Горелочные устройства промышленных печей и топок

Содержание
-
Введение.
-
Гл. 1. Общие принципы разработки системы отопления (основные положения; обзор типов печей: шахтные, воздухонагреватели, горны агломерационных/окатышевых машин, вращающиеся трубчатые, плавильные, колодцы, высокотемпературные проходные/протяжные, садочные, сушильные устройства).
-
Гл. 2. Нормативные требования к горелкам и документации (терминология, классификация, общие технические требования).
-
Гл. 3. Диффузионные горелки (основы струй/факелов; диффузионные, вихревые, для шахтных печей и т.п.).
-
Гл. 4. Горелки без предварительного смешения (тип «труба в трубе», ДВБ/ДВС, длиннопламенные, инжекционные для горнов, для вращающихся печей, газокислородные и др.).
-
Гл. 5. Газовые горелки с улучшенным смешением (фурмы, двухпроводные/керамические, для колодцев, для низкокалорийных газов, скоростные, радиационные/плоскопламенные, регенеративные/рекуперативные и др.).
-
Гл. 6. Горелки с регулируемым смешением и длиной факела (различные конструкции ВНИИМТ/ВостИО и др., совместное сжигание газов, «Гриф» и т.п.).
-
Гл. 7. Горелки предварительного смешения (инжекционные типоразмерные серии, панельные «беспламенные», для безокислительного/внепечного нагрева, блочные решения и др.).
-
Гл. 8. Форсунки для распыливания жидкого топлива (высокого давления, пневматические, механические, паромеханические, акустические и методика расчёта).
-
Гл. 9. Газомазутные (комбинированные) горелки (линейка типовых систем разных заводов/КБ, включая вихревые, низкотемпературные, форкамерные).
-
Гл. 10. Радиационные трубы (тупиковые ТРТ/ТРР/ТРН, U-/W-образные, низкого давления и др.).
-
Гл. 11. Теплогенераторы и газовые обогреватели (ГЦ-70/ГЦ-100, ТЛ, ГБТ-2000, ГВК-0,3/ГВК-10, «ЮМАС» и др.).
-
Гл. 12. Системы зажигания и контроля пламени (переносные запальники, пилотно-защитные/запально-сигнализирующие приборы, плазменные запальники, средства контроля пламени).
-
Гл. 13. Огнеупорные горелочные блоки и туннели (по типам горелок ДВБ/ДНБ/ДВС/ДНС/ГНП/ГР/ГРВ/ГПП/инжекционные и т.п.).
-
Гл. 14. Принципы испытаний горелочных устройств (общие положения; особенности испытаний газовых/газомазутных горелок, радиационных труб, ИК-горелок, для плавильных печей).
-
Гл. 15. Принципы изготовления горелочных устройств; Приложения I–III; Библиографический список.
Подробное изложение (по смысловым блокам)
1) Логика проектирования систем отопления печей (гл. 1)
Книга начинает с системного подхода: от теплотехнологической задачи агрегата (нагреть/плавить/сушить) — к режиму горения (мощность, распределение теплового потока, длина/форма факела, избыточный воздух), затем — к выбору класса горелочного устройства и компоновке (расположение, количество, ориентация, обдув, защита). Для каждой группы печей даны типичные требования к факелу/теплопередаче и ограничения по газодинамике (например, в колодцах — «точечная» подача и защита кладки, в вращающихся — устойчивость при перепадах тяг/натекании сырья). Это задаёт рамки для всех последующих глав со специализированными решениями.
2) Нормативная база, термины и требования (гл. 2)
Сформулированы термины и классификация (диффузионные, без/с предварительным смешением, комбинированные, скоростные, регенеративные/рекуперативные, для ИК-нагрева и т.п.) и общие требования: устойчивость воспламенения/горения, диапазон регулирования, безопасность, материалы и стойкость, шум/вибрация, требования к КД и протоколам испытаний. В работе регулярно отсылаются к действующим стандартам/ТУ на промышленные газовые горелки и их испытания (например, ГОСТ 29134-97 по газовым горелкам), что задаёт рамки измерений характеристик.
3) Диффузионные горелки и струйно-факельная аэродинамика (гл. 3)
Детально разбирается физика свободных струй (изотермических и «горящих») и диффузионных факелов: перемешивание, расширение, затухание пульсаций; влияние ограничений (смесители, туннели), вихревая реверсия для стабилизации пламени. Отсюда — типовые конструкции для шахтных печей и специальных процессов (обжиг извести, сжигание газа в слое окатышей), где важны длиннопламенность/пристенность и мягкая теплопередача без перегрева кладки.
4) Без предварительного смешения (гл. 4) и «улучшенное смешение» (гл. 5)
В non-premix-семействе ключевы: геометрия «труба-в-трубе», ДВБ/ДВС, длиннопламенные ВНИИМТ-Д, боковые горелки для вращающихся печей, газокислородные модули для локального нагрева. Для улучшенного смешения — газовоздушные фурмы/двухпроводные/керамические горелки, скоростные (высокие истечения → конвекция/экранирование), регенеративные/рекуперативные решения, а также радиационные/плоскопламенные для равномерных тепловых потоков. Здесь книга соединяет газодинамику струй с практическими рядами изделий (ГНП, ГДУВ, ГР/ГРВ, ГПП и т.д.) и их применяемостью по зонам печей.
5) Регулируемая длина/форма факела (гл. 6)
Большой набор конструкций (ВНИИМТ, ВостИО, КПТИ, «Промгаз»): от горелок ГРФ/ГРДФ/ГСТ/ГТТ до комбинированных схем для совместного сжигания различных газов (включая ферросплавные). Смысл — активное управление конфигурацией пламени (длина, ширина, пристенность) под технологию/геометрию печи; приёмы: вихреобразование, завихрение/дожиг, внутренняя рециркуляция продуктов, изменяемые профили подмеса воздуха, в том числе для снижения NOx/СО при сохранении теплопередачи.
6) Предварительное смешение, «беспламенные» и безокислительный нагрев (гл. 7)
От инжекционных (Н, П, В/ВП, ИУ) до панельных «беспламенных» (ГБПш) и ГГПС для безокислительного нагрева (контроль атмосферы, минимизация накипи/окалинообразования). Рассматриваются и внепечные нагреватели/горелки (ГВН), блочные и смесительные узлы, где критичны газоплотность, устойчивость и безопасность.
7) Форсунки и распыливание жидкого топлива (гл. 8)
Дано сравнение схем (высокого давления, механические/с обратным сливом, пневматические, паромеханические, акустические), расчётные соотношения и области применимости для печей различных типов. Это «инструментарий» для подбора распылителей под вязкость/поверхностное натяжение топлива, диапазон нагрузок и требования к длине/форме факела.
8) Комбинированные газомазутные (гл. 9)
Линейки двухтопливных горелок (ГКВГ, ГМР, ГМГБ, ГМП, вихревые/форкамерные и т.п.) с акцентом на переключение топлива, устойчивость факела, совместимость с существующей кладкой и узлы поджига/контроля. Приведены типовые решения разных заводов и КБ и их характеристики применения.
9) Радиационные трубы, теплогенераторы, ИК-нагрев (гл. 10–11)
По радиационным трубам — тупиковые ТРТ/ТРР/ТРН, U-/W-образные, низкого давления и др.: компоновка, распределение теплового потока, устойчивость горения в замкнутых объёмах. В теплогенераторах/обогревателях — от ГЦ-серий до калориферов/завес и специальных модулей «ЮМАС». Это отдельный «зоопарк» изделий для локального нагрева/сушки с чётко прописанной автомatikой, дымоудалением и контролем пламени.
10) Запальные/защитные устройства и контроль пламени (гл. 12)
Широкий перечень запальников/ЗЗУ/ЗСУ, включая плазменные решения и детектирование пламени. Описаны функции, схемы, элементы автоматики, диагностика. Узел считается равноправной частью горелочной системы (безопасность пуска/остановки, блокировки по затуханию, сигнализация).
11) Огнеупорные горелочные блоки/туннели (гл. 13)
Фокус на узлах сопряжения «горелка—футеровка»: туннели, блоки по типам горелок (ДВБ/ДНБ/ДВС/ДНС/и др.), вопросы формообразования факела, защиты кладки и долговечности. Это мост между теплотехникой горения и службой огнеупоров.