RU52851U1 - AIR HEATING SYSTEM FOR SOOT PRODUCTION - Google Patents

AIR HEATING SYSTEM FOR SOOT PRODUCTION Download PDF

Info

Publication number
RU52851U1
RU52851U1 RU2005135791/22U RU2005135791U RU52851U1 RU 52851 U1 RU52851 U1 RU 52851U1 RU 2005135791/22 U RU2005135791/22 U RU 2005135791/22U RU 2005135791 U RU2005135791 U RU 2005135791U RU 52851 U1 RU52851 U1 RU 52851U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
recuperator
pipe
air
soot
inlet
Prior art date
Application number
RU2005135791/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вадим Юрьевич Орлов
Original Assignee
ОАО "Ярославский технический углерод"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ОАО "Ярославский технический углерод" filed Critical ОАО "Ярославский технический углерод"
Priority to RU2005135791/22U priority Critical patent/RU52851U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU52851U1 publication Critical patent/RU52851U1/en

Links

Landscapes

  • Air Supply (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

Система подогрева воздуха для производства сажи, включающая два последовательно расположенных по ходу движения высокотемпературного сажегазового аэрозоля рекуператора, первый из которых выполнен в виде трубчатого рекуператора, а второй рекуператор типа «труба в трубе» состоит из трех коаксиально расположенных труб, образующих три полости. По наружной кольцевой полости движется воздух, предварительно подогреваемый перед подачей в трубчатый рекуператор 1-ой ступени, по средней полости -высоко температурный сажегазовый аэрозоль, по внутренней - воздух для сжигания топлива в камере обогрева сушильного барабана.An air heating system for the production of soot, including two high-temperature soot-gas aerosol recuperators sequentially arranged in the direction of travel, the first of which is made in the form of a tubular recuperator, and the second pipe-in-pipe recuperator consists of three coaxially arranged pipes that form three cavities. Air moves through the outer annular cavity, which is preheated before being fed to the first-stage tubular recuperator, through the middle cavity — high-temperature soot-gas aerosol, and through the inner — air for burning fuel in the drying drum heating chamber.

Description

Полезная модель относится к рекуперативным подогревателям газовых агентов и может быть использована в производстве сажи для подогрева воздуха.The utility model relates to recuperative heaters of gas agents and can be used in the production of soot for heating air.

Широкое распространение в производстве сажи получили системы рекуперативного подогрева воздуха от высокотемпературного (до 1000°С) сажегазового аэрозоля, образующегося при неполном горении углеводородов. Использование систем подогрева воздуха, включающих многокорпусные рекуперативные подогреватели, последовательно расположенные по ходу движения высокотемпературного сажегазового аэрозоля, обусловлено в основном тем, что последовательное охлаждение аэрозоля позволяет применить для последующих рекуператоров стали с меньшим содержанием легирующих присадок для снижения затрат на подогрев воздуха.Systems of recuperative heating of air from high-temperature (up to 1000 ° C) soot-gas aerosol formed during incomplete combustion of hydrocarbons are widely used in the production of soot. The use of air heating systems, including multi-body recuperative heaters, sequentially located along the high-temperature soot-gas aerosol, is mainly due to the fact that sequential cooling of the aerosol makes it possible to use steels with a lower content of alloying additives for subsequent recuperators to reduce air heating costs.

Известна система рекуперативного подогрева воздуха, включающая два последовательно расположенных по ходу движения аэрозоля трубчатых рекуператора [1]. Холодный воздух поступает во 2-ой по ходу движения аэрозоля рекуператор, который состоит из прямоточной и противоточной секций, причем выход воздуха прямоточной секции соединен с входом противоточной секции. С выхода противоточной секции 2-го рекуператора воздух трубопроводом подается в 1-ый противоточный рекуператор. Недостатком системы подогрева воздуха, состоящего из 2-х последовательно соединенных трубчатых рекуператоров, является высокое гидравлическое сопротивление. Трубчатые рекуператоры, содержащие в пучке по 150÷350 труб, сложно собрать в стык без зазоров и осевого смещения труб и к значительному гидравлическому сопротивлению обоих последовательно установленных рекуператоров добавляется местное сопротивление на участке сопряжения.A known system of recuperative heating of air, including two consecutively located along the direction of movement of the aerosol tubular recuperator [1]. Cold air enters the second recuperator along the aerosol, which consists of a direct-flow and counter-current sections, and the air outlet of the direct-flow section is connected to the inlet of the counter-current section. From the outlet of the countercurrent section of the 2nd recuperator, air is piped to the first countercurrent recuperator. The disadvantage of the air heating system, consisting of 2 series-connected tubular recuperators, is the high hydraulic resistance. It is difficult to assemble tubular recuperators containing 150 ÷ 350 pipes in a bundle without gaps and axial displacement of the pipes, and local resistance at the interface is added to the significant hydraulic resistance of both successively installed recuperators.

Известна система рекуперативного подогрева воздуха, включающая два последовательно расположенных по ходу движения аэрозоля трубчатых рекуператора [2]. Первый по ходу трубчатый рекуператор состоит из прямоточной и противоточной секций. Холодный воздух подается во входной патрубок A known system of recuperative heating of air, including two consecutively located along the direction of travel of the aerosol tubular recuperator [2]. The first tubular recuperator along the way consists of a direct-flow and counter-current sections. Cold air is supplied to the inlet

прямоточной секции первого рекуператора, из которой по трубопроводу поступает на вход 2-го трубчатого рекуператора. Двигаясь противотоком по межтрубному пространству, воздух с выхода 2-го рекуператора направляется трубопроводом на вход противоточной секции первого трубчатого рекуператора.the direct-flow section of the first recuperator, from which it is piped to the inlet of the 2nd tubular recuperator. Moving countercurrent along the annulus, the air from the outlet of the 2nd recuperator is directed by the pipeline to the inlet of the countercurrent section of the first tubular recuperator.

Недостатком системы подогрева воздуха, состоящего из 2-х последовательно соединенных трубчатых рекуператоров, является высокое гидравлическое сопротивление, обусловленное тем, что в газоходе, соединяющем выходную трубчатую решетку 1-го рекуператора и входную решетку 2-го, происходит падение скорости потока и, как следствие, осаждение сажи и занос входных участков части трубок 2-го рекуператора. Происходит значительное увеличение гидравлического сопротивления рекуператора и уменьшение поверхности теплообмена.The disadvantage of the air heating system, consisting of 2 series-connected tubular recuperators, is the high hydraulic resistance, due to the fact that in the duct connecting the exhaust pipe of the 1st recuperator and the input of the 2nd, there is a drop in flow velocity and, as a result , soot deposition and skidding of inlet sections of a part of the tubes of the 2nd heat exchanger. There is a significant increase in the hydraulic resistance of the recuperator and a decrease in the heat transfer surface.

Известна система рекуперативного подогрева воздуха, выбранная в качестве прототипа и включающая два последовательно расположенных по ходу движения аэрозоля трубчатых рекуператора [3]. Первый по ходу трубчатый рекуператор состоит из прямоточной и противоточной секций. Холодный воздух подается противотоком во входной патрубок 2-го трубчатого рекуператора, из которого трубопроводом направляется на вход прямоточной секции первого рекуператора. С выхода прямоточной секции воздух по трубопроводу поступает на вход противоточной секции.A known system of recuperative heating of air, selected as a prototype and comprising two tubular recuperators successively located along the aerosol [3]. The first tubular recuperator along the way consists of a direct-flow and counter-current sections. Cold air is supplied countercurrently to the inlet pipe of the 2nd tubular heat exchanger, from which it is piped to the inlet of the direct-flow section of the first heat exchanger. From the outlet of the direct-flow section, air is piped to the inlet of the counter-current section.

Недостатком системы подогрева воздуха, состоящего из 2-х последовательно соединенных трубчатых рекуператоров, является высокое гидравлическое сопротивление, обусловленное тем, что в газоходе, соединяющем выходную трубчатую решетку 1-го рекуператора и входную решетку 2-го, происходит падение скорости потока и, как следствие, осаждение сажи и занос входных участков части трубок 2-го рекуператора. Происходит значительное увеличение гидравлического сопротивления рекуператора и уменьшение поверхности теплообмена. Работа по преодолению повышенного гидравлического сопротивления системы подогрева воздуха связана непосредственно с The disadvantage of the air heating system, consisting of 2 series-connected tubular recuperators, is the high hydraulic resistance, due to the fact that in the duct connecting the exhaust pipe of the 1st recuperator and the input of the 2nd, there is a drop in flow velocity and, as a result , soot deposition and skidding of inlet sections of a part of the tubes of the 2nd heat exchanger. There is a significant increase in the hydraulic resistance of the recuperator and a decrease in the heat transfer surface. Work to overcome the increased hydraulic resistance of the air heating system is directly related to

затратами на электроэнергию (в цене сжатого воздуха доля затрат на электроэнергию превышает 85%), поэтому экономическая эффективность мероприятий, направленных на энергосбережение за счет рекуперации тепла, значительно обесценивается затратами на электроэнергию.electricity costs (in the price of compressed air, the share of electricity costs exceeds 85%), therefore, the economic efficiency of measures aimed at energy saving through heat recovery is significantly depreciated by electricity costs.

Целью данной полезной модели является снижение гидравлического сопротивления системы подогрева воздуха.The purpose of this utility model is to reduce the hydraulic resistance of the air heating system.

Поставленная цель достигается тем, что система подогрева воздуха для производства сажи, включающая два последовательно расположенных по ходу движения высокотемпературного сажегазового аэрозоля рекуператора, первый из которых выполнен в виде трубчатого рекуператора, содержащего прямоточную и противоточную секции, размещенные в одном корпусе и разделенные общей трубной решеткой, причем выход прямоточной секции соединен трубопроводом с входом противоточной секции, а второй рекуператор состоит из трех коаксиально расположенных труб, образующих три полости, причем выходная трубная решетка первого рекуператора соединена газоходом с входом в среднюю трубную полость второго рекуператора, а трубопровод для подачи воздуха в реактор присоединен к входу в наружную кольцевую полость второго рекуператора, которая на выходе соединена с входным патрубком прямоточной секции первого рекуператора, при этом входной патрубок внутренней трубной полости второго рекуператора соединен трубопроводом с нагнетателем воздуха, который с выхода трубной полости по трубопроводу поступает в камеру обогрева сушильного барабана на сжигание топлива.This goal is achieved by the fact that the air heating system for the production of soot, including two successively high-temperature soot-gas aerosol recuperators arranged in series, the first of which is made in the form of a tubular recuperator containing direct-flow and counter-flow sections located in one housing and separated by a common tube sheet, moreover, the outlet of the direct-flow section is connected by a pipeline to the inlet of the counter-current section, and the second recuperator consists of three coaxially arranged pipes, which have three cavities, the outlet pipe of the first recuperator being connected by a gas duct to the entrance to the middle pipe cavity of the second recuperator, and the pipeline for supplying air to the reactor is connected to the inlet to the outer annular cavity of the second recuperator, which is connected to the inlet of the direct-flow section of the first recuperator at the outlet, in this case, the inlet pipe of the inner pipe cavity of the second recuperator is connected by a pipe to an air blower, which enters the pipe cavity from the outlet in the heating chamber of the drying drum for burning fuel.

Использование в системе подогрева воздуха 2-го рекуператора, состоящего из трех коаксиальных труб, как описано выше, позволяет снизить гидравлическое сопротивление следующим образом.The use of the 2nd recuperator in the air heating system, consisting of three coaxial pipes, as described above, allows to reduce the hydraulic resistance as follows.

Подогрев воздуха в количестве 12000÷14000 м3/ч до 800÷900°С при начальной температуре сажегазового аэрозоля 900÷1000°С достигается при использовании трубчатых рекуператоров с поверхностью теплообмена 300 м2 и коэффициентом теплопередачи 35÷40 Вт/(м2×°К), изготовленных из легированных Heated air in an amount of 12000 ÷ 14000 m 3 / h to 800 ÷ 900 ° С at an initial temperature of a soot-gas aerosol of 900 ÷ 1000 ° С is achieved using tubular heat exchangers with a heat exchange surface of 300 m 2 and a heat transfer coefficient of 35 ÷ 40 W / (m 2 × ° K) made of alloyed

сталей с содержанием Ni и Сr свыше 18 и 23% соответственно [4]. При этом гидравлическое сопротивление одного рекуператора составляет 20÷40 кПа, а воздух должен быть предварительно подогрет до 300÷400°С. Применение дополнительного трубчатого рекуператора, изготовленного из сталей с меньшим содержанием Ni и Сr (10 и 18% соответственно), предполагает повышение давления воздуха и, следовательно, затрат на электроэнергию. Кроме того, последовательное расположение трубчатых рекуператоров увеличивает вероятность их заноса сажей, что приводит к увеличению их гидравлического сопротивления и снижению теплопередачи.steels with Ni and Cr contents over 18 and 23%, respectively [4]. In this case, the hydraulic resistance of one recuperator is 20 ÷ 40 kPa, and the air must be preheated to 300 ÷ 400 ° C. The use of an additional tubular recuperator made of steels with a lower content of Ni and Cr (10 and 18%, respectively) implies an increase in air pressure and, consequently, energy costs. In addition, the sequential arrangement of tubular recuperators increases the likelihood of their drift with soot, which leads to an increase in their hydraulic resistance and a decrease in heat transfer.

Компоновка существующих установок для производства сажи выполнена таким образом, что после трубчатого рекуператора сажегазовый аэрозоль транспортируется к системам разделения сажи и газообразных продуктов по трубопроводу диаметром 0.9 м и длиной 40÷60 м, выполненному из легированной стали типа 12Х18Н10Т, поэтому в предлагаемой полезной модели для обеспечения подогрева воздуха до 800÷900°С на выходе из трубчатого рекуператора предварительный подогрев воздуха до температуры 300÷400°С осуществляется в низконапорном рекуператоре типа «труба в трубе», который размещен на трубопровода высокотемпературного сажегазового аэрозоля после рекуператора.The layout of the existing plants for the production of soot is made in such a way that after the tubular recuperator the soot-gas aerosol is transported to the systems for separating soot and gaseous products through a pipeline with a diameter of 0.9 m and a length of 40 ÷ 60 m made of alloy steel 12X18H10T, therefore, in the proposed utility model for preheating of air to 800 ÷ 900 ° C at the outlet of the tubular heat exchanger; preheating of air to a temperature of 300 ÷ 400 ° C is carried out in a low-pressure heat exchanger of the “pipe to pipe” type baa ", which is placed on the pipeline after the high temperature heat exchanger sazhegazovogo aerosol.

В рекуператорах типа «труба в трубе» холодный и горячий агенты движутся со скоростью 40÷50 м/с в то время как в трубчатых рекуператорах - при 120÷160 м/с. Разница в скоростях в значительной степени определяет и гидравлическое сопротивление, и коэффициент теплопередачи [5]. Коэффициент теплопередачи рекуператоров «труба в трубе» составляет 20÷25 Вт/(м2×°К), что может быть компенсировано большей поверхностью теплообмена с использованием существующего газохода.In pipe-to-pipe recuperators, cold and hot agents move at a speed of 40–50 m / s, while in tubular recuperators they move at a speed of 120–160 m / s. The difference in speeds to a large extent determines both hydraulic resistance and heat transfer coefficient [5]. The heat transfer coefficient of pipe-to-pipe heat exchangers is 20 ÷ 25 W / (m 2 × ° K), which can be compensated by a larger heat exchange surface using an existing gas duct.

При изготовлении 2-го рекуператора используется трубопровод аэрозоля. На наружной поверхности газохода монтируется обечайка большего диаметра из углеродистой стали и в кольцевом зазоре осуществляется предварительный подогрев воздуха до 300÷400°С.In the manufacture of the 2nd recuperator, an aerosol pipeline is used. A large diameter shell made of carbon steel is mounted on the outer surface of the gas duct and air is preheated in the annular gap to 300–400 ° С.

Сопротивление рекуператоров типа «труба в трубе» при этом не превышает 5 кПа.The resistance of the pipe-in-pipe recuperators does not exceed 5 kPa.

Завершающей стадией технологической схемы производства сажи является сушка ее гранул дымовыми газами, образующимися при сжигании вспомогательного топлива с подогретым воздухом. Подогрев этого воздуха осуществляется посредством размещения трубопровода этого воздуха внутри газохода сажегазового аэрозоля.The final stage of the technological scheme for the production of soot is the drying of its granules with flue gases generated during the combustion of auxiliary fuel with heated air. The heating of this air is carried out by placing a pipeline of this air inside the gas duct of a soot and gas aerosol.

На фиг.1 показана система подогрева воздуха с расходом 12000÷14000 м3/ч.Figure 1 shows the air heating system with a flow rate of 12000 ÷ 14000 m 3 / h.

На фиг.2 показана система подогрева воздуха с расходом 18000÷20000 м3/ч.Figure 2 shows the air heating system with a flow rate of 18000 ÷ 20,000 m 3 / h.

Система подогрева воздуха, показанная на фиг.1, включает два последовательно расположенных по ходу движения высокотемпературного сажегазового аэрозоля - трубчатый рекуператор 1 и рекуператор типа «труба в трубе» 2.The air heating system shown in figure 1, includes two sequentially located along the direction of motion of the high-temperature soot-gas aerosol - tubular recuperator 1 and recuperator type "pipe in pipe" 2.

Система подогрева воздуха, показанная на фиг.1, включает два рекуператора, последовательно расположенных по ходу движения высокотемпературного сажегазового аэрозоля. Первый подогреватель воздуха выполнен в виде трубчатого рекуператора 1 и содержит прямоточную и противоточную секции, размещенные в одном корпусе и разделенные общей трубной решеткой, причем выход прямоточной секции соединен трубопроводом с входом противоточной секции. Рекуператор 2 состоит из трех коаксиально расположенных труб, образующих три полости. Выходная трубная решетка рекуператора 1 соединена трубопроводом с входом 3 в среднюю трубную полость рекуператора 2. Трубопровод для подачи воздуха в наружную кольцевую полость рекуператора 2 присоединен к входному патрубку 4. Выходной патрубок 5 соединен с входным патрубком 6 прямоточной секции рекуператора 1. Входной патрубок 7 внутренней трубной полости рекуператора 2 соединен трубопроводом с нагнетателем воздуха, который с выхода трубной полости по трубопроводу поступает в камеру обогрева сушильного барабана на сжигание The air heating system shown in figure 1, includes two recuperators, sequentially located along the high-temperature soot-gas aerosol. The first air heater is made in the form of a tubular recuperator 1 and contains a direct-flow and counter-current sections located in one housing and separated by a common tube sheet, and the outlet of the direct-flow section is connected by a pipe to the inlet of the counter-current section. Recuperator 2 consists of three coaxially arranged pipes forming three cavities. The outlet pipe grate of the recuperator 1 is connected by a pipe to the inlet 3 in the middle pipe cavity of the recuperator 2. A pipe for supplying air to the outer annular cavity of the recuperator 2 is connected to the inlet 4. The outlet 5 is connected to the inlet 6 of the direct-flow section of the recuperator 1. Inlet 7 of the inner the tube cavity of the recuperator 2 is connected by a pipe to an air blower, which from the outlet of the pipe cavity through the pipeline enters the combustion chamber of the dryer for burning

топлива. Для увеличения интенсивности теплообмена рекуператор 2 оборудован ребрами 8 и 9, распложенными по винтовым направляющим.fuel. To increase the intensity of heat transfer, the recuperator 2 is equipped with ribs 8 and 9, arranged along screw guides.

Сажегазовый аэрозоль в количестве 25000÷30000 м3/ч с температурой 900÷1000°С поступает к нижней трубной решетке рекуператора 1. Проходя по трубам рекуператора 1, сажегазовый аэрозоль охлаждается до 700÷800°С и по трубопроводу направляется во входной патрубок 3 рекуператора 2, где продолжает охлаждаться до 550÷650°С. Воздух в количестве 12000÷14000 м3/ч, используемый для образования сажегазового аэрозоля, подается по трубопроводу от нагнетателя в патрубок 4 рекуператора 2, где подогревается до 300÷400°С. Из выходного патрубка 5 подогретый воздух поступает по трубопроводу во входной патрубок 3 трубчатого рекуператора 1, в котором нагревается до 800÷820°С. Воздух в количестве 4000÷5000 м3/ч, используемый при сушке гранулированной сажи, подается от вентилятора по трубопроводу во входной патрубок 7 рекуператора 2, где подогревается до 150÷200°С.Soot-gas aerosol in the amount of 25,000 ÷ 30,000 m 3 / h with a temperature of 900 ÷ 1000 ° C enters the lower tube sheet of the recuperator 1. Passing through the pipes of the recuperator 1, the soot-gas aerosol is cooled to 700 ÷ 800 ° C and is piped to the inlet pipe 3 of the recuperator 2, where it continues to cool to 550 ÷ 650 ° C. Air in the amount of 12000 ÷ 14000 m 3 / h, used for the formation of soot-gas aerosol, is supplied through a pipeline from the supercharger to the pipe 4 of the recuperator 2, where it is heated to 300 ÷ 400 ° С. From the outlet pipe 5, the heated air enters through the pipeline into the inlet pipe 3 of the tubular heat exchanger 1, in which it is heated to 800 ÷ 820 ° C. Air in the amount of 4000 ÷ 5000 m 3 / h used for drying granular soot is supplied from the fan through a pipe to the inlet pipe 7 of the recuperator 2, where it is heated to 150 ÷ 200 ° C.

На фиг.2 показана система подогрева воздуха с расходом 16000÷18000 м3/ч, в котором по ходу движения сажегазового аэрозоля после трубчатого рекуператора 1 установлено рекуператор 10 типа «труба в трубе», два параллельно установленных рекуператора 2 и рекуператор 11 типа «труба в трубе» аналогичной конструкции рекуператору 10. Воздух с расходом 16000÷18000 м3/ч, используемый в процессе сажеобразования, последовательно проходит рекуператоры 11, два параллельных рекуператора 2, затем рекуператор 10 и трубчатый рекуператор 1 и подогревается до 830÷860°С. Воздух, подогреваемый для сушки гранулированной сажи, подается в последовательно соединенные внутренние цилиндрические полости рекуператоров 2, где подогревается до 240÷300°С.Figure 2 shows the air heating system with a flow rate of 16000 ÷ 18000 m 3 / h, in which along the soot-gas aerosol after the tubular recuperator 1, a pipe-in-pipe type recuperator 10 is installed, two parallel-mounted recuperator 2 and a pipe type recuperator 11 in a pipe ”of a similar design to the recuperator 10. Air with a flow rate of 16000 ÷ 18000 m 3 / h used in the soot formation process passes successively recuperators 11, two parallel recuperators 2, then recuperator 10 and tubular recuperator 1 and is heated to 830 ÷ 860 ° С. The air heated to dry the granular soot is fed into the serially connected internal cylindrical cavities of the recuperators 2, where it is heated to 240 ÷ 300 ° C.

В таблице приведены сравнительные характеристики систем подогрева воздуха по прототипу и предлагаемой полезной модели.The table shows the comparative characteristics of the air heating systems according to the prototype and the proposed utility model.

В опыте 2 при одинаковом расходе и достигаемой температуре подогрева воздуха гидравлическое сопротивление снижено с 40 до 24 кПа в сравнении In experiment 2, at the same flow rate and achievable air heating temperature, the hydraulic resistance is reduced from 40 to 24 kPa in comparison

с опытом 1. Кроме того, дополнительно подогревается воздух, используемый для сушки гранулированной сажи, до 200°С.with experience 1. In addition, the air used to dry granular soot is additionally heated to 200 ° C.

ТаблицаTable № опытаExperience number Воздух для сажеобразованияSoot air Воздух для сушкиDrying air Расход, м3Consumption, m 3 / h Температура подогрева, °СHeating temperature, ° С Гидравлическое сопротивление, кПаHydraulic resistance, kPa Расход, м3Consumption, m 3 / h Температура подогрева, °СHeating temperature, ° С Система подогрева по прототипуPrototype heating system 1one 1400014000 820820 4141 Предлагаемая система подогреваSuggested heating system 22 1400014000 820820 2424 40004000 200200 33 1800018000 840840 2828 50005000 280280

В опыте 3, проведенном на системе подогрева воздуха с дополнительно установленным вторым рекуператором 2 и рекуператорами 10 и 11, подогрев 18000 м3/ч воздуха составляет 840°С. При этом потеря давления возрастает до 28 кПа в основном за счет увеличения сопротивления трубчатого рекуператора 1. Кроме того, воздух, используемый для сушки гранулированной сажи, в количестве 5000 м3/ч подогревается до 280°С.In experiment 3, conducted on an air heating system with an additionally installed second recuperator 2 and recuperators 10 and 11, the heating of 18,000 m 3 / h of air is 840 ° C. In this case, the pressure loss increases to 28 kPa mainly due to an increase in the resistance of the tubular heat exchanger 1. In addition, the air used to dry the granular soot in the amount of 5000 m 3 / h is heated to 280 ° C.

Промышленные испытания системы подогрева воздуха, проводимые на ОАО «Ярославский технический углерод» в 2004÷2005 году, позволили определить следующие его технико-экономические преимущества:Industrial tests of the air heating system conducted at Yaroslavl Technical Carbon OJSC in 2004–2005 made it possible to determine its following technical and economic advantages:

- снижение энергозатрат на воздух, используемый в процессе сажеобразования, за счет снижения гидравлического сопротивления системы подогрева воздуха;- reduction of energy consumption for air used in the process of soot formation, by reducing the hydraulic resistance of the air heating system;

- повышение производительности технологического процесса производства сажи на 28% за счет увеличения расхода подогретого воздуха;- increasing the productivity of the carbon black production process by 28% by increasing the consumption of heated air;

- годовая экономия природного газа от подогрева воздуха на сушку гранулированной сажи составила 1.5 млн. м3.- annual saving of natural gas from heating the air for drying granular soot amounted to 1.5 million m 3 .

ЛитератураLiterature

1. Пат. RU 285381. Pat. RU 28538

2. Пат. RU 378182. Pat. RU 37818

3. Пат. RU 328713. Pat. RU 32871

4. Пат. RU 455134. Pat. RU 45513

5. Справочник химика. М., Изд. «Химия», 1966, т.5, с.366, 5395. Handbook of a chemist. M., ed. “Chemistry”, 1966, v. 5, p. 366, 539

Claims (4)

1. Система подогрева воздуха для производства сажи, включающая два последовательно расположенных по ходу движения высокотемпературного сажегазового аэрозоля рекуператора, первый из которых выполнен в виде трубчатого рекуператора, содержащего прямоточную и противоточную секции, размещенные в одном корпусе и разделенные общей трубной решеткой, причем выход прямоточной секции соединен трубопроводом с входом противоточной секции, отличающаяся тем, что второй рекуператор состоит из трех коаксиально расположенных труб, образующих три полости, причем выходная трубная решетка первого рекуператора соединена газоходом с входом в среднюю трубную полость второго рекуператора, а трубопровод для подачи воздуха в реактор присоединен к входу в наружную кольцевую полость второго рекуператора, которая на выходе соединена с входным патрубком прямоточной секции первого рекуператора, при этом входной патрубок внутренней трубной полости второго рекуператора соединен трубопроводом с нагнетателем воздуха, который с выхода трубной полости по трубопроводу поступает в камеру обогрева сушильного барабана на сжигание топлива.1. The air heating system for the production of soot, including two successively high-temperature soot-gas aerosol recuperators arranged in series, the first of which is made in the form of a tubular recuperator containing a direct-flow and counter-current sections, placed in one housing and separated by a common tube sheet, with the output of the direct-flow section connected by a pipe to the inlet of the countercurrent section, characterized in that the second recuperator consists of three coaxially arranged pipes forming three a, the outlet pipe of the first recuperator is connected by a gas duct to the entrance to the middle pipe cavity of the second recuperator, and the pipeline for supplying air to the reactor is connected to the inlet to the outer annular cavity of the second recuperator, which is connected to the inlet of the direct-flow section of the first recuperator at the outlet, the inlet pipe of the inner pipe cavity of the second recuperator is connected by a pipe to an air blower, which from the pipe cavity exit through the pipeline enters the heating chamber drying drum for burning fuel. 2. Система подогрева воздуха по п.1, отличающаяся тем, что выходная трубная решетка первого рекуператора соединена газоходом сажегазового аэрозоля с входными патрубками средних кольцевых полостей 2-х параллельно установленных рекуператоров 2-й ступени, выходные патрубки которых объединены в общий газоход, а воздух, предназначенный для подачи в реактор, разделяется на 2 потока, которые направляются трубопроводами через входные патрубки в наружные кольцевые полости этих рекуператоров и объединяются на выходе общим трубопроводом для подачи на вход в прямоточную секцию первого рекуператора, при этом внутренние трубные полости подогревателей 2-й ступени соединены трубопроводом для последовательного прохождения воздуха, подаваемого в камеру обогрева сушильного барабана.2. The air heating system according to claim 1, characterized in that the exhaust pipe of the first recuperator is connected by a gas duct of a soot-gas aerosol to the inlet pipes of the middle annular cavities of 2 parallel-mounted recuperators of the 2nd stage, the outlet pipes of which are combined into a common gas duct, and the air intended for feeding into the reactor is divided into 2 flows, which are routed by pipelines through the inlet pipes to the outer annular cavities of these recuperators and are combined at the outlet by a common supply pipeline at the entrance to the direct-flow section of the first heat exchanger, the inner tube heater cavity 2nd stage pipeline connected for serial passage of air fed to the drying drum heating chamber. 3. Система подогрева воздуха по п.1, отличающаяся тем, что на участке газохода высокотемпературного сажегазового аэрозоля между рекуператорами установлен промежуточный рекуператор типа «труба в трубе», причем вход внутренней трубы промежуточного теплообменника соединен газоходом с выходной трубной решеткой первого рекуператора, а выход - с помощью газохода с входом в среднюю кольцевую полость второго рекуператора, при этом воздух, подаваемый в реактор с выхода наружной кольцевой полости второго рекуператора, подведен трубопроводом к входу в кольцевую полость промежуточного рекуператора, с выхода которой трубопроводом подается на вход в прямоточную секцию первого рекуператора.3. The air heating system according to claim 1, characterized in that an intermediate recuperator of the "pipe in pipe" type is installed between the recuperators in the gas duct section of the high-temperature soot-gas aerosol, and the inlet of the inner pipe of the intermediate heat exchanger is connected by the duct to the outlet pipe of the first recuperator, and the output is using a gas duct with an entrance to the middle annular cavity of the second recuperator, while the air supplied to the reactor from the outlet of the outer annular cavity of the second recuperator is connected to go into the annular cavity of the intermediate recuperator, from the outlet of which the pipeline is fed to the entrance to the direct-flow section of the first recuperator. 4. Система подогрева воздуха по п.1, отличающаяся тем, что на газоходе сажегазового аэрозоля после второго рекуператора установлен дополнительный рекуператор типа «труба в трубе», по внутренней трубной полости которого проходит сажегазовый аэрозоль, а воздух, подаваемый в реактор, направляется от нагнетателя по трубопроводу через кольцевую полость дополнительного рекуператора на вход в наружную кольцевую полость 2-го рекуператора.
Figure 00000001
4. The air heating system according to claim 1, characterized in that an additional pipe-in-pipe recuperator is installed in the gas duct of the soot-gas aerosol after the second recuperator, the soot-gas aerosol passes through the inner tube cavity and the air supplied to the reactor is directed from the supercharger through a pipeline through the annular cavity of the additional recuperator to the entrance to the outer annular cavity of the 2nd recuperator.
Figure 00000001
RU2005135791/22U 2005-11-17 2005-11-17 AIR HEATING SYSTEM FOR SOOT PRODUCTION RU52851U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005135791/22U RU52851U1 (en) 2005-11-17 2005-11-17 AIR HEATING SYSTEM FOR SOOT PRODUCTION

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005135791/22U RU52851U1 (en) 2005-11-17 2005-11-17 AIR HEATING SYSTEM FOR SOOT PRODUCTION

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU52851U1 true RU52851U1 (en) 2006-04-27

Family

ID=36656031

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005135791/22U RU52851U1 (en) 2005-11-17 2005-11-17 AIR HEATING SYSTEM FOR SOOT PRODUCTION

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU52851U1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU171876U1 (en) * 2017-03-20 2017-06-20 Общество с ограниченной ответственностью "Омский завод технического углерода" (ООО "Омсктехуглерод") DEVICE FOR COOLING A TECHNOGO-GAS-MIXTURE AND AIR HEATING
RU2697692C2 (en) * 2015-11-25 2019-08-16 Николай Михайлович Неница Counterflow recuperator for high-efficiency heat exchange
CN112044366A (en) * 2019-06-06 2020-12-08 Cmi优威克股份有限公司 Reactor, preheater arrangement, method for treating a metal-containing acid liquor, in particular pickling sludge, and/or for regenerating acid components from a metal-containing acid liquor

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2697692C2 (en) * 2015-11-25 2019-08-16 Николай Михайлович Неница Counterflow recuperator for high-efficiency heat exchange
RU171876U1 (en) * 2017-03-20 2017-06-20 Общество с ограниченной ответственностью "Омский завод технического углерода" (ООО "Омсктехуглерод") DEVICE FOR COOLING A TECHNOGO-GAS-MIXTURE AND AIR HEATING
CN112044366A (en) * 2019-06-06 2020-12-08 Cmi优威克股份有限公司 Reactor, preheater arrangement, method for treating a metal-containing acid liquor, in particular pickling sludge, and/or for regenerating acid components from a metal-containing acid liquor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103562456B (en) textile processing machine with heat recovery
CN106957541A (en) The carbon black energy-saving production method and device of a kind of outer pre-heating technique air of line
CN202595161U (en) Blast furnace top gas recovery system
CN106765009B (en) Continuous heat accumulating and burning gas heat pipe steam generator and method for comprehensively recovering waste heat of flue gas
RU52851U1 (en) AIR HEATING SYSTEM FOR SOOT PRODUCTION
CN204943440U (en) A kind of high-efficiency energy-saving biomass boiler
JPS593424B2 (en) Cement clinker production equipment
CN108149002B (en) Continuous annealing preheating and waste heat recovery system and flexible control method thereof
CN106090973B (en) Smoke processing system and method
US4022571A (en) Industrial heating
CN218380518U (en) Cement kiln waste heat comprehensive utilization system based on single reheating technology
CN111964024B (en) Waste gas waste heat recovery method
CN202380054U (en) Heating hood for hood-type annealing furnace
CN213932023U (en) Heating and hot air recycling system of aluminum bar heating furnace
CN201122041Y (en) Drier with heat converter
CN206546026U (en) Sectional type hot air stove
CN201245613Y (en) Bituminous shale oil refining tail gas cyclic utilization apparatus
CN106765008B (en) Heat accumulating combustion type gas heat pipe steam generator and method for comprehensively recovering flue gas waste heat thereof
CN212645322U (en) Waste heat recovery device of carbon monoxide gas generator of motor iron core heat treatment tunnel furnace
CN219160384U (en) Full-preheating stable-combustion denitration direct-fired furnace system
CN215693870U (en) High-efficiency reforming heating device
CN219300769U (en) Preparation facilities of honeycomb ceramic catalyst of catalytic combustion
CN214582554U (en) High-temperature flue heat exchange device
CN111964023B (en) Waste gas waste heat recovery system
CN108413417A (en) A kind of rotary RTO accumulation of heats incinerator