Vysoká pec

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 16. června 2020; ověření vyžaduje 1 úpravu .

Vysoká pec (možnosti názvu: ohřívač vzduchu , regenerátor , cowper ) - zařízení pro ohřev vzduchu (studený dmychadlo vycházející z dmychadla ) před jeho přivedením do vysoké pece [1] . Zavedení ohřívačů vzduchu se stalo nejefektivnějším způsobem úspory paliva ( koksu ) v historii výroby vysokých pecí.

Historie a moderna

Vysokopecní výroba existuje zhruba od 14. století, ale myšlenka vhánět do vysoké pece ohřátý a nikoli studený, který měl po staletí teplotu atmosférického vzduchu, vznikla až na počátku 19. století. 11. září 1828 James Beaumont Nielson jako první získal patent na použití horkého otřesu ( britský patent č. 5701) [2] a v roce 1829 provedl ohřev výbušniny v továrně Clyde ve Skotsku [1]. . Jeho zařízení, které sestávalo z litinových trubek ve tvaru V procházejících pecí, umožňovalo ohřát vzduch na teplotu 150 °C. Použití dmychadla ohřátého pouze na 150 °C namísto studeného foukání ve vysoké peci vedlo ke snížení měrné spotřeby uhlí použitého ve vysokopecní tavbě o 36 %. Následně použití více zahřátého dmychadla (350–400 °C) v koksových vysokých pecích umožnilo snížit relativní spotřebu koksu [1] o 25–35 %.

Díky své vysoké účinnosti se brzy rozšířilo vysokotlaké vytápění. V současné době je výbuch ohříván na 1100-1200°C a více [1] . Za celou historii existence vysokopecní výroby ani jedno opatření nepřineslo takový pokles měrné spotřeby paliva jako použití ohřívaného vzduchu.

V prvních desetiletích používání vysokotlakého ohřevu existovalo několik typů ohřívačů vzduchu (HH) a jejich odrůd, což byly nejčastěji rekuperátory . Dnes se ve výrobě vysokých pecí v Rusku a v mnoha dalších zemích používají pouze ohřívače vzduchu regeneračního typu , které pracují na vysokopecní plyn nebo jeho směs s jinými hořlavými plyny - přírodními nebo koksovými (tj. záměna s jiným typem směsného plynu ). První takové ohřívače vzduchu byly vynalezeny v roce 1857 ( britský patent č. 1404) [3] anglickým inženýrem Edwardem Cowperem . Četné druhy ohřívačů vzduchu regeneračního typu jsou stále mnoha odborníky pro pohodlí nazývány „coupers“ [1] .

Pro nepřetržité zásobování vysoké pece proudem vzduchu jsou zapotřebí minimálně dva ohřívače vzduchu. Obvykle se v komplexu pece staví blok tří nebo čtyř HV, které střídavě ohřívají odstřel.

Popis designu

Cowper je vertikálně umístěný klenutý válec až 50 m vysoký a 9-10 m v průměru.

Ohřívač vzduchu je z vnější strany uzavřen v ocelovém plášti, který je zevnitř vyzděn tepelně-izolačními a žáruvzdornými cihlami [1] , aby nedocházelo k lokálnímu přehřívání, vzniku trhlin a deformací pláště a také ke snížení tepelné ztráty do atmosféry. Vnitřní prostor je rozdělen svislou stěnou, která nedosahuje nahoru, na dvě části - spalovací komoru a žáruvzdornou trysku. Nahoře je kopulovitý prostor, který spojuje dvě části ohřívače vzduchu.

Cowpery se používají ve vysokopecní výrobě s výraznými konstrukčními změnami.

Jak to funguje

Do spalovací komory se přivádí vysokopecní plyn a vzduch pro spalování plynu . Směs dohoří, spaliny stoupají spalovací komorou nahoru, obcházejí kupolovou část ohřívače vzduchu a pak působením tahu komína procházejí tryskou směrem dolů. Dále se plyny dostávají do podobalového prostoru, prasat a komína, kterým se uvolňují do atmosféry. Produkty spalování procházející tryskou ji ohřívají. V trysce se akumuluje velké množství tepla.

Ohřívače vzduchu pracují cyklicky. Pro každou pec se používají 3-4 ohřívače vzduchu. Zatímco některé ohřívače vzduchu se ohřívají, jiné dodávají vzduch do vysoké pece. Po vychladnutí cowperu se na dmychadlo nasadí další a vychlazený se opět zahřeje.

Existují čtyři režimy foukání: sekvenční, paralelní, párově paralelní a smíšený. Nejběžnější režim provozu ohřívačů vzduchu je sekvenční, kdy ohřívače vzduchu pracují střídavě, jeden po druhém se odstřelí.

Typy ohřívačů vzduchu

Poznámky

  1. ↑ 1 2 3 4 5 6 Cowper // Kazachstán. Národní encyklopedie . - Almaty: Kazašské encyklopedie , 2005. - T. III. — ISBN 9965-9746-4-0 .  (CC BY SA 3.0)
  2. ↑ Woodcroft B. Předmětový index (vytvořený pouze z titulů) patentů na vynálezy, od 2. března 1617 (14 Jakuba I.), do 1. října 1852 (16 Victoriae  ) . - Londýn, 1857. - S. 347.
  3. ↑ Woodcroft B. Chronologický index přihlášených a udělených patentů, za rok  1857 . - Londýn: Great Seal Patent Office, 1858. - S. 86.

Odkazy