CC BY
13Рис. 1 - Контур регулювання ргвня води в барабанi
Також в ходi проведення модершзацп рекомендуется зробити наступш заходи:
1). Встановити у пвдйомному димарi м1ж пiччю та КУ газоа^затори на О2 та СО - MRU SWG 300, що дозволить контролювати повноту згоряння па-лива та попадания кисню в КУ, яке може призвести до швидко! окислюваностi та виходу з ладу трубок, що входять до КУ.
2). Необхвдно здшснювати контроль хiмiчного складу води в барабаш, поживно! води на котел, який зараз проводиться наступним чином: проводиться взяття проби, потiм проба ввдправляеться в хiмiчну лабораторiю, далi iнформацiя про вмiст солi у водi надходить назад на пульт керування КУ. Тому рекомендуеться встановити солемери МАРК-602Т на поживну воду i в солоний ввдсж барабана котла (вмiст солi визначаеться непрямим шляхом по солевмюту в солоному вiдсiку), що прискорить отримання шформаци про вмiст солi у водi i, ввдпо-вiдно, шдвищить як1сть управлiння технологiчним процесом.
3). Перед подачею на рекуператор необхвдно пщгрпи повiтря. Це робиться для того, щоб волога холодного повiтря при зггкненш з гарячими трубками з продуктами згоряння, що ввдходять, миттево не конденсувалася на трубках, не ввдбувалася коро-зiя трубок i поява на них отворiв. У системi перед-бачено калорифер, який пiдiгрiвае повiтря перед подачею його на рекуператор для подальшого шдь грiву та подачi на спалювання, який опалюеться за рахунок подачi на нього насичено! пари. Рекомендуеться розробити автоматичну систему тддршу повiтря до певно! задано! температури. Необхвдно вимiрювати температуру повиря на виходi з калорифера i вимiрю-вати витрату насичено! пари, що
подаеться на опалення калорифера. Порiвнюючи необх1дну температуру повiтря iз заданою, необхь дно, вiдповiдно, зб№шувати або зменшувати витрату насичено! пари. Тим самим, на виходi з калорифера отримуватимемо повпря з постiйною температурою i, отже, система регулювання дозволить не залежати температурi повiтря, що виходить, ввд температури, що входить, за рiзних температурних умов.
4). Оск1льки трубки рекуператора пвддаються корозi!, i в них з'являються отвори, то ввдбуваеться перехвд вiдпрацьоваиих димових газiв з трубок в повпря, що пщ^ваеться, i зменшуе ввдсотковий вмiст кисню в загальному обсязi повiтря. Тому в си-стемi регулювання спiввiдношения природний газ-повiтря рекомендуеться встановлення газоаиалiза-торiв MRU SWG 300 на кисень перед входом повь тря на рекуператор i пiсля виходу повпря з нього.
Ус пропозицп щодо модернiзацi! будуть вра-ховаш пiд час розробки функцiонально! схеми ав-томатизацi!.
Висновок. Запропонована модершзащя дозволить пвдвищити ефективнiсть роботи котла-утиль затора за рахунок вдосконалення управлiния техно-логiчним процесом та шляхом замши техшчних за-собiв автоматизацi! бiльш сучасними.
Список лггератури
1. Бойко, В.И. Автоматизированные системы управления технологическими процессами в черной металлургии: учебное пособие / В.И. Бойко, В.А. Смоляк. - Днепродзержинск, 1997. - с. 507.
2. Глинков, Г.М. АСУ ТП в черной металлургии / Г. М. Глинков, В.А. Маковский. - М.: Металлургия, 1999. - 310 с.
МОДЕРШЗАЩЯ МЕТОДИЧНО1 ПЕЧ1 НА ОСНОВ1 ВИКОРИСТАННЯ БЕЗПОЛУМ ЯНИХ
ПАЛЬНИКГВ
Добровольська Л. О.
кандидат технгчних наук, доцент доцент кафедри автоматизацИ I комп 'ютерних технологш Приазовського державного техтчного унгверситету, Украна
Шкапа Г.О.
маг1стр кафедри автоматизацИ I комп 'ютерних технологш Приазовського державного техтчного унгверситету, Украна
MODERNIZATION OF THE METHODICAL FURNACE BASED ON THE USE OF A FLAMELESS
BURNER
Dobrovolska L.
Candidate of Technical Sciences, Associate Professor Associate Professor, Department of Automation and Computer Technologies
Priazovskyi State Technical University, Ukraine
Shkapa G.
Master, Department of Automation and Computer Technologies Priazovskyi State Technical University, Ukraine
Анотащя
У статп розглядаеться модершзащя системи автоматичного управлшня температурним режимом методично! ne4i за рахунок застосування безполум'яних пальников, що працюють з низьким надлишком по-вiтря i можливiстю роботи на повiтрi збагаченому киснем. Пропонована модернiзацiя дозволить значно зб№шити економш палива; зменшити окалшоутворення; збiльшити продуктивнiсть печi; забезпечить рь вномiрнiсть розподiлу температур в печг
Abstract
The article discusses the modernization of the automatic temperature control system of the methodical furnace due to the use of flameless burners operating with a low excess of air and the possibility of working in oxygen-enriched air. The proposed modernization will significantly increase fuel economy; reduce scale formation; increase furnace productivity; ensure uniform temperature distribution in the furnace.
Ключов1 слова: методична тч, зони печ^ температурний режим, система управлшня, iнжекцiйнi пальники, безполум'яш пальники.
Keywords: methodical furnace, furnace zones, temperature regime, control system, injection burners, flameless burners.
Постановка проблеми. 1стотний вплив на яш-chí енергетичш та економ1чш показники прокату надае режим нагр1ву металу в методичних печах. Завдання тдвищення енергоефективносп виробни-цтва багато в чому зводиться до вдосконалення те-плово! роботи методичних печей i може бути вирь шено шляхом розробки високоефективних тепло-вих режим1в, що вщповщають вимогам, що пред'являються до як1сних характеристик нагр1ву металу та енергозбереження. Тому виршення такого завдання е актуальним.
Аналiз останшх дослвджень i публiкацiй. До-слщження i розробки пов'язан з управл1нням температурним режимом нагр1вальних печей ведуться дуже давно. 1снують усшшш розробки багатьох вчених свггу. Це роботи Афанасьева В. Н., Круг-лова С. П., Летова А. М., Ротача В. Я., Кудшова Ю. I., Ктмовицького М. Д., Остапенко А. Л., Бейгель-з1мера Е. Е. Також вщом1 науковщ з Ггали Алессан-дро Делла Рокка, Масамшано Фантуцци. Розробки Tenova LOI Italimpianti. Так методика обчислюва-льного пдродинам1чного моделювання, розроблена дослщницьким центром Centro Sviluppo Materiali в рамках проекту FlexyTech® Tenova для моделювання окремих пальнишв, була вдосконалена з метою ïï застосування в нагр1вальних печах в цшому. Корзин В.В. i Абузяров Р. А. з фшп ВолгГТУ роз-рахували математичну модель об'екта управлшня, однiеï секцiï нагрiвальноï печг У данш науковш робот було розглянуто розрахунок математично1' мо-дел1 об'екта управлшня, одте1" секцп печг Сукуп-нють математичних р1внянь, що вщображають за-лежнють вихщних величин в1д вхщних, доповнена обмеженнями, що накладаються на щ величини,
умовами фiзичноl здiйсненностi, вимогами з без-пеки функцiонування, рiвняннями зв'язку з шшими об'ектами, е математичною моделлю процесу. Модель процесу доповнюеться алгоритмом управ-лiння, що забезпечуе випуск продукци iз заданими показниками незалежно вщ деякого коливання характеристик вихщних матерiалiв, енерги, що тдво-диться i т. п. Актуальним науковим напрямком ро-звитку нагрiвальних печей е застосування i розро-бка нових пальникових пристро1в для об'емного спалювання палива з високотемпературним повгг-рям [1].
Мета статт - на основi юнуючих теоретичних i практичних матерiалiв модершзувати систему автоматичного управлiння температурним режимом методично! печi за рахунок застосування безполум'яних пальнишв, що працюють з низьким надлишком повиря i можливютю роботи на повг^ збага-ченому киснем.
Виклад основного матерiалу. Методичнi печi використовуються для на^вання металу перед прокаткою на листових i сортопрокатних станах. Вони вщносяться до печей безперервно! дИ. Метал, пересуваючись, проходить наступнi зони печг ме-тодичну (не опалювальна зона попереднього на-грiву); зварювальну, в якш здшснюеться швидкий нагрiв металу; томильну, де вiдбуваеться вирiвню-вання температури по перетину заготiвки.
Перевагами методичних печей е безперервний характер роботи i завдяки цьому стаб№ний тепло-вий режим, що полегшуе автоматичне регулювання теплового режиму. Методична тч, яка е об'ектом дослiдження, працюе з низькими технiко-економiч-ними показниками. Причина цього у системi опа-лення печi, яка потребуе модершзацп.
Опалення методично! печi засноване на засто-суваннi iнжекцiйних пальнишв. Принцип дi! поля-гае в тому, що потiк повiтря всмоктуеться при впливi потужного газового струменя в корпус, де вiдбуваеться повне змшання газу середнього тиску з необхвдною кiлькiстю повiтря, в процеа роботи випускають невелике полум'я, а сам процес зашн-чуеться в мшмальному обсязi.
У процесi дослщження виявленi наступнi не-дол1ки: незадов№не пропорцiювання газу i повiтря при малих !х витратах; проскоки полум'я в зм!шу-вач при робот на пiдiгрiтiй сумiшi i шум; мала до-вжина факела [2] .
В управлшш температурним режимом методично! печi пропонуеться замша шжекцшних пальни-к1в на безполум'яш пальники (MILDFLAME® без-полумiннi пальники зi збагаченим киснем), як1 мо-жуть працювати з низьким надлишком повiтря (25%) i можливютю роботи на повiтрi збагаченому киснем (до 29%). До переваг даних пристро!в необ-х1дно вщнести наступш: значна економiя палива;
зменшення окалшоутворення; збiльшення продук-тивностi ne4i; piBHOMipHicTb розподiлу температур.
Пальники ML300 потужшстю 2500 кВт i ML350 потужшстю 3300 кВт рекомендуеться вста-новити по зонах печ^ що забезпечить рiвномiрний розподiл температури по всш печi.
Пальники працюють з пщгргтим до 400-450°С повiтрям. Бесполум'яна робота з температурою в ядрi полум'я 1450°С полiпшить умови роботи футеровки печ^ продовжить термiн служби футеровки.
Робота пальников з низьким надлишком повь тря 5% i менше, i на пiдiгрiтому повiтрi до 450°С забезпечить додаткову значну економш палива, низьк1 викиди NOx i СО, утворення окалини менше 0,7%.
Застосування даного типу пристро!в також забезпечить i економш палива, оск1льки пальник буде працювати з 5% i меншим надлишком повиря. Повне згоряння забезпечить до 2% надлишкового повiтря з низькими викидами СО (<10 ppm). Значна економiя енергй' буде досягнута за рахунок повного згоряння в умовах низького надлишку повiтря, що ввдображено в табл.1.
Таблиця 1.
палива
Надлишок повгтря 15% (3.2%0;.) 10% (2.1%0;.) 5% (1.1%0;.) 2% (0.4%0;.)
Доступне тепло 50.9% 52.2% 53.5% 54.3%
Економгя палива 0% 2.5% 4.9% 6.3%
При використанш пальника Mildflame буде до-сягнуто рiвномiрний розподiл температури по всш печь Термiн служби вогнетривких матерiалiв все-редшп печ1 зросте (пальник мае стандартну температуру горшня 1900°С, у пальнику МПсШатс - температура полум'я - 1450°С).
Поява окалини, що утворюеться шд час гарячо! обробки, призводить до серйозних матерiальних втрат. Створення процесу згоряння з низьким надлишком повггря може зменшити вщсоток окалини. Зниження вмiсту кисню з 2,2% до 1,1% i зменшення утворення окалини з 1% до 0,7% призведе до еко-номп палива на 2,4%, що вщображено в табл. 2.
Таблиця 2.
Зниження утворення окалини
Надлишок повгтря 25% (5.3%02) 20% (4.2%0:) 15% (3.2%02) 10% (2.1^2) 5% (1.1%02)
Утворення окалини 1.5% 1.35% 1.15% 0.9% 0.7%
Пальник Mildflame забезпечить низьк викиди NOx i СО. Так, викиди NOx будуть нижче 60 про-
мше (при температур! ncLii 1200°С, температур! по-
в!тря для горшня 450°С з 5% кисню).
В обсязi модернiзацi!' передбачена повна замша трубопроводiв подачi пiдiгрiтого повггря вгд повiтропiдiгрiвача котла-утилiзатора до пальнишв по вах зонах печi, вентиляторiв, регулюючо! арма-тури.
Для забезпечення вимог до потоку повгтря в райош витратомiрних вузлГв по допустимш шорст-косп внутршньо! поверхнi i бшьш ефективно! теп-лово! Тзоляци пропонуеться виконати ус повироп-роводи без внутршньо! футеровки, але з зовшш-ньою високоефективною iзоляцiею i покриттям з алюмо-цинкового листа. Дiаметри повпропроводГв будуть розрахованi в процеа проектування печi для
забезпечення необхвдного обсягу повiтря на горшня пiсля модернiзацi!. Трубопроводи виготов-
леш з! стал! (температура експлуатацп: -40 до 450
"С). 1золящя повiтропроводiв-матами С1Р-112 тов-щиною 50 мм забезпечить мшмальне (не бшыне
20-30°С) зниження температури пов!тря на шляху в!д повiтропiдiгрiвача до пальнишв.
На колекторах по зонах печi встановлюються новi витратомiрнi вузли з датчиками температури i засл!нками, що регулюють, з прямим приводом! температурою експлуатацп до 500°С.
Регулювання тиску повiтря на горiння буде тдтримуватися за рахунок управл!ння регулюю-чим клапаном перед вентилятором в залежносп в!д роботи печi.
Висновок. Запропонована модершзащя сис-теми автоматичного управлiння температурним режимом методично! œ4i за рахунок застосування безполум'яних пальников, що працюють з низьким надлишком повiтря i можливiстю роботи на повiтрi збагаченому киснем, дозволить значно збiльшити економш палива; зменшити окалiноутворення; збь льшити продуктивнiсть печi; забезпечить рiвномiр-нють розподiлу температури в печi.
Список лггератури
1. Бойко В.И. Автоматизированные системы управления технологическими процессами в черной металлургии: учебное пособие / В.И. Бойко, В.А. Смоляк. - Днепродзержинск, 1997. - с. 507.
2. Романько Я.В. Особенности модернизации нагревательных печей с шагающим подом на основе регенеративной системы отопления // Металлургическая и горнорудная промышленность №2. Днепропетровск. - 2015. с. 102-104.
ФОРМИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ ТЯЖЕЛОГО БЕТОНА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА
СТЕНОВЫХ ПАНЕЛЕЙ
Елишев К.С.
магистрант
Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия
FORMATION OF THE STRUCTURE OF HEAVY CONCRETE FOR THE PRODUCTION OF WALL
PANELS
Elishev K.
undergraduate student Siberian State Automobile and Highway Academy
Аннотация
В данной работе рассмотрены результаты испытания образцов бетона, твердевших при тепловлаж-ностной обработке в различных режимах поднятия температуры. Выявлены причины и способы влияния скорости подъема температуры на структурообразование и, как следствие, на изменения эксплуатационные характеристики бетона.
Abstract
In this paper, the results of testing concrete samples hardened during heat and moisture treatment in various modes of raising the temperature are considered. The reasons and methods of the influence of the rate of temperature rise on structure formation and, as a consequence, on changes in the operational characteristics of concrete are revealed.
Ключевые слова: Структура, бетон, прочность, морозостойкость, водопоглощение.
Keywords: Structure, concrete, strength, frost resistance, water absorption.
В настоящее время панельное строительство ведется большими темпами, что провоцирует большой спрос на такие изделия. Очень важно изготавливать не только высококачественную и эффективную, но в то же время малозатратную продукцию. На производстве, для изменения физико-механических свойств продукции, необходимо контролировать механические (прочность, морозостойкость, водонепроницаемость) и физические (плотность, влажность, водопоглощение) свойства бетона, но этого не достаточно и требуется более детальное изучение.
Целью данной работы будет являться определение взаимосвязи протекания процессов структу-рообразования при тепловлажностной обработке с основными свойствами тяжелого бетона.
Одним из способов ускорения твердения бетонных изделий, является тепловлажностная обработка. Таким образом порочность, достаточная для реализации продукции набирается за несколько часов.
Как известно, нагрев ускоряет химические реакции. Но при нагреве, значительная часть воды испаряется, что замедляет или останавливает процесс гидратации цемента, поэтому в качестве теплоносителя используется пар, компенсирующий потери воды при повышении температуры. С увеличением температуры, активизируется взаимодействие воды и цемента в итоге ускоряется твердение бетона.
Большое влияние на качество и эксплуатационные характеристики железобетонных конструкций оказывает тепловлажностная обработка. Очень важно создать и сохранить правильную структуру бетона на всех стадиях производства. Это позволит наиболее точно прогнозировать и определять эксплуатационные характеристики готовых изделий.
Теперь рассмотрим вопрос влияния процесса тепловлажностной обработки на структурообразование бетона.
В результате затвердевания компонентов бетонной смеси образуется структура бетона. Под структурой бетона подразумевается сумма параметров характеризующих расположение в пространстве элементов каркаса цементного камня и
