Барабанные печи (барабанные вращающиеся печи)- это вид печи промышленного назначения, применяемые для тепловой обработки (обжига и сушки) различного сырья и материалов, с целью изменить их физико-химические свойства.
Барабанная вращающаяся печь представляет собой цилиндр (цилиндрическую камеру), расположенные горизонтально, который медленно вращается вокруг своей продольной оси. При вращении происходит перемешивание материала внутри печи, а также его транспортировка, для этого цилиндрическую камеру устанавливают под небольшим наклоном. Материал или сырье подается сверху и медленно опускается вниз, подвергаясь тепловой обработке горячими газами, которые, как правило, проходят снизу вверх или же идут в том же направлении. Топливом для барабанной печи чаще всего служит природный газ, хотя работать они могут на самых разнообразных видах топлива.
Главные составные части из которых состоят барабанные печи:
Каркас печи - он включает в себя несущие рамы, каркас, которые изготавливают из прочной стали.
Барабан печи (цилиндрическая камера) - представляет собой металлический барабан, который установлен на опорные ролики и футерован огнеупорными материалами.
Бандаж печи (бандажные кольца) - чаще всего барабан имеет 2-3 бандажа, которые изготавливают из литой стали и имеют гладкую поверхность без стыков. Бандажи печи крепятся на опорные ролики, а к барабану печи прикреплены специальными кронштейнами.
Различные ролики (контрольные, опорные) позволяют контролировать положение печи.
Электропривод и приводной механизм - барабан печи приводится в движение при помощи электродвигателя через редуктор и зубчатую передачу. На производстве должен быть установлен дополнительный электродвигатель (вспомогательный), используемый во время ремонта печи, при розжиге и остановке.
На тех производствах, где недопустима остановка горячей печи при внезапном выходе из строя привода, устанавливают дополнительный электродвигатель, который имеет отдельные, независимые источники питания.
Головки - Топочная (горячая) головка-через нее подается топливно-воздушная смесь и газоотводная.
Горелка - устанавливается в топочной головке.
Холодильник - служит для охлаждения обработанного материала.
Для повышения производительности печей, в них встраивают различные устройства и механизмы для улучшения теплообмена, а также соединяют с теплообменниками.
Классификация барабанных вращающихся печей.
1. По принципу теплообмена: - Печи с прямотоком (горячие газы идут параллельно с обрабатываемым материалом); - Печи с противотоком (горячие газы поднимаются навстречу обрабатываемому материалу).
2. По способу нагрева: - Печи прямого нагрева; - Печи косвенного нагрева; - Печи с комбинированным нагревом
Применение барабанных вращающихся печей:
Сушка (обезвоживание) различных материалов.
Обжиг огнеупорных материалов.
Производство спекаемых материалов: шихт при производстве глинозема, цементного клинкера, шамота, магнезита.
В металлургии, при получении вторичных цветных сплавов и в производстве черных сплавов.
Сжигание отходов. Применяются для сжигания жидких промышленных отходов, реже-для сжигания твердых неподготовленных отходов.
Автоматизация барабанных вращающихся печей.
Задача системы автоматизации печи заключается в обеспечении стабильного и четкого регулирования технологических процессов. Система автоматизации печи позволяет повысить эффективность печей, снизить расход топлива, сократить использование ручного труда.
За правильной работой печи «следят» различные элементы автоматической системы управления:
- Датчики и регуляторы расхода осуществляют контроль подачи топлива и воздуха в систему горения; - Измерительные приборы и исполнительные механизмы; - Сигнализаторы подают звуковые сигналы при возникновении аварийных ситуации и при отклонении различных показателей от нормы (повышение или понижение давления, отключение электроэнергии и пр.); - Предохранительные клапаны: перекрывают подачу газа; - Щиты управления: на них вынесены показания приборов.
Для облегчения управления работой печи на производстве устанавливают компьютерную систему. С ее помощь за всеми процессами можно следить на одном экране, что существенно упрощает работу обслуживающего персонала, позволяет быстрее обрабатывать данные и точнее регулировать режим работы печи. Все это в конечном итоге уменьшает затраты, повышает производительность и экономичность барабанной печи.