拼音的第一個字母表示)
蒸發(fā)量(用阿拉伯?dāng)?shù)字表示,單位:t/h)
介質(zhì)出口壓力(用表壓力的數(shù)字表示)
燃料種類(用漢語拼音的第一個字母表示)
設(shè)計次序(用阿拉伯?dāng)?shù)字表示)
鍋爐本體的型式和代號如下:
鍋爐本體型式
|
立式水管
|
臥式內(nèi)燃
|
臥式快裝
|
分聯(lián)箱橫汽包
|
雙汽包橫置式
|
單汽包縱置式
|
雙汽包置式
|
熱水鍋爐
|
廢熱鍋爐
|
強制循環(huán)鍋爐
|
代號
|
JS
|
WN
|
KZ
|
FH
|
SH
|
DZ
|
SZ
|
RS
|
FR
|
QZ
|
燃燒方式及代號如下:
燃燒方式
|
固定爐排
|
活動手搖爐排
|
鏈條爐排
|
拋煤機
|
倒裝爐排加拋煤機
|
振動爐排
|
下伺爐排
|
推伺爐排
|
半沸騰爐
|
沸騰爐
|
煤粉機
|
旋風(fēng)爐
|
燃氣
|
燃油
|
代號
|
G
|
H
|
L
|
P
|
D
|
Z
|
A
|
S
|
B
|
T
|
F
|
X
|
Q
|
Y
|
燃燒種類及代號如下:
燃料種類
|
無煙煤
|
貧煤
|
劣質(zhì)煙煤
|
褐煤
|
油
|
氣
|
木柴
|
稻糠
|
甘蔗渣
|
煤矸石
|
煙煤
|
代號
|
W
|
P
|
L
|
H
|
Y
|
Q
|
M
|
D
|
G
|
S
|
A
|
〔例〕 KZG1—8—W表示:臥式快裝鍋爐,固定爐排、蒸發(fā)量1t/h,蒸汽壓力8個表壓力、燒無煙煤。
木材干燥生產(chǎn)中常用的小型、低壓、快裝鍋爐。主要有KZG系列的(手工燃燒)及KZL系列(鏈條爐排)的臥式快裝鍋爐以及LSG系列的立式水管鍋爐。詳見表8—9和8—10。
選擇鍋爐主要根據(jù)干燥窯每小時需要的最大蒸汽消耗量和蒸汽壓力兩個參數(shù),然后查閱鍋爐產(chǎn)品樣本(或目錄)
〔例〕 某廠蒸汽加熱干燥窯3座,每座窯預(yù)熱期間平均蒸汽消耗量為310 kg/h干燥期間平均蒸汽消耗量為100kg/h。試選擇蒸汽鍋爐。
〔解〕確定鍋爐的蒸發(fā)量:
考慮到蒸汽消耗的不均勻性,每座窯預(yù)熱期間的最大蒸汽消耗量:310×1.25=387.5kg/h ;干燥期間最大蒸汽消耗量:100×1.25=125kg/h;需要的總的蒸汽消耗量(假設(shè)一座窯在預(yù)熱,另外兩座窯在干燥):387.5+(125×2)=637.5kg/h。
設(shè)蒸汽管道損失的蒸汽量為5%,則需要的鍋爐蒸發(fā)量為:637.5×1.05=670 kg/h
蒸汽壓力:干燥窯需要的蒸汽壓力通常為4—5個表壓力,根據(jù)以上蒸發(fā)量和蒸汽壓力的數(shù)值選擇KZG1—8臥式快裝水火管混合式鍋爐。蒸發(fā)量1t/h(103kg/h)蒸汽壓力8個表壓力。
表8—9 臥式快裝鍋爐的主要規(guī)格參數(shù)
鍋爐型號
|
蒸發(fā)量t/h
|
工作壓力Pa
|
受熱面積m2
|
爐排面積m2
|
鍋爐效率%
|
適應(yīng)燃料
|
外形尺寸,m
長×寬×高
|
生產(chǎn)廠
|
臥式水火管混合式
手工加煤
|
||||||||
KZG0.25
|
0.2
|
5×105
|
9
|
0.4
|
65
|
貧煤煙煤
|
2.4×1.5×2.3
|
寧波鍋爐廠
|
KZG0.5—8
|
0.5
|
8×105
|
20
|
0.88
|
70
|
貧煤煙煤
|
3.1×1.8×2.6
|
寧波鍋爐廠
杭州鍋爐廠
|
KZG1—8
|
1
|
8×105
|
29
|
1.365
|
78
|
貧煤煙煤
|
1.4×2.4×2.6
|
寧波鍋爐廠
杭州鍋爐廠
|
KZG1—8—W
|
1
|
8×105
|
30.2
|
1.365
|
78
|
無煙煤
|
4×2.4×2.6
|
福州鍋爐廠
|
KZG1.5—8
|
1.5
|
8×105
|
48.6
|
1.96
|
78
|
貧煤煙煤
|
4.3×2.7×3.7
|
寧波鍋爐廠
南通鍋爐廠
上海工業(yè)鍋爐廠
|
KZG1.5—8—W
|
1.5
|
8×105
|
48
|
1.96
|
78—82
|
無煙煤
|
4.3×2.7×3.0
|
福州鍋爐廠
|
KZG2—8
|
2
|
8×105
|
62
|
2.52
|
78
|
貧煤煙煤
|
4.6×2.7×3.8
|
寧波鍋爐廠
南通鍋爐廠
上海工業(yè)鍋爐廠
|
鏈條爐排
|
||||||||
KZL2—8—A
|
2
|
8*×105
|
56.4
|
3
|
79
|
煙煤
|
5.5×2.4×4.7
|
南京通風(fēng)鍋爐廠上海工業(yè)鍋爐廠
|
KZL4—13—A
|
4
|
13×105
|
110
|
4.3
|
80
|
煙煤
|
6.4×2.9×3.8
|
南京通風(fēng)鍋爐廠
蕪湖鍋爐廠
|
臥式火管
|
||||||||
KZG1—8—A
|
1
|
8×105
|
33.6
|
1.1
|
75
|
煙煤
|
2.0×2.0×3.0
|
本溪鍋爐廠
齊齊哈爾鍋爐廠
|
KZG2—8—A3
|
8
|
8×105
|
60
|
3.0
|
75
|
煙煤
|
2.8×2.3×3.0
|
本溪鍋爐廠
|
表8—10 手工燃燒的立式水管鍋爐的主要規(guī)格參數(shù)
鍋爐
型號
|
蒸發(fā)量
t/h
|
工作
壓力
Pa
|
受熱
面積m2
|
爐排
面積m2
|
鍋爐效率%
|
適應(yīng)燃料
|
外形尺寸,m
外徑總高
|
生產(chǎn)廠
|
LSG0.2—5
|
0.2
|
5×105
|
9.6
|
0.3
|
65
|
煙煤
|
Ф1.3×2.6
|
上海星火鍋爐廠
南通鍋爐廠
唐山鍋爐廠
|
LSG0.4—5
|
0.4
|
8×105
|
15.2
|
0.785
|
65
|
煙煤
|
Ф1.3×3.2
|
上海星火鍋爐廠
南通鍋爐廠
四平鍋爐廠
|
LSG0.7—5
|
0.7
|
8×105
|
25.9
|
1.04
|
70
|
煙煤
|
Ф1.424×4.01
Ф1.444×3.68
Ф1.676×4.275
Ф1.424×3.84
|
蕪湖鍋爐廠
本溪鍋爐廠
上海星火鍋爐廠
梧州鍋爐廠
|
LSG1—8
|
1
|
8×105
|
29.3
|
1.3
|
70
|
煙煤
|
Ф1.52×4.40
|
廣州鍋爐廠
|
2、爐氣供熱和調(diào)濕設(shè)備
(1)爐灶 爐氣加熱的干燥窯須配有爐灶,以煤或木材加工剩余物作燃料,產(chǎn)生爐氣體,作為傳熱、傳濕的介質(zhì),加熱并干燥木材。
爐灶為磚砌體(外層為普通磚,內(nèi)層為耐火磚),由燃燒室、沉降室、火星分離器及爐氣道等部分組成,見圖8-40。對爐氣的要求是無煙、無火星、無燃燒不完全物質(zhì)。
圖8-40 爐灶結(jié)構(gòu)圖
1、爐灶外殼 2、二次進風(fēng)口 3、裝料斗 4、掏灰口 5、平爐篦 6、斜爐篦
7、爐灶內(nèi)殼 8、火星分離器 9、爐氣道 10、總閘
燃料由裝料斗3定期裝在傾斜爐篦6及水平爐篦5上,燃燒生成的爐氣和半爐氣上升并和由二次進風(fēng)口來的空氣相遇,以保證完全燃燒。爐氣在一上一下的曲折流動中,夾雜著的灰塵逐漸沉降,然后在離心風(fēng)機的吸引下,爐氣沿火星分離器8的外壁高速環(huán)流而下,使火星和煙塵沉降于底部,清潔的爐氣由矩形氣孔流入火星分離器內(nèi)部,并經(jīng)過爐氣道9流至混合室。爐氣道有總閘10控制爐氣流量,在爐灶生火期間,應(yīng)關(guān)閉總閘,使煙氣由位于火星分離器頂部的煙囪排出。煙囪上裝有閘板,可調(diào)節(jié)排煙的數(shù)量。
爐灶應(yīng)能長期連續(xù)使用,建造必須嚴(yán)密,避免漏氣。爐灶在使用前須用文火烘干;停燒或重新使用是,應(yīng)緩慢冷卻,以免爐灶的開裂和剝落。
木燃料完全燃燒時,爐灶燃燒室的溫度應(yīng)達到900℃,總閘前溫度應(yīng)達到600—700℃。過剩空氣系數(shù)應(yīng)為2左右。
這種爐灶既可燒煤,也可以燒木廢料。
爐灶長期在高溫下工作,為了保持燃燒室的正常工作條件,延長使用壽命,每年需要檢修一次。檢修的主要工作是:清灰去渣,檢查爐體、校正儀表、修復(fù)或革新設(shè)備等。
圖5—18為南京林業(yè)大學(xué)干燥技術(shù)研究所研制的商用臥式燃燒爐的外形圖。
該燃燒爐以木材加工廠的加工剩余物——刨花、鋸屑、邊皮、料頭等到為燃料,在爐內(nèi)充分燃燒生成的爐氣體。經(jīng)燃燒爐內(nèi)置的除塵器高效除塵后,通過散熱器加熱窯內(nèi)的小米空氣。以濕空氣為介質(zhì)加熱和干燥木材或竹材。
2旋風(fēng)燃燒爐
圖8-41為南京林業(yè)大學(xué)干燥技術(shù)研究所于20世紀(jì)90年代初研制的開發(fā)的旋風(fēng)燃燒爐。
圖8-41 臥式燃燒爐外形圖
1— 爐門 2—燃燒室 3—螺旋進料管
4—水位表 5—蒸發(fā)器 6—爐氣引出管 7—蒸汽管 8—進水管 9—排污管
10—觀察孔
圖8-42旋風(fēng)燃燒爐
燃燒爐由上下部分組裝而成。帶有雙頭進料螺旋和頂部蒸發(fā)器,是熱風(fēng)、蒸汽混合爐(圖8-42)。刨花、鋸屑木碎料由振動料斗落入進料風(fēng)機,再與空氣一道鼓入爐下部的雙頭進料螺旋,被預(yù)熱和預(yù)干后,沿切向從圓周的兩對面同時噴入爐膛,這種雙頭螺旋結(jié)構(gòu)使燃料能更均勻地噴灑入爐內(nèi),在爐膛空間充分燃燒。爐的上部為蒸發(fā)器。產(chǎn)生的蒸汽必要時通過噴蒸管直接噴入干燥窯內(nèi),以提高空氣濕度。燃燒爐的出口處有扼流圈和擋灰板,使沒有燒完的燃料顆粒受慣性作用被阻擋在爐內(nèi),直至燃盡,以減少不完全燃燒熱損失。爐筒由耐熱鋼板卷焊而成,內(nèi)砌高鋁質(zhì)耐火磚,外包硅酸鋁耐火棉,最外層用薄鋼板覆面。爐外表溫度不超過40℃,以盡量減少輻射損失,爐內(nèi)產(chǎn)生的燃氣引入爐氣調(diào)制室,先沉降除塵,再與空氣混合調(diào)制到約350℃,再引入窯內(nèi)的爐氣加熱管。
3、調(diào)濕裝置
以爐氣
木材干燥主要設(shè)備
木材干燥主要設(shè)備有供熱與調(diào)濕設(shè)備,氣流循環(huán)設(shè)備,檢測與自控設(shè)備,木材運載與裝卸設(shè)備等。
(1)供熱與調(diào)濕設(shè)備
按載熱體(熱媒)的種類,木材干燥的供熱設(shè)備分為蒸汽散熱器(載熱體為蒸汽),熱水或高溫水散熱器(載熱體為熱水)和火力散熱器(載熱體為爐氣)熱小散熱器和蒸汽散熱器結(jié)構(gòu)相類似,不同之處是熱水散熱器的襯管直徑較蒸汽散熱器的襯管直徑大些,以減少熱小的循環(huán)阻力。
散熱器應(yīng)滿足下列要求:
① 應(yīng)能均勻地放出足夠的熱量,以保證窯內(nèi)溫度合乎干燥基準(zhǔn)的要求;
② 應(yīng)能靈活可靠地調(diào)節(jié)被傳遞的熱量。
③ 在熱、濕干燥介質(zhì)的作用下,應(yīng)有足夠的堅固性。
調(diào)濕設(shè)備的作用是向干燥窯內(nèi)補充水蒸汽,或排除窯內(nèi)過多的水蒸汽,以調(diào)節(jié)窯內(nèi)干燥介質(zhì)的濕度,在蒸汽加熱的干燥窯內(nèi),調(diào)濕設(shè)備主要是噴蒸管和進排氣道,熱水加熱導(dǎo)熱油加熱,或爐氣間接加熱干燥窯中調(diào)濕設(shè)備是噴霧水管和進排氣道,爐氣直接加熱的爐氣窯中的調(diào)濕設(shè)備是水管,水箱、蒸汽發(fā)生器及與之相配合的進排氣道。
1)蒸汽供熱和調(diào)濕設(shè)備
蒸汽供熱設(shè)備主要有:肋形管散熱器、平滑管散熱器和片式散熱器。
① 肋形管散熱器
木材干燥中使用的肋形管散熱器,大都為鑄鐵的,和園翼管(園形肋片)和方翼管(方形肋片)兩種。鑄鐵肋形管散熱器的優(yōu)點是堅固,耐腐蝕;散熱面較大,與平滑管相比,當(dāng)管徑和長度相等時,散熱面積比平滑管大6—7倍,總散熱量大約3倍。鑄鐵肋形管散熱器的規(guī)則見表8-1
表8-1鑄鐵肋形管散熱器的規(guī)格
名稱
|
長度
m
|
肋片數(shù)
|
肋片外徑
mm
|
法蘭盤直徑
mm
|
管內(nèi)徑
mm
|
肋片間距
mm
|
從法蘭到第一個肋片距離mm
|
散熱面積m2
|
質(zhì)量
kg
|
內(nèi)翼近
|
1
|
44
|
170
|
150
|
70
|
20
|
53.5
|
1.81
|
36
|
1
|
44
|
175
|
160
|
70
|
20
|
53.5
|
2
|
37.5
|
|
1
|
43
|
167
|
146
|
51
|
20
|
53.5
|
1.81
|
36.5
|
|
1
|
43
|
165
|
135
|
50
|
20
|
53.5
|
1.81
|
32.5
|
|
1.5
|
69
|
175
|
160
|
70
|
20
|
53.5
|
3
|
59.5
|
|
2
|
93
|
175
|
160
|
70
|
20
|
63.5
|
4
|
73.5
|
|
方翼管
|
2
|
74
|
146
|
146
|
76
|
25
|
75
|
3
|
|
2.5
|
94
|
146
|
146
|
76
|
25
|
75
|
3.7
|
|
由于鑄鐵肋形管散熱器的重量大,耗用金屬多,另外受管長限制需分段連接,法蘭接頭多,安裝和維修不便,故在現(xiàn)代木材干燥設(shè)備中很少使用。
②平滑鋼管散熱器
平滑管散熱器構(gòu)造簡單,接合可靠,制造與檢修方便;承受壓力的能力較大;傳熱系數(shù)較;不易積灰,其規(guī)格參數(shù)見表8-2、表8-3。
表8-2平滑管(水、煤氣鋼管)的規(guī)格
公稱
管徑
mm
|
外徑
mm
|
鋼管
|
1m長管子的表面積
m2
|
|||
普通
|
加厚
|
|||||
管壁厚度
mm
|
質(zhì)量(不含管接頭)
kg/m
|
管壁厚度
mm
|
質(zhì)量(不含管接頭)kg/m
|
|||
8
|
13.5
|
2.25
|
0.62
|
2.72
|
0.73
|
|
10
|
17.0
|
2.25
|
0.85
|
2.75
|
0.97
|
0.0534
|
15
|
21.25
|
2.75
|
1.25
|
3.25
|
1.44
|
0.0667
|
20
|
26.75
|
2.75
|
1.63
|
3.50
|
2.01
|
0.0840
|
25
|
33.50
|
3.25
|
2.43
|
4.00
|
2.91
|
0.1050
|
32
|
42.25
|
3.25
|
3.13
|
4.00
|
3.77
|
0.1330
|
40
|
48.00
|
3.50
|
3.83
|
4.25
|
4.58
|
0.1510
|
50
|
60.00
|
3.50
|
4.88
|
4.50
|
6.18
|
0.1880
|
70
|
75.5
|
3.75
|
6.64
|
4.50
|
7.88
|
0.2370
|
80
|
88.5
|
4.00
|
8.43
|
4.75
|
9.81
|
0.2780
|
100
|
114.00
|
4.00
|
10.85
|
5.00
|
13.44
|
0.3580
|
125
|
140.00
|
4.50
|
15.04
|
5.50
|
18.24
|
0.4400
|
150
|
165.00
|
4.50
|
17.81
|
5.50
|
21.63
|
0.5180
|
表8-3平滑管(無縫鋼管)的規(guī)格
外徑mm
|
16
|
22
|
28
|
34
|
42
|
48
|
60
|
75
|
90
|
壁厚mm
|
2.2
|
2.8
|
2.8
|
3.2
|
3.2
|
3.5
|
3.5
|
3.5
|
4.0
|
理論質(zhì)量kg/m
|
0.747
|
1.33
|
1.74
|
2.43
|
3.07
|
3.84
|
4.83
|
6.17
|
8.47
|
1長管子的表面積m2
|
0.0502
|
0.0692
|
0.0880
|
0.107
|
0.132
|
0.151
|
0.188
|
0.236
|
0.272
|
由于平滑管散熱器的散熱面積小,且易生銹,使用壽命不長,因此,這種散熱器在干燥生產(chǎn)實踐中已較少使用,僅見于生產(chǎn)規(guī)模較小、自建的木材干燥窯中。
A 片式散熱器
片式散熱器分為螺旋繞片散熱器、套(串)片式散熱器及雙金屬軋片式翅片管式散熱器三種。
螺旋繞片式散熱器由一至兩排螺旋翅片管組裝而成,見圖8-25,這類散熱器在我國各地暖風(fēng)機廠已有定型產(chǎn)品。按使用的金屬材料分,有鋼管繞鋼翅片然后鍍鋅的SRZ型;鋼管繞鋁翅片的SRL型;鋼管繞鑲鋁翅片的SXL型及銅管繞銅翅片然后鍍錫的S型、B型和U型等,見表8-4。散熱面積的大小依型號和規(guī)格而異。散熱器的傳熱系數(shù)K值及對氣流的陰力H值,不僅與散熱器的型號有關(guān),而且與流過散熱器表面的干燥介質(zhì)的質(zhì)量流速(介質(zhì)的密度與流速的乘積)有關(guān)。在一定范圍內(nèi),質(zhì)量流速越大,則傳熱系數(shù)以及對氣流的阻力也越大。各種型號的散熱的規(guī)格、性能、傳熱系數(shù)及對氣流的阻力見附錄1至6。
圖8-25螺旋繞片式散熱器
表8—4螺旋繞片式散熱器性能范圍及生產(chǎn)廠
序號
|
散熱器
|
散熱面積
m2
|
通風(fēng)凈截面積 m2
|
結(jié)構(gòu)特點
|
適用范圍
|
生產(chǎn)廠
|
1
|
SRZ型
|
6.23--81.27
|
0.154--1.226
|
鋼管繞
鋼翅片
|
蒸汽或熱水系統(tǒng)
|
北京第二風(fēng)機廠天津暖風(fēng)機廠
沈陽暖風(fēng)機廠
哈爾濱空調(diào)機廠
|
2
|
SRL型
|
11.0--127.5
|
0.11-- 0.85
|
鋼管繞
鋁翅片
|
蒸汽或熱水系統(tǒng)
|
|
3
|
A型
SXL B型
C型
|
4.4 --115.0
|
0.144-- 1.944
|
鋼管繞
鋁翅片
|
蒸汽系統(tǒng)
|
天津暖風(fēng)機廠
|
8.0 -- 115.0
|
0.144-- 0.944
|
熱水系統(tǒng)
|
||||
7.3 -- 112.0
|
0.132-- 1.890
|
蒸汽、熱水系統(tǒng)
|
||||
4
|
S型
|
9.0 -- 90.0
|
0.144--1.44
|
紫銅管
繞紫銅
翅片
|
蒸汽系統(tǒng)
蒸汽或熱水系統(tǒng)
|
上海通惠機器廠
|
5
|
B型
|
1.5 -- 13.13
|
0.029 --0.22
|
|||
6
|
U型
|
9.0 -- 90.0
|
0.144 --1.44
|
|||
7
|
T型
|
6.32 -- 63.2
|
0.152 --1.52
|
鋼管繞翅片
|
||
8
|
GL型
|
.35 -- 46.2
|
0.048 --1.53
|
鋼管繞翅片
|
蒸汽熱水系統(tǒng)
|
套(串)片式散熱器(又稱板狀散熱器),由直徑20—30mm的平行排列的鋼管束緊密套上許多薄鋼片或薄鋁片,然后組裝而成(圖8-26)薄鋼片的厚度一般為0.75—1mm,片距為5mm左右。鋼管束兩端各與一集管箱(連箱)相通,一端進蒸汽,另一端排水。
我國也有工廠生產(chǎn)單根的套(串)片式散熱管。由用戶根據(jù)需要自己組裝。這種散熱管有單聯(lián)箱和雙聯(lián)箱兩類(圖8-27)。南京散熱器廠生產(chǎn)的這種散熱器的規(guī)格及技術(shù)數(shù)據(jù)見表5—5和表5—6。
圖8-26 套片式散熱器
1鋼片2加熱管3集管板4集管箱5進汽管6法蘭盤7螺栓8孔框架9散熱管組
|
圖8-27 鋼管片散熱管
|
表8—5 鋼串片散熱管規(guī)格型號表
型號
|
聯(lián)箱機
|
鋼串片散熱管的長度L,m
|
||||||||||
Ⅰ
|
單聯(lián)箱
|
0.4
|
0.6
|
0.7
|
0.8
|
0.9
|
1.0
|
1.1
|
1.2
|
1.4
|
1.6
|
1.8
|
Ⅱ
|
雙聯(lián)箱
|
0.4
|
0.6
|
0.7
|
0.8
|
0.9
|
1.0
|
1.1
|
1.2
|
1.4
|
1.6
|
1.8
|
表8—6 鋼串片散熱管結(jié)構(gòu)尺寸及技術(shù)數(shù)據(jù)
串片材料
|
鋼片尺寸
mm
|
片厚
mm
|
片距
mm
|
管子材 料
mm
|
管子外徑
mm
|
管壁厚mm
|
散熱面積
m2/m
|
質(zhì)量
kg/m
|
工作壓力
Pa
|
試驗壓力
Pa
|
表面處理
|
薄鋼板
|
150×80
|
0.5
|
8—8.5
|
無縫鋼管
|
25
|
2.5
|
2.576
|
9 9.2
|
9.81×105
至
11.77×105
|
14.72×105
至
17.66×105
|
電鍍鋅
|
螺旋繞片式散熱器和套(串)片式散熱器的主要優(yōu)點是散熱面積大,結(jié)構(gòu)緊湊,重量輕,安裝方便。缺點是對氣流的阻力大;翅片間容易被灰塵堵塞;鋼質(zhì)翅片(或套片)很容易腐蝕,銅質(zhì)翅片耐腐蝕性及傳熱性能都好,但材料緊缺,造價高。鋁質(zhì)翅片較耐腐且經(jīng)濟。
雙金屬軋片管是將鋁近緊套在基管(通常為鋼管)上然后經(jīng)粗軋、精軋等多道工序,軋也翅片。兩層管壁之間結(jié)合牢固,傳熱性能很好,此外,雙金屬軋片管防腐蝕性能好。強度高,是一種性能理想的散熱管。此種散熱管國內(nèi)已定型生產(chǎn),在現(xiàn)代木材干燥窯中也已普遍采用。雙金屬軋片管的結(jié)構(gòu)示意圖見圖8-28,其主要技術(shù)特性見表8—7。
圖8-28 雙金屬軋片管
表8—7 雙金屬軋片管的主要技術(shù)特性
序號
|
襯管外徑mm
|
翅片片距mm
|
翅片外徑mm
|
翅片根徑mm
|
翅片片厚mm
|
單位長度換熱面積 m2/m
|
最高工作溫度 ℃
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
|
16
16
16
16
19
19
22
22
25
25
25
25
25
|
5.1
3.2
2.3
1.8
2.8
2.3
2.3
2.8
5.1
2.8
2.3
2.5
2.3
|
φ34
φ34
φ34
φ34
φ44
φ44
φ44
φ44
φ50
φ50
φ50
φ57
φ57
|
17.2
17.2
17.2
17.2
20.4
20.4
23.5
23.5
26.4
26.4
26.4
26.4
26.4
|
0.64
0.33
0.31
0.31
0.38
0.43
0.43
0.38
0.56
0.43
0.38
0.41
0.38
|
0.332
0.506
0.676
0.844
0.926
1.125
0.855
1.015
0.625
1.112
1.341
1.648
1.791
|
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
250
|
為便于調(diào)節(jié)窯內(nèi)溫度,散熱管應(yīng)分組安裝。管組的長度一般不超過6m。如為軌道車裝窯,從大門端進汽較好,以減少窯長方向的溫差,另外,還要考慮檢修方便,散熱管在加熱和冷卻時,長度應(yīng)能自由伸縮,肋形管不能和墻上的掛鉤固定死,只要托住即可。平滑鋼管連接時,在窯內(nèi)在盡量少用法蘭,多用焊接法,以免漏汽。
蒸汽管過墻的孔眼,必須在砌墻時預(yù)先留好,待管道安裝后,用膨脹珍珠巖粉拌水泥堵孔?;?qū)㈣T鐵管預(yù)埋在墻壁中,兩端用法蘭與蒸汽管連接,以便檢測。
⑷ 噴蒸管
噴蒸管是干燥窯內(nèi)噴射蒸汽提高窯內(nèi)介質(zhì)濕度的設(shè)備。噴蒸管是兩端封閉(從中間進汽)或一端封閉(從另一端進汽)的鋼管,管上鉆有直徑2—4mm的小孔,孔間距為200—300mm。噴蒸管的直徑通常為40—50mm,安裝噴蒸管時要注意不把蒸汽直接噴射到木材上,以免使木材產(chǎn)生污斑或開裂。
由于直接向窯內(nèi)噴射蒸汽會引起窯內(nèi)介質(zhì)溫度較大幅度的波動。在短時間內(nèi)不但不能增加相對濕度,反而會使相對濕度有所減少。因此,近年來,現(xiàn)代木材干燥技術(shù)較多采用向窯內(nèi)噴射霧化水的方法或通過加熱器加熱水而使之成為常壓水蒸汽的方法來提高窯內(nèi)介質(zhì)的濕度。
① 霧化水裝置
噴霧化水的裝置由一揚程式大于30m的揚程式泵,管道和霧化噴頭等到組成。揚程泵的流量和霧化噴頭的數(shù)量視干燥窯的容量而定。霧化水裝置見圖8-29。
向窯內(nèi)噴霧化水可增加介質(zhì)的相對濕度,但會引起干燥介質(zhì)溫度較大幅度的下降。因為欲使1kg100℃的熱水變?yōu)?00℃的水蒸汽,約需2300kj的熱能,另外,霧化噴頭需經(jīng)常清洗,以免堵塞。
|
② 常壓水蒸汽發(fā)生裝置
圖8-29 霧化水裝置圖
常壓水蒸汽發(fā)生裝置由置于干燥窯氣道內(nèi)的水槽(一般由不銹鋼制作),平滑不銹鋼管散熱器和管閥等組成。當(dāng)需要增加窯內(nèi)介質(zhì)濕度時,
打開閥門(可自動控制),向不銹鋼散熱器內(nèi)
通入蒸汽(熱油或其它熱媒),加熱水槽中的水
使之成為水蒸汽。從而達到增加窯內(nèi)濕度的目的。
此方法增濕較為方便,但投資較大。
為既可靈活增濕,又不致投資增加許多,可將高蒸汽直接通入水槽中消除過熱后的常壓蒸汽再用以增濕。
⑸ 疏水器
又叫疏水閥,其作用是排水阻氣,即排除散熱器及蒸汽管道中的凝結(jié)水,同時阻止蒸汽的漏失,從而提高加熱設(shè)備的傳熱效率,節(jié)省蒸汽消
耗。
圖8-30 熱動力疏水器結(jié)構(gòu)圖
1 閥蓋 2 閥片 3 閥座 4 閥體
|
疏水器的類型較多,木材干燥中常用的有熱動力式和靜水力式兩類。
①熱動力式疏水器 是一咱體積小排水量大的自動排水閥門。常用的有S19H—16C型,適用于蒸汽壓力不大于1570KPA,溫度不大于200℃的蒸汽管路及蒸汽設(shè)備上,安裝位置一般在室外。其結(jié)構(gòu)圖見圖8-30。工作原理如圖8-31。
當(dāng)進口壓力升高時,通過進水孔1使閥片2抬起,凝結(jié)水經(jīng)環(huán)形槽3從出水孔4排出,隨后由于蒸汽通過閥片與閥蓋5間的縫隙進入閥片上部的控制室6,控制室的氣壓因而升高,使閥門部所受的壓力大于進水孔壓力,于是閥片下降,關(guān)閉進水孔,阻礙蒸汽向外漏逸;隨后又由于疏水器向外散熱,控制室內(nèi)的汽壓
因冷卻而下降,進口壓力又大于控制室內(nèi)的壓力,閥片又被抬起,凝結(jié)水又從疏水器排出。
此種疏水器的性能曲線見圖5—9,疏水器的選用主要根疏水器的進出口壓力差△P=P1-P2,及最大排水量而定。進口壓力P1采用比蒸汽壓力小1/10—1/20表壓力的數(shù)值。出口壓力P2采用如下數(shù)值:若從疏水器流出的凝結(jié)水直接排入大氣,則P2=0;如排水量回水系統(tǒng),則P2=(0.2—0.5)表壓。
圖8-31 熱動力式疏水器工作原理圖
(1)關(guān)閉狀態(tài) (2)開放狀態(tài)
1進水孔 2閥片 3環(huán)形槽 4出水孔 5閥蓋 6控制室
|
疏水器的最大排水量:因蒸汽設(shè)備開始使用時,管道中積存有大量的凝結(jié)水和冷空氣,
需要在較每時間內(nèi)排出,因此按凝結(jié)水常量的2—3倍選用。
|
[例] 已知干燥窯加熱器的平均耗汽量為240kg/h;蒸汽壓力為3.2×105Pa,凝結(jié)水排入大氣,試選疏水器型號。
[解] 疏水器口壓力為P=0.95×3.2×105=300kPa;壓力差△P=P1-P2=300kPa;疏水器最大排水量240×2.5=600(kg/h),按圖8-323選用公稱直徑Dg的32S19H-16型熱動力式疏水器。
②靜水力式疏水器
圖8-32 S19H—16熱動力式疏水器的
性能曲線圖
|
圖8-33 S41H—16C型自由浮球式
疏水器的結(jié)構(gòu)圖
|
這類疏水器有自浮球式、倒吊桶式、鐘形浮子式等。它們的工作原理都是利用凝結(jié)水液位的變化而引起浮子(球狀或桶狀)的升降,從而控制啟動閉件工作。
S41H—16C型自由浮球式疏水器的結(jié)構(gòu)見圖5—10,其在不同壓力差下的最大連續(xù)適用于工作壓力不大于是57kPa、工作濁不大于350℃的蒸汽供熱設(shè)備及蒸汽管路上,它結(jié)構(gòu)簡單,靈敏度高,能連續(xù)排水,漏汽量小但抗水擊能力差。
表8—8 不同壓差的最大連續(xù)排水量
最大排水量
通徑 Dg,mm
最高工作壓力 kPa
|
最大排水量kg/h
|
|||
B
|
D
|
F
|
G
|
|
15、20、25
|
25、40、50
|
50、80
|
80、100
|
|
150
250
400
640
1000
1600
|
1110
1000
950
810
660
550
|
5640
5350
4700
2590
3190
2740
|
19500
18000
17000
14300
11870
9180
|
27600
25100
22700
18200
16600
12900
|
注:B、D、F、G為球體的類型。
CS15H—16型鐘形浮子式疏水器的外形見圖8-34,其性能曲線見圖8-35至8-37。它適用于工作壓力小于1570KPa,工作溫度不大于200℃的蒸汽管路及設(shè)備上。
③疏水器的安裝 疏水器應(yīng)安裝在室外低于凝結(jié)水管的地方,地點要寬敞,以便維修。疏水器進出口的位置要水平不可傾斜,以免影響疏水器的阻氣排水動作。為了使疏水器檢修期間
不停止散熱器的工作,須在疏水器的管路上裝設(shè)旁通道(見圖8-38),且裝在疏水器的同一平面內(nèi),正常使用時關(guān)閉閥門2,打開閥門1,使疏水器正常工作;檢修時關(guān)閉閥門1,打開閥門2,使加熱系統(tǒng)不停止工作,開始通汽時,管道中積存的大量凝結(jié)水也通過旁通管排除,以免疏水器堵塞。定期檢查疏水器的嚴(yán)密性。定期清洗濾網(wǎng)和殼體內(nèi)的污物。冬季要做好防凍工作。
圖8-34 CS15H—16型鐘形浮子式疏水器的外形
圖8-35 DG20鐘形浮子式疏水器性能曲線圖 圖8-36 DG25鐘形浮子式疏水器性能曲線圖
圖8-38 裝有旁通管的疏水器管路
1、2 閥門 3 疏水器
圖8-37 DG40鐘形浮子式疏水器性能曲線圖
⑹ 蒸汽管路
常規(guī)木材干燥窯使用的蒸汽壓力為(0.3—0.5)MPa,過熱蒸汽窯為(0.5—0.7)MPa。若蒸汽鍋爐壓力過高時,需在蒸汽主管上裝減壓閥,減壓閥前后要裝壓力表,蒸汽主管上還應(yīng)安裝蒸汽流量計,以便核算蒸汽消耗量。
每座干燥窯或相鄰兩座窯應(yīng)設(shè)一個分汽缸,以便給各組散熱器及噴蒸管均勻配汽。分汽缸下面應(yīng)裝有疏水器,以排除蒸汽主管中的凝結(jié)水。
管道沿蒸汽及冷凝水流動方向上須帶0.002—0.003的坡度,以便凝結(jié)水的排除。
散熱器應(yīng)從蒸汽主管的上邊連接,不應(yīng)從下邊連接,否則蒸汽主管內(nèi)的冷凝水會流入散熱器中。
蒸汽管路的安裝可參考圖8-39。
圖8-39 干燥窯蒸汽管道圖
1、3 壓力表 2 減壓閥(若鍋爐壓力不高時,可?。?nbsp;4蒸汽流量計
5、6和5,、6, 散熱器的供汽閥門 7和7,噴蒸管的供汽閥門 8 蒸汽主管閥門
9、9,、12 疏水器的閥門 11、11,、13 疏水器 10、10,、14 旁通管閥門
⑺ 鍋爐的選用
鍋爐的種類很多,分類也較復(fù)雜,就鍋爐本體的型式分為:火管鍋爐、水管鍋爐以及水火管混合型鍋爐。就燃燒方式分為:手工燃燒和機械化燃燒。就整裝形式分為:快裝、半快裝和散熱鍋爐。
工業(yè)鍋爐產(chǎn)品型號的含意如下:
△△ △ ×× ×× △ ×
鍋爐本體型式(用漢語拼音的第一個字母表示)
燃燒方式(用漢語拼音的第一個字母表示)
蒸發(fā)量(用阿拉伯?dāng)?shù)字表示,單位:t/h)
介質(zhì)出口壓力(用表壓力的數(shù)字表示)
燃料種類(用漢語拼音的第一個字母表示)
設(shè)計次序(用阿拉伯?dāng)?shù)字表示)
鍋爐本體的型式和代號如下:
鍋爐本體型式
|
立式水管
|
臥式內(nèi)燃
|
臥式快裝
|
分聯(lián)箱橫汽包
|
雙汽包橫置式
|
單汽包縱置式
|
雙汽包置式
|
熱水鍋爐
|
廢熱鍋爐
|
強制循環(huán)鍋爐
|
代號
|
JS
|
WN
|
KZ
|
FH
|
SH
|
DZ
|
SZ
|
RS
|
FR
|
QZ
|
燃燒方式及代號如下:
燃燒方式
|
固定爐排
|
活動手搖爐排
|
鏈條爐排
|
拋煤機
|
倒裝爐排加拋煤機
|
振動爐排
|
下伺爐排
|
推伺爐排
|
半沸騰爐
|
沸騰爐
|
煤粉機
|
旋風(fēng)爐
|
燃氣
|
燃油
|
代號
|
G
|
H
|
L
|
P
|
D
|
Z
|
A
|
S
|
B
|
T
|
F
|
X
|
Q
|
Y
|
燃燒種類及代號如下:
燃料種類
|
無煙煤
|
貧煤
|
劣質(zhì)煙煤
|
褐煤
|
油
|
氣
|
木柴
|
稻糠
|
甘蔗渣
|
煤矸石
|
煙煤
|
代號
|
W
|
P
|
L
|
H
|
Y
|
Q
|
M
|
D
|
G
|
S
|
A
|
〔例〕 KZG1—8—W表示:臥式快裝鍋爐,固定爐排、蒸發(fā)量1t/h,蒸汽壓力8個表壓力、燒無煙煤。
木材干燥生產(chǎn)中常用的小型、低壓、快裝鍋爐。主要有KZG系列的(手工燃燒)及KZL系列(鏈條爐排)的臥式快裝鍋爐以及LSG系列的立式水管鍋爐。詳見表8—9和8—10。
選擇鍋爐主要根據(jù)干燥窯每小時需要的最大蒸汽消耗量和蒸汽壓力兩個參數(shù),然后查閱鍋爐產(chǎn)品樣本(或目錄)
〔例〕 某廠蒸汽加熱干燥窯3座,每座窯預(yù)熱期間平均蒸汽消耗量為310 kg/h干燥期間平均蒸汽消耗量為100kg/h。試選擇蒸汽鍋爐。
〔解〕確定鍋爐的蒸發(fā)量:
考慮到蒸汽消耗的不均勻性,每座窯預(yù)熱期間的最大蒸汽消耗量:310×1.25=387.5kg/h ;干燥期間最大蒸汽消耗量:100×1.25=125kg/h;需要的總的蒸汽消耗量(假設(shè)一座窯在預(yù)熱,另外兩座窯在干燥):387.5+(125×2)=637.5kg/h。
設(shè)蒸汽管道損失的蒸汽量為5%,則需要的鍋爐蒸發(fā)量為:637.5×1.05=670 kg/h
蒸汽壓力:干燥窯需要的蒸汽壓力通常為4—5個表壓力,根據(jù)以上蒸發(fā)量和蒸汽壓力的數(shù)值選擇KZG1—8臥式快裝水火管混合式鍋爐。蒸發(fā)量1t/h(103kg/h)蒸汽壓力8個表壓力。
表8—9 臥式快裝鍋爐的主要規(guī)格參數(shù)
鍋爐型號
|
蒸發(fā)量t/h
|
工作壓力Pa
|
受熱面積m2
|
爐排面積m2
|
鍋爐效率%
|
適應(yīng)燃料
|
外形尺寸,m
長×寬×高
|
生產(chǎn)廠
|
臥式水火管混合式
手工加煤
|
||||||||
KZG0.25
|
0.2
|
5×105
|
9
|
0.4
|
65
|
貧煤煙煤
|
2.4×1.5×2.3
|
寧波鍋爐廠
|
KZG0.5—8
|
0.5
|
8×105
|
20
|
0.88
|
70
|
貧煤煙煤
|
3.1×1.8×2.6
|
寧波鍋爐廠
杭州鍋爐廠
|
KZG1—8
|
1
|
8×105
|
29
|
1.365
|
78
|
貧煤煙煤
|
1.4×2.4×2.6
|
寧波鍋爐廠
杭州鍋爐廠
|
KZG1—8—W
|
1
|
8×105
|
30.2
|
1.365
|
78
|
無煙煤
|
4×2.4×2.6
|
福州鍋爐廠
|
KZG1.5—8
|
1.5
|
8×105
|
48.6
|
1.96
|
78
|
貧煤煙煤
|
4.3×2.7×3.7
|
寧波鍋爐廠
南通鍋爐廠
上海工業(yè)鍋爐廠
|
KZG1.5—8—W
|
1.5
|
8×105
|
48
|
1.96
|
78—82
|
無煙煤
|
4.3×2.7×3.0
|
福州鍋爐廠
|
KZG2—8
|
2
|
8×105
|
62
|
2.52
|
78
|
貧煤煙煤
|
4.6×2.7×3.8
|
寧波鍋爐廠
南通鍋爐廠
上海工業(yè)鍋爐廠
|
鏈條爐排
|
||||||||
KZL2—8—A
|
2
|
8*×105
|
56.4
|
3
|
79
|
煙煤
|
5.5×2.4×4.7
|
南京通風(fēng)鍋爐廠上海工業(yè)鍋爐廠
|
KZL4—13—A
|
4
|
13×105
|
110
|
4.3
|
80
|
煙煤
|
6.4×2.9×3.8
|
南京通風(fēng)鍋爐廠
蕪湖鍋爐廠
|
臥式火管
|
||||||||
KZG1—8—A
|
1
|
8×105
|
33.6
|
1.1
|
75
|
煙煤
|
2.0×2.0×3.0
|
本溪鍋爐廠
齊齊哈爾鍋爐廠
|
KZG2—8—A3
|
8
|
8×105
|
60
|
3.0
|
75
|
煙煤
|
2.8×2.3×3.0
|
本溪鍋爐廠
|
表8—10 手工燃燒的立式水管鍋爐的主要規(guī)格參數(shù)
鍋爐
型號
|
蒸發(fā)量
t/h
|
工作
壓力
Pa
|
受熱
面積m2
|
爐排
面積m2
|
鍋爐效率%
|
適應(yīng)燃料
|
外形尺寸,m
外徑總高
|
生產(chǎn)廠
|
LSG0.2—5
|
0.2
|
5×105
|
9.6
|
0.3
|
65
|
煙煤
|
Ф1.3×2.6
|
上海星火鍋爐廠
南通鍋爐廠
唐山鍋爐廠
|
LSG0.4—5
|
0.4
|
8×105
|
15.2
|
0.785
|
65
|
煙煤
|
Ф1.3×3.2
|
上海星火鍋爐廠
南通鍋爐廠
四平鍋爐廠
|
LSG0.7—5
|
0.7
|
8×105
|
25.9
|
1.04
|
70
|
煙煤
|
Ф1.424×4.01
Ф1.444×3.68
Ф1.676×4.275
Ф1.424×3.84
|
蕪湖鍋爐廠
本溪鍋爐廠
上海星火鍋爐廠
梧州鍋爐廠
|
LSG1—8
|
1
|
8×105
|
29.3
|
1.3
|
70
|
煙煤
|
Ф1.52×4.40
|
廣州鍋爐廠
|
2、爐氣供熱和調(diào)濕設(shè)備
(1)爐灶 爐氣加熱的干燥窯須配有爐灶,以煤或木材加工剩余物作燃料,產(chǎn)生爐氣體,作為傳熱、傳濕的介質(zhì),加熱并干燥木材。
爐灶為磚砌體(外層為普通磚,內(nèi)層為耐火磚),由燃燒室、沉降室、火星分離器及爐氣道等部分組成,見圖8-40。對爐氣的要求是無煙、無火星、無燃燒不完全物質(zhì)。
圖8-40 爐灶結(jié)構(gòu)圖
1、爐灶外殼 2、二次進風(fēng)口 3、裝料斗 4、掏灰口 5、平爐篦 6、斜爐篦
7、爐灶內(nèi)殼 8、火星分離器 9、爐氣道 10、總閘
燃料由裝料斗3定期裝在傾斜爐篦6及水平爐篦5上,燃燒生成的爐氣和半爐氣上升并和由二次進風(fēng)口來的空氣相遇,以保證完全燃燒。爐氣在一上一下的曲折流動中,夾雜著的灰塵逐漸沉降,然后在離心風(fēng)機的吸引下,爐氣沿火星分離器8的外壁高速環(huán)流而下,使火星和煙塵沉降于底部,清潔的爐氣由矩形氣孔流入火星分離器內(nèi)部,并經(jīng)過爐氣道9流至混合室。爐氣道有總閘10控制爐氣流量,在爐灶生火期間,應(yīng)關(guān)閉總閘,使煙氣由位于火星分離器頂部的煙囪排出。煙囪上裝有閘板,可調(diào)節(jié)排煙的數(shù)量。
爐灶應(yīng)能長期連續(xù)使用,建造必須嚴(yán)密,避免漏氣。爐灶在使用前須用文火烘干;停燒或重新使用是,應(yīng)緩慢冷卻,以免爐灶的開裂和剝落。
木燃料完全燃燒時,爐灶燃燒室的溫度應(yīng)達到900℃,總閘前溫度應(yīng)達到600—700℃。過剩空氣系數(shù)應(yīng)為2左右。
這種爐灶既可燒煤,也可以燒木廢料。
爐灶長期在高溫下工作,為了保持燃燒室的正常工作條件,延長使用壽命,每年需要檢修一次。檢修的主要工作是:清灰去渣,檢查爐體、校正儀表、修復(fù)或革新設(shè)備等。
圖5—18為南京林業(yè)大學(xué)干燥技術(shù)研究所研制的商用臥式燃燒爐的外形圖。
該燃燒爐以木材加工廠的加工剩余物——刨花、鋸屑、邊皮、料頭等到為燃料,在爐內(nèi)充分燃燒生成的爐氣體。經(jīng)燃燒爐內(nèi)置的除塵器高效除塵后,通過散熱器加熱窯內(nèi)的小米空氣。以濕空氣為介質(zhì)加熱和干燥木材或竹材。
2旋風(fēng)燃燒爐
圖8-41為南京林業(yè)大學(xué)干燥技術(shù)研究所于20世紀(jì)90年代初研制的開發(fā)的旋風(fēng)燃燒爐。
圖8-41 臥式燃燒爐外形圖
1— 爐門 2—燃燒室 3—螺旋進料管
4—水位表 5—蒸發(fā)器 6—爐氣引出管 7—蒸汽管 8—進水管 9—排污管
10—觀察孔
圖8-42旋風(fēng)燃燒爐
燃燒爐由上下部分組裝而成。帶有雙頭進料螺旋和頂部蒸發(fā)器,是熱風(fēng)、蒸汽混合爐(圖8-42)。刨花、鋸屑木碎料由振動料斗落入進料風(fēng)機,再與空氣一道鼓入爐下部的雙頭進料螺旋,被預(yù)熱和預(yù)干后,沿切向從圓周的兩對面同時噴入爐膛,這種雙頭螺旋結(jié)構(gòu)使燃料能更均勻地噴灑入爐內(nèi),在爐膛空間充分燃燒。爐的上部為蒸發(fā)器。產(chǎn)生的蒸汽必要時通過噴蒸管直接噴入干燥窯內(nèi),以提高空氣濕度。燃燒爐的出口處有扼流圈和擋灰板,使沒有燒完的燃料顆粒受慣性作用被阻擋在爐內(nèi),直至燃盡,以減少不完全燃燒熱損失。爐筒由耐熱鋼板卷焊而成,內(nèi)砌高鋁質(zhì)耐火磚,外包硅酸鋁耐火棉,最外層用薄鋼板覆面。爐外表溫度不超過40℃,以盡量減少輻射損失,爐內(nèi)產(chǎn)生的燃氣引入爐氣調(diào)制室,先沉降除塵,再與空氣混合調(diào)制到約350℃,再引入窯內(nèi)的爐氣加熱管。
3、調(diào)濕裝置
以爐氣為熱媒的干燥設(shè)備,其增濕裝置與蒸汽干燥相類似,可以采用直接向窯內(nèi)噴射微壓蒸汽或向窯內(nèi)噴射霧化水的方法來提高窯內(nèi)介質(zhì)濕度。
為熱媒的干燥設(shè)備,其增濕裝置與蒸汽干燥相類似,可以采用直接向窯內(nèi)噴射微壓蒸汽或向窯內(nèi)噴射霧化水的方法來提高窯內(nèi)介質(zhì)濕度。
產(chǎn)品目錄
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