Спосіб одержання пари для теплової обробки виробів будіндустрії

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в промышленности при тепловой обработке изделий, не требующих чистого пара, например, в стройиндустрии при пропаривании железобетонных конструкций или термообработке силикатного кирпича и др. В настоящее время на заводах по производству сборного железобетона широко используется пар для тепловой обработки железобетонных конструкций. Пар получается единственным известным способом в водотрубных котлах, в которых тепловая энергия дымовых газов передается воде через металлическую стенку труб, в которых она находится и, получив определенное количество теплоты, происходит ее кипение и парообразование (Сидельковский Л.Н., Юренев В.Н. Котельные установки промышленных предприятий. - М.: Энергоатомиздат, 1988. - С.11 13). Парообразование через стенку приводит к увеличенному расходу топлива из-за наличия потерь тепла с уходящими дымовыми газами (до 10%), не позволяет использовать теплоту водяных паров, образующи хся в результате горения топлива и уносимых дымовыми газами, что приводит к перерасходу топлива, так как используется только часть его тепла, выраженная удельной низшей теплотворной способностью топлива, а не высшей, требует химической обработки природной воды, используемой в котлах,, а также внутрикотловой обработки воды от солей жесткости. Кроме этого, имеются большие затраты на ремонт и эксплуатацию сложного котельного оборудования. Задачей изобретения является усовершенствование способа получения пара, используемого для термообработки изделий заводов стройиндустрии, путем изменения процесса теплопередачи от дымовых газов к воде таким образом, чтобы обеспечить их непосредственный контакт, что позволит сократить расход топлива, материальные затраты на производство пара, что значительно уменьшит себестоимость полученного пара. Поставленная задача решается тем, что в способе получения пара для тепловой обработки изделий стройиндустрии, включающем, нагрев воды за счет тепловой энергии горячих дымовых газов с последующим парообразованием, согласно изобретения, воду и горячие дымовые газы перемешивают в камере, а парообразование происходит при непосредственном контакте дымовых газов с испаряемой водой. Парообразование при непосредственном контакте горячих дымовых газов с водой позволяет полностью использовать теплоту топлива, так как в соответствии с законом сохранения энергии, теплосодержание парогазовой смеси соответствует теплоте топлива и полностью участвует в термообработке изделий. При этом не требуется производить химочистку воды, используемой для производства пара, так как при кипении и испарении воды соли жесткости будут оставаться в парогазовой смеси и отлагаться на поверхностях нагрева не будут, так как последних нет. Кроме этого с целью экономии природной воды и охраны водного бассейна от загрязнений, для парообразования может быть использован конденсат, образующийся при тепловлажностной обработке железобетонных конструкций, который из-за загрязнений, находящихся в нем, не пригоден для использования его в водотрубных котлах и сливается в ливневую канализацию. Заявляемый способ может быть осуществлен, например, в парогазогенераторе, представленном на чертеже (фиг.). Парогазогенератор состоит из горелочного устройства 1 и огневой камеры 2, на выходе из которой установлена испарительная камера 3. Огневая и испарительная камеры заключены в охватывающий их кожух 4 с зазором, образующим полости П1 и П2. Испарительная камера имеет каналы 5, соединяющие полость П2 с внутренней полостью ПЗ испарительной камеры. Способ осуществляют следующим образом. В огневой камере 2 происходит сгорание органического топлива, поступившего вместе с воздухом из горелочного устройства 1. Полностью сгоревшие продукты топлива (дымовые газы) поступают в испарительную камеру 3, куда через каналы 5 впрыскивается вода или пароводяная смесь, образовавшаяся в полости П1. Капли воды или пароводяной смеси смешиваются с дымовыми газами, отбирают их теплоту, испаряются, образуя вместе с дымовыми газами парогазовую смесь и покидают смесительную камеру, направляясь к потребителю. Процесс получения пара предлагаемым способом был опробован на экспериментальной установке. Опыты заключались в определении температуры парогазовой смеси при различных расходах воды впрыскиваемой в дымовые газы, полученные от сгорания природного газа. Результаты опытов представлены в таблице. Таким образом, проведенные испытания показали, что получение пара предлагаемым способом возможно, а температура парогазовой смеси определяется степенью насыщения сухого дымового газа влагой. Учитывая, что тепловлажностная обработка железобетонных изделий осуществляется в воздушнопаровой среде, а дымовые газы, как и воздух содержат 79% азота, то полученная таким способом парогазовая смесь может применяться для тепловлажностной обработки железобетонных изделий. Расчет экономического эффекта от применения пара на Запорожском заводе железобетонных конструкций показал, что себестоимость пара, полученного парогазогенераторе, в 3 раза меньше себестоимости пара, получаемого в паровых водотрубных котлах, при уменьшенном расходе природного газа примерно на 8%. При этом экономия за счет использования конденсата пропарочных камер при производстве пара парогазогенератора не учитывалась.