熔化3

第二章  熔窑温度制度与火焰控制
熔窑的温度制度指沿窑长方向的温度分布。一般用温度曲线表示。温度曲线是一条由几个温度测定值连成的折线,平板池窑一般测量小炉腿温度。
温度曲线对玻璃熔化速度,对流情况,成型作业,燃料消耗等都有影响,因此,连续作业池窑必须根据玻璃成份、燃料品种、生产规模、成型方式等条件,建立一个全窑的温度制度。温度制度一经建立,必须维持相对稳定,不能轻易更改。
一、平板池窑的温度曲线有三种,即“山形”“桥形”和“双高”曲线。
      “山形”曲线                  “桥形”曲线
                                     
1、“山形”曲线
热点突出,热点距1#小炉温差为100-130℃甚至150℃,温差大,对流明显,泡界线清晰。从某种程度上,不能够充分利用熔化面积。
2、“桥形”曲线
高温带跨度大,达两对甚至三对小炉。热点不明显,位置不稳定。
若桥面偏前,投料口温度与热点温度相差小,回流弱,容易发生跑料现象,化料块,生产流深层玻璃液温度提高,同时泡沫层薄,泡界线不整齐,原板质量差;若桥面偏后,料堆熔化慢,不整齐的泡界线外液面上会烧出若干沫子,燃料消耗大,成型流深层温度较低,虚温现象严重原板上气泡较多,生产不稳定。造成澄清面积缩小,澄清效果差,容易导致
气泡及轻微波筋的产生。
3、“双高”曲线
即双高负荷温度曲线。核心是提高1#2#小炉温度,加大1#2#小炉燃料量,在小炉燃料分配上,使1#2#小炉与热点燃料量相同或近似。特点是降低1#小炉与热点温差,实行强制熔化。目前一般都采用“双高”曲线。
卡环弯制
二、喷
喷就是燃烧器,使重油、燃料油充分燃烧。
我国玻璃行业试验、使用的燃油喷最早是苏霍夫式、德式索格。目前应用普遍的是英式莱德洛的改进型LXQ包装箱制作型喷、已技术国产化的BHB型和GT-CPA型喷。
喷结构:由油咀、风帽、外套、油管、油气快速接头组成。
现分类介绍如下:
(一)BHB型喷
1、概述
BHB型喷一般有BHB250BHB300型号等,由北京航空航天大学开发研制用于玻璃行业。
其中,250是指单位时间内喷出的最大流量(Kg/h)。
2、规格
喷长度:80/85/90cm等。
油嘴直径:3.8/4.2/4.0/4.8mm等。
3、工作原理
燃油从油管流入喷嘴芯内的油路大孔(孔径4-5mm),雾化气直行没有执返过程,先后于油流相遇两次。第一次在喷嘴芯中部,雾化空气经螺旋风槽降压增速,达到音速(声音在
空气里的速度340m/s)后进入油路,实现初次雾化。在喷嘴芯出口处,雾化空气经锥形直向风槽又一次增速到音速后与有旋向分速的油气混合流相遇实现两次雾化。
4、特点
1)无压力板,油路上只有一个大孔,不易结焦堵塞。
2)结构简单,易于拆装、维修。
3)油气两次相遇,基本完全依靠空气雾化。
5、使用情况
(1) 火焰
火根、火梢较细,火根黑区较长,火易放长,刚性好,覆盖面略窄。因为在喷嘴出口处两次雾化时,气流只有轴向直行的速度,相对减弱了火根处的雾化作用,使黑区较长。同时油气混合流出喷后切向旋转的分速小,轴向直流的分速大,使火根刚性好覆盖面略窄。
(2) 火焰对熔化的影响
火根处温度低,横向温差偏大,料堆向熔窑两侧池壁偏斜的倾向变大。
(3) 适应性
对油的粘度范围适应较宽。
4)雾化空气耗量
雾化空气耗量较大,雾化气、油压比值达1.2-1.3,雾化空气单耗0.25-0.3kg空气/kg油。
(二)LXQ型喷
由秦皇岛玻璃工业研究设计院燃烧中心开发研制。
1、结构:风帽、阻气圈、气旋流体、压力板构成。
2、工作原理
燃油先流到压力板,经压力板上的斜孔产生切向分速,使油流均匀分布在气旋流体内腔,形成一层油膜。雾化空气在风帽受阻后折返进阻气圈,再折返进气旋流体的螺旋风槽,在
风槽出口处降压增速到音速,并与油膜相遇,在巨大气动力作用下油膜破碎而雾化。油气混流到喷嘴出口处,气流继续雾化油滴,达到燃烧温度后出火。
3、特点
防爆电磁线圈1)先经压力板的机械雾化,再由空气两次雾化。
2)空气在折返过程中,冷却保护件。空气流有一个短暂的受热过程,增加空气压力损耗。
4、对燃料的要求
mjpg最佳进油粘度4-60E。生产中发现带四孔压力板对油的粘度范围适应较窄,粘度超过120100E其雾化已受到影响,油耗高影响窑内温度制度。重油的灰分、机械杂质含量偏大时易结焦堵塞。
雾化空气耗量较小,雾化气、油压比值达1.04,雾化空气单耗0.2-0.23kg空气/kg油。
5、使用情况
(1) 火焰
火根、火稍较粗大,火根黑区较短而淡,火焰明亮,火稍飘而软,覆盖面大,火焰特点取决于喷嘴结构。喷嘴内油膜与空气流以相反旋转方向相遇,油气混合流出后又以一个较大的切向分速,同时减弱了轴向直流的速度。火根处的雾化较好,火焰软、覆盖面宽,但刚性不足。
(2) 火焰对熔化的影响
火根处温度高,减小窑内横向温差,减轻料堆向熔窑两侧池壁偏斜的倾向。
  6、使用注意事项
1)、选择喷时,雾化空气的耗量应越少越好。虽然和助燃风相比雾化空气量很少,但空压机成本费用高。
2)、喷件的烧损速度和备件购买量应考虑。受到的结构、件材质、火焰的影响,但因使用时风帽插入喷嘴砖的深浅程度、保护余气量的多少不同造成件工作环境的不同,造成烧损不同。
(三)、LXQ型与BHB型喷比较
LXQ型喷
在油质比较好时,油、雾化气量耗用少,火焰较好。对油质适应范围窄。虽在实际生产中可去除压力板提高对高粘度油的适应性,但牺牲了雾化效果、油耗、火焰状况。
BHB
在油质较好时火焰、油耗、雾化不显优势。油质差变化大时,并不明显恶化说明其适应能力强。
(四)、喷安装和使用要求
1、更换油的顺序。
1空气雾化喷嘴)选择好油汽嘴孔径。
2)进行装配、调节好油嘴与风帽的距离。
3)观察油嘴与风帽是否同心。
4)观察快速接头是否灵活能用。
(4) 到小炉下面先关油,再关汽,然后拆除喷。
(5) 到小炉下面依次把汽管、油管与上汽油管接好。
  A、先接汽管于喷的接头,同时打开一点压缩空气。
  B、接喷油管的接头。
7)调整喷嘴的位置、高度、角度后用螺母固定。
8)最后依次开汽、再开油、调整火焰亮度及长度。
2、注意事项和清冼
1)安装喷嘴必须在火稍方向,因为火稍方向的喷嘴是不喷油的。这样对大窑的温度制度影响可以避免。
2)油嘴与汽嘴安装时要注意规格配合,否则影响火焰的稳定。
3)要当心软管里的高温余油喷出影响安全。
(3) 清冼要把油嘴风帽里的垃圾除掉。
3、油结焦的原因
1)喷同心度偏差。
2)油质量差,小口径油易堵塞,结焦。
3)油与喷嘴砖中心不一致。
4)雾化不良,油压大,粗油滴产生易造成结焦。
5)换火不当,惯性油压喷出的残油滴压在油上。
4、油温
一般不超过150度。
1)温度过高时会引起重油的气化和泡沫从喷嘴喷出时形成的气体会发生气阻现象,使喷射产生脉动并发出噪声等燃烧不稳现象。
moba平衡梁2)油会从管道中析出胶质沥青,油焦等沉淀物,使管道不畅,加热器传热效率下降,使油嘴堵塞。
5、喷燃烧不稳的原因
1)供油不稳,油的过滤器,油温,油管路是否混入空气
2)雾化空气过大或过小,检查供油压力,调节旋塞开度
3)助燃风过多过少,检查窑炉闸板的开度,窑炉压力,两次空气量。
(4) 燃烧室温度低,油温降低,检查烟道闸板开度。
(五)、重油的雾化
1、重油的燃烧
重油比较容易燃烧,但合理燃烧不容易。因此必须要一个合适的燃烧方法,目前玻璃行业采用雾化燃烧法和气化燃烧法。
A、雾化燃烧
将重油喷成雾滴,再与空气混合燃烧。喷成的雾滴目的是为增大与空气的接触面积。使重油容易和空气混合,使燃烧迅速又完全。
B、气化燃烧
将重油蒸发裂化成油气,再按油气方式燃烧。油气制取经重油加热、蒸发气化、高温裂化、洗涤净化制成油气储存在气柜备用。重油裂化另建一车间,设置一套净化设备,但制气过程仍要损失不少热量,在制品加工工序中缺乏净化煤气来源时采用。
2、雾化原理
雾化燃烧法包括了热传递、扩散、化学反应等过程,其燃烧气体中除气态的碳氢化合物外,还有固态的碳粒、液态的重馏分。分四个阶段:雾化、蒸发(气化)、混合(空气)
、着火燃烧。雾化阶段是燃烧过程的关键,雾化好坏影响极大、轻则增加油耗、重则影响生产。
使油流股变细和一般物质的细碎过程一样,各种物质都有一保持表面状态不被破坏的内力,只有施加的外力超过此内力时,才破坏其表面状态,物质被破碎。保持油流股表面状态的内力是油的粘度和表面张力,外力大于内力时,油流股被分散,当剩余的外力仍大于分散后油流股的内力时,油流股继续被细变雾,直至外力等于内力,达到相对平衡时,油流股才不被再变细,形成大量的具有一定直径的雾滴,油流股内力是进行雾化的唯一依据,施加外力是雾化的条件。
根据雾化机理分机械雾化(直接法)、介质雾化(间接法)
(1) 机械雾化
将重油以高压(1.01-3.04MPa)以较大的速度并以旋转运动的方式从小孔喷入气体空间使油雾化,由于依靠本身高压成为油压雾化。
高压下油流股内部的波形震动。高压旋转运动产生的离心力。油流股通过气体空间时遇到
的摩擦力。由气穴现象产生的局部气化和沸腾,气穴现象:重油局部的自发沸腾和形成气泡和蒸汽空穴,该现象在油压聚降,温度升高时产生或形成急剧涡流由于局部地区的气流速度剧增造成负压也可能产生。重油含有的气体就膨胀成气泡或气穴,使重油加速分离。由于以上各力,使喷出的油流形成薄膜,薄膜增加到顶峰时,成为韧带状的液条,破裂成液滴。
雾化效果与油压、油粘度、油的喷出速度、涡流程度、喷嘴结构有关系。雾滴较粗(100-200um),火焰较廋长(2-3m,扩散角45-50度),刚性好、喷出量大、设备简单、调节方便、无噪音、适用于水泥回转窑。
2)介质雾化
以一定的角度高速喷出的雾化介质使油流股分散成雾滴。
这种方式造成雾化是由于雾化介质对油流股的机械作用,当摩擦力或冲击力大于油的表面张力油流县分散成夹有空隙气泡的细流、继而破裂成细带或细线,然后又在表面张力的作用下形成雾滴。
雾化效果与油粘度、表面张力、油与雾化介质相交角度、相对速度、接触时间、面积、雾化用量、密度有关。
雾化细度与油粘度成反比,粘度越大、破裂成油带或油线越粗、雾滴越大。
油流股在力和速度的作用下被破裂的程度与表面张力有关,张力越大细带在其尚未伸展,尚未达到足够薄时很快被折断、分离出来的雾滴越粗。反之张力越小,细带充分伸展、变薄,、分离出来的雾滴越细。由于重油组分是碳氢化合物、不同油品的表面张力值相差不大(平均0.024-0.032N/m),且表面张力随温度的变化很小,所以张力影响是有限的。

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