בתנור מסוג פחית, אופטימיזציה של יחס האוויר לבעירה משנית של חומרים נדיפים כדי להשיג איזון חום עצמי דורשת התאמות מקיפות מחמישה היבטים: חישוב מדויק של נפח האוויר, בקרת פיזור אוויר מרובדת, כוונון מקדם עודף האוויר, ניהול לחץ שלילי בתוך התנור ויישום בקרת אוטומציה. הפרטים המפרטים הם כדלקמן:
א. חישוב מדויק של נפח האוויר
- דרישות בעירה של חומרים נדיפים: חשב את כמות האוויר המדויקת הנדרשת לבעירה מלאה של חומרים נדיפים בהתבסס על תכולתם וערך הקלורי שלהם בחומר הגלם. חומרים נדיפים, המורכבים בעיקר מפחמימנים, דורשים מספיק חמצן לתגובות הבעירה שלהם.
- דרישות שריפת פחמן: יש לקחת בחשבון את תהליך השריפה של פחמן קבוע בחומר הגלם ולחשב את כמות האוויר הנדרשת לשריפתו. שריפת פחמן קבוע היא אחד ממקורות החום החשובים בתהליך הקלצינציה.
- דרישות בעירת גופרית: אם חומר הגלם מכיל גופרית, יש לחשב את כמות האוויר הנדרשת לבעירתו. בעירת גופרית מייצרת גזים כגון גופרית דו-חמצנית, והבטחת בעירה מלאה חיונית להפחתת פליטות מזהמים.
II. בקרת חלוקת אוויר מרובדת
- תכנון ריבוד נתיבי אש: לכיריים מסוג פחית יש בדרך כלל מספר נתיבי אש, עם התפלגות טמפרטורה ודרישות בעירה שונות בכל נתיב. לכן, נדרשת בקרת יחס אוויר עצמאית עבור כל נתיב אש בהתבסס על עקומת התפלגות הטמפרטורה שלו.
- ניצול אוויר מחומם מראש: חממו אוויר קר מראש דרך צינורות אוויר מחוממים מראש בתחתית התנור או בדפנות הצדדיות לפני הכנסתו לנתיבי האש. אוויר מחומם מראש יכול לשפר את יעילות הבעירה ולהפחית את אובדן החום.
- כוונון לוחית שאיבה של חומרים נדיפים: התקינו לוחות שאיבה בין תעלות איסוף החומרים הנדיפים לבין נתיבי האש. כוונו את פתיחת לוחות השאיבה כדי לשלוט בקצב הזרימה ובמיקום הבעירה של החומרים הנדיפים, ובכך לייעל את יחס האוויר.
ג. כוונון מקדם עודף אוויר
- אטמוספרה מחמצנת באזור החימום המוקדם: באזור החימום המוקדם, יש להכניס כמות קטנה של אוויר ראשוני כדי ליצור אטמוספרה מחמצנת עם מקדם אוויר עודף גדול מ-1. זה מאפשר בעירה מלאה של חומרים נדיפים ומעלה את טמפרטורת הכבשן.
- הפחתת אטמוספרה באזור הקלצינציה: באזור הקלצינציה, יש לשלוט על הכנסת אוויר משני כדי ליצור אטמוספרה מצטמצמת עם מקדם אוויר עודף קטן מ-1. זה מסייע בהפחתת שחיקת החמצון של חומרים ומשפר את איכות הקוק הקלוד.
- בעירה משלימה באוויר שלישוני: יש להכניס כמות מתאימה של אוויר שלישוני קרוב לקצה הכבשן כדי להבטיח בעירה מלאה של חומרים נדיפים הבורחים מאזור החימום המוקדם. זה עוזר להעלות את טמפרטורת הכבשן הכוללת ולהאריך את אורך אזור הקלצינציה.
IV. ניהול לחץ שלילי בתוך הכבשן
- התאמת משטר לחץ שלילי: מעבר מפעולות לחץ שלילי קודמות לפעולות לחץ שלילי קטנות, התאמת הלחץ השלילי בארובת הקלצינר ל-80-95 פאסל. זה עוזר להפחית את כניסת האוויר הקר ולמזער את אובדן החום.
- בקרת איזון לחץ שלילי: שיפור איזון הלחץ השלילי באמצעות גישת בקרה כפולה הכוללת הסתעפות ותעלות ראשיות. הפחתת הפרש הלחצים השלילי בין הסתעפות לתעלות ראשיות מ-50 פאסל ל-20 פאסל כדי להבטיח לחץ שלילי יציב בכל נתיב אש.
- כוונון מתואם של לחץ שלילי וטמפרטורה: יש לתאם את כוונון הלחץ השלילי ונפח האוויר בהתבסס על פיזור הטמפרטורה בתוך התנור. יש להגביר את הלחץ השלילי בצורה מתאימה באזורים עם טמפרטורה גבוהה כדי לקדם פיזור חום; יש להפחית את הלחץ השלילי באזורים עם טמפרטורה נמוכה כדי למזער את אובדן החום.
V. יישום בקרת אוטומציה
- מערכת ויסות אוטומטית של טמפרטורה ולחץ: קידום יישום של מערכות ויסות אוטומטיות של טמפרטורה ולחץ כדי להתאים באופן אוטומטי את הטמפרטורה והלחץ על סמך עקומת התפלגות טמפרטורה סבירה בנתיב האש. זה מסייע בשמירה על תנאי תנור יציבים ובשיפור היעילות התרמית.
- אופטימיזציה של סימולציה נומרית: שימוש בכלי סימולציה נומרית לניתוח שדות התרמיה והזרימה בתוך הכבשן וביצוע תכנון מדויק של מבנה הכבשן בהתבסס על מאפייני ההתפלגות של טמפרטורה ולחץ שלילי. אופטימיזציה של מבני צינורות האוויר ותעלות החומרים הנדיפים כדי לשפר את יעילות הבעירה של חומרים נדיפים.
- ניטור וניתוח נתונים מקוונים: התקנת ציוד ניטור מקוון לניטור רציף של פרמטרים כגון טמפרטורה, לחץ ונפח אוויר בתוך הכבשן. ניתוח הנתונים המנוטרים מאפשר התאמה מיידית של יחס האוויר ומשטר הלחץ השלילי, תוך השגת שליטה אופטימלית באיזון החום העצמי.
זמן פרסום: 22 באפריל 2026