Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  

Загрузка...

Комплект шпор по специальности теплоэнергетика ГГТУ им П.О.Сухого - файл Регенеративные ТОА и их конструкции.doc


Загрузка...
Комплект шпор по специальности теплоэнергетика ГГТУ им П.О.Сухого
скачать (8092.3 kb.)

Доступные файлы (182):

1-15.doc141kb.19.05.2005 17:44скачать
16-26.doc88kb.19.05.2005 16:24скачать
27-30.doc23kb.19.05.2005 17:30скачать
41-47.doc71kb.19.05.2005 19:24скачать
Рамки.doc286kb.04.06.2005 00:55скачать
Содержание.doc23kb.19.05.2005 03:18скачать
билеты по водоподготовке.doc58kb.22.06.2004 00:12скачать
водоподг.doc149kb.17.06.2004 03:37скачать
водоподг(копия).doc153kb.18.06.2004 16:48скачать
водоподготовка-1.doc80kb.18.06.2004 21:57скачать
водоподготовка.doc67kb.18.06.2004 21:58скачать
Вопросник2.doc79kb.22.06.2004 03:20скачать
Вопросы.doc34kb.18.05.2005 21:30скачать
Все.doc298kb.20.06.2004 03:32скачать
моя водоподготовка (шпоры).doc76kb.18.06.2004 16:50скачать
1.doc422kb.07.01.2005 20:19скачать
25.doc52kb.20.01.2005 17:13скачать
35-41(Оля).doc49kb.06.01.2005 23:24скачать
45 Расчет потерь давления.doc53kb.09.01.2005 14:50скачать
~WRL1429.tmp
Вероника.doc76kb.20.01.2005 16:12скачать
Вопросы.doc29kb.09.01.2005 22:13скачать
Лекции 1 и 2.doc405kb.15.01.2005 23:21скачать
печи Ира.doc85kb.08.01.2005 14:21скачать
Печи. Саблик.doc59kb.21.01.2005 21:26скачать
шпоры по вальченко - вика.rtf96kb.07.01.2005 18:12скачать
9.doc108kb.16.01.2005 16:15скачать
БИЛЕТ 10.doc23kb.16.01.2005 00:19скачать
Билет 11.doc22kb.16.01.2005 00:49скачать
Билет 12.doc23kb.16.01.2005 01:21скачать
Горелки.Настя.doc67kb.29.12.2004 22:47скачать
Билет 13.doc27kb.25.12.2004 05:55скачать
ГТ.doc24kb.03.01.2005 21:14скачать
Природа возникновения серн.doc44kb.16.01.2005 18:57скачать
Теория центробежных форсунок.doc41kb.16.01.2005 15:27скачать
~WRL0003.tmp
~WRL0073.tmp
~WRL0195.tmp
~WRL0395.tmp
~WRL0706.tmp
~WRL1021.tmp
~WRL1780.tmp
~WRL1826.tmp
~WRL2008.tmp
~WRL2170.tmp
~WRL2287.tmp
~WRL2360.tmp
~WRL2722.tmp
~WRL3324.tmp
~WRL3597.tmp
~WRL3607.tmp
~WRL3878.tmp
~WRL4028.tmp
~WRL4080.tmp
~WRL4091.tmp
котлы.doc510kb.24.06.2005 15:31скачать
содержание.doc30kb.15.06.2004 21:43скачать
1.doc24kb.07.01.2006 16:02скачать
Дашка(Марковна).doc63kb.06.01.2006 00:00скачать
Общее.doc517kb.07.01.2006 15:23скачать
Сергей.doc42kb.06.01.2006 19:18скачать
Система производстваКилбас.doc53kb.05.01.2006 15:43скачать
Столбики.doc443kb.08.01.2006 19:11скачать
ШПОРЫМинаков.doc156kb.06.01.2006 16:22скачать
ШпорыНастя.doc174kb.06.01.2006 22:53скачать
шпоры поЕпиф.doc69kb.06.01.2006 13:12скачать
ШпорыТолик.doc88kb.05.01.2006 00:38скачать
1.doc1113kb.26.06.2005 19:02скачать
1-МИО-Андр.doc232kb.26.06.2005 02:05скачать
2-Бульба.doc173kb.26.06.2005 12:57скачать
3-шпоры по токочакову-Епиф.doc233kb.26.06.2005 13:52скачать
4-Шпоры по МО3-Дедовец.doc1027kb.26.06.2005 14:03скачать
Горелочные уст Наташа.doc41kb.04.01.2006 23:30скачать
даша.doc41kb.11.01.2006 18:35скачать
Охрана труда.doc43kb.15.01.2006 21:20скачать
Форма для шпаргалок.doc55kb.04.01.2006 17:16скачать
Шпоры.doc43kb.03.01.2006 21:45скачать
шпоры по ОТ конец.doc151kb.11.01.2006 19:23скачать
Вопросы.doc29kb.14.01.2005 04:22скачать
Пароэжекторные ХУ.doc24kb.13.01.2005 20:41скачать
ПТМО.doc172kb.12.01.2005 19:15скачать
Регенеративные ТОА и их конструкции.doc92kb.12.01.2005 21:34скачать
Смесительные теплообменники.doc2675kb.12.01.2005 18:53скачать
Сушильные установки.doc21kb.13.01.2005 18:29скачать
Теплонасосные установки.doc67kb.13.01.2005 20:49скачать
Цикл ПЭЖ уст.doc21kb.12.01.2005 23:12скачать
Шпоры по экзамену.doc120kb.12.01.2005 03:34скачать
1.doc26kb.18.05.2005 19:30скачать
30.doc113kb.24.06.2005 21:48скачать
Вопросник.doc90kb.24.06.2005 23:21скачать
Копия Форма для шпаргалок.doc125kb.24.06.2005 15:33скачать
ЭПП.doc127kb.18.05.2005 15:51скачать
simg.doc103kb.19.05.2005 00:35скачать
Газонап.станции ГНС.doc27kb.04.01.2006 18:59скачать
газофракц.установка.tif
Газ шпоры Катя.doc26kb.19.05.2005 00:35скачать
Марковна.doc251kb.06.06.2005 01:30скачать
маслоабс.установки.tif
Очистка природного газа от H2S и CO2.doc63kb.18.05.2005 22:50скачать
сбор газа.tif
содержание.doc51kb.18.05.2005 15:37скачать
12.doc255kb.06.01.2006 18:51скачать
13.doc100kb.06.01.2006 18:54скачать
4.doc139kb.06.01.2006 18:37скачать
7.doc460kb.06.01.2006 18:43скачать
8.doc2715kb.06.01.2006 19:02скачать
9.doc240kb.06.01.2006 18:47скачать
Настя1.doc4390kb.06.01.2006 19:03скачать
Настя2.doc177kb.06.01.2006 18:33скачать
Настя3.doc171kb.06.01.2006 18:35скачать
Схема ГРС.tif
Схема мазутного хозяйства.tif
Схема с однотрубным сбором.tif
Транспорт пр.газа.tif
Транспорт природного газа.tif
цкацу.tif
Работа.doc36kb.21.04.2004 02:10скачать
ШП-2.doc85kb.22.04.2004 03:05скачать
Шпоры ТТ-2часть(Оля).doc105kb.15.03.2005 00:30скачать
ШП(по_ТТД).doc58kb.21.04.2004 02:46скачать
123.doc53kb.21.06.2004 00:46скачать
18.rtf9kb.14.06.2004 21:53скачать
19.rtf7kb.11.06.2004 21:20скачать
1.rtf4kb.11.06.2004 21:43скачать
20.rtf4kb.11.06.2004 21:42скачать
21.rtf4kb.11.06.2004 22:07скачать
22.rtf6kb.11.06.2004 23:10скачать
23.rtf8kb.20.06.2004 01:15скачать
24.rtf7kb.20.06.2004 01:15скачать
25.rtf6kb.14.06.2004 21:53скачать
26.rtf3kb.12.06.2004 00:10скачать
27.rtf4kb.12.06.2004 00:29скачать
28.rtf2kb.12.06.2004 00:38скачать
29.rtf4kb.12.06.2004 00:56скачать
30.rtf5kb.12.06.2004 01:41скачать
31.rtf2kb.12.06.2004 01:47скачать
32.rtf2kb.12.06.2004 01:53скачать
33-48.doc60kb.21.06.2004 15:01скачать
Автокопия Документ1.rtf80kb.21.06.2004 00:47скачать
Вопросы.rtf24kb.25.06.2005 23:35скачать
ВСЕ.rtf466kb.25.06.2004 02:35скачать
Регулятор.doc96kb.21.06.2004 05:45скачать
Содержание.rtf111kb.22.06.2004 01:22скачать
Шпаргалки.doc112kb.25.06.2004 02:54скачать
ШПОРЫ ПО СЕЛЕНИ.doc66kb.13.06.2004 17:34скачать
11- 18.doc1555kb.19.01.2006 03:02скачать
41.doc1347kb.16.01.2006 22:52скачать
~WRL0001.tmp
~WRL0393.tmp
~WRL0673.tmp
~WRL1347.tmp
~WRL3154.tmp
~WRL4034.tmp
Вопросы по смирнову.doc25kb.20.01.2006 01:32скачать
Расчет тепловых потерь1.doc107kb.16.01.2006 22:46скачать
Система ГВС ПП.doc79kb.16.01.2006 15:05скачать
Новые.doc501kb.18.05.2005 23:29скачать
Содержание.doc173kb.18.05.2005 22:47скачать
Шпоры.doc504kb.08.06.2004 18:39скачать
Шпоры(столбики).doc476kb.19.05.2005 00:34скачать
Вопросы по экологии энергетики.doc30kb.14.06.2004 02:25скачать
Экзамен1.doc102kb.11.06.2004 20:47скачать
Экзамен2.doc73kb.11.06.2004 17:49скачать
Экзамен3.doc45kb.11.06.2004 20:47скачать
Экзамен4.doc60kb.11.06.2004 20:47скачать
Введение-1.doc275kb.25.06.2005 23:37скачать
Введение-2.doc85kb.25.06.2005 23:37скачать
ред.doc293kb.12.01.2005 16:48скачать
Экономика.doc101kb.09.01.2005 18:49скачать
1.doc259kb.19.05.2005 03:32скачать
Планирование ремонтов.doc110kb.19.05.2005 04:27скачать
содержание.doc42kb.19.05.2005 05:55скачать
Сфера деятельности.doc41kb.18.05.2005 23:22скачать
Экономика.doc41kb.18.05.2005 14:59скачать
2Системы централизованного теплосн.doc74kb.18.05.2005 22:25скачать
3линия.doc91kb.18.05.2005 17:43скачать
4ира источники.doc104kb.18.05.2005 18:13скачать
5Методика расчета принципиальной тепловой схемы.doc49kb.18.05.2005 22:02скачать
6sABLIK1.doc70kb.19.05.2005 03:35скачать
7Теплоносители.doc60kb.18.05.2005 17:27скачать
вопросник.doc86kb.19.05.2005 02:27скачать
На ряду с этим применение паропреобразователей приводит к сн.doc59kb.19.05.2005 01:59скачать

Регенеративные ТОА и их конструкции.doc

Реклама MarketGid:
Загрузка...
Регенеративные ТОА и их конструкции.

Для увеличения эффект-ти теплотехнологич. систем, работающих в широком ин-тервале температур м/у теп-лоносителями, часто оказы-вается целесообразным применение регенеративных ТОА.

Теплоаккумулирующие насадки работают в переодическом режиме. Исппользуются вместе два ТОА и

обеспечивается непрерывн. работа.

Рис. 1,2-шиберы, клапаны.

Переключение шиберов регулирует режим работы.


Насадка определяет эффективность ТОА.

Ввоздухоразделит. установках (ВРУ) и газохолодильных установках (ГХУ) применяются насадки: 1. диски из алюминиевой гафрированной ленты, 2.насыпную из базальта или кварцита диаметром 4 -14 мм, 3. сетчатую из высокотеплопроводных материалов.

2.-укладываются под углом образуя извилистые каналы

1.-компактность равна площади поверхности деленной на занимаемый объем. Недостаток: повышенные гидравлич. сопротивления. Для снижения сопротивлен. применяют насадку из пара-

ллельно размещенных пластин с равномерно расположенными каналами в виде усеченных пирамид или насадки в виде пористых гранул; их поры заполнены инертным газом (свинец, раз-мер 100-250 мм, поры 1-10 мкм), t=20 K.

ВРУ: делят воздух на кислород и азот.

Компактность насадок ВРУ 1000-2000 м2/м3, ГХУ: 100000 м2/м3.

Применяют керамические кольца различных типов, металлич. шары, кирпичные насадки с веступами.

Кирпичн. насадки работают при высоких температурах. Их изготавливают из огнеупоров.

Выступы увеличивают турбулизацию потока. Аппараты с кипящим слоем – это кольца Рашига, шарики диаметром 6-12 мм 9 (из каолина, AL2O3, Mg2O3, циркон-ий) Материал должен обла-дать высокой удельной теплопроводностью, быть жаро- и хим.стойким, не трескаться при высоких те- мпературах , не испаряться, не истираться, выдерживать высокие удельные нагрузки.

Регенераторы непрерывного действия.

Это воздухоагрегаты доменных печей. они могут нагревать до t=1300 C.
громоздкость, усложнение эксплуатации, возможность смешения теплоносителей во время переключения шибера. Преимуществами вращающихся регенераторов - непрерывный режим работы, постоянная средняя температура нагреваемого воздуха, компактность. Недостатки: дополнительный расход электроэнергии, сложность конструкции, не возможность разделения теплоносителей после охлаждения.
Теплообмен в слое.

В зависимости от поведения частиц, выделяют кипящий и плотный слой. В плотном слое частицы находятся м\у собой в контакте и происходит касание частиц. Параметром, определяющим состояние слоя, является порозность ε. Это отношение объема пустой к объему слоя. Для плотного слоя ε =0,35-0,55. Если >

0.55-0,6 , то слой кипящий. Если >0,6, то частицы уносятся.

Особенности теплообмена в кипящем слое:

1. Температура на поверхности насадки определяется не только внешним топло-обменом(конвекция), но и переносом теплоты внутри элементарной насадки.

2. Внешний теплообмен от одного элемента к другому осуществляется теплопров-ю, излучением, конвекцией.

3. Внутренний теплоперенос определяется размера-ми и формой элементарной насадки, ее теплопроводно-стью и теплообменом на поверхности.

Если Bi<=0.25, то элемент насадки рассматривается как термически тонкое тело и в тепловых расчетах влияние внутренних термич. сопротивлений можно не учитывать.

Bi=αδ/λ , где δ -

характерный линейный размер,

δ/λ ≈0. Не учиты-вает внутренние термич. сопротивления. Температуры по δ почти одинаковы.

Для кипящего слоя указанные особенности также верны.

Принимаем допущения:

1.Система моно –

дисперсная: cлой частиц од-

нороден по своему фракции-

оному составу.

2. Тепловой поток определяется по закону Ньютона-Рихмана: Q= α*∆t.

3. Коэффициент теплоотдачи то газа частицам однороден по высоте и сечению слоя (α=const по высоте и поверхности частицы).

4. Теплофизич. свойства газа и частицы не зависят от температуры(принимаются средними).

5. Передача теплоты от частицы к частице путем теплопроводности отсутст-вует.

6. Изменение объема газа и слоя очень малы.

7. Поток газа равномерно распределен по поперечному сечению слоя. Расход газа постоянен.

8. Стенки аппарата непроницаемы для газа и идеально теплоизолированы. Значит, теплообмен с окруж. средой отсутствует.

Рассмотрим неподвижный слой.

Полное изменение энтальпии газов определяется изменением ее по пути потока и по времени. Поперечное сечение =1м2 , а порозность - ε: d2Q =

= cгρтwг *(∂T/∂y)*dydτ +

+ cгρт*(∂T/∂τ)*dydτ*ε

1-е слагаемое – изменение температуры газа по пути потока.

2-е слагаемое – изменение по времени.

Кол-во теплоты получаемое газом за счет охлажде-ния насадки слоя: d2Q =

= αv *(t-T)*dydτ

αv– коэф-т теплоотдачи, отнесенный к 1м3 слоя.

T,t – температуры газа и насадки.

Приравняв правую и левую части после сокращения получим: αv *(t-T) =

= cгρт*(wг * ∂T/∂y + ∂y/∂τ *ε)

Если полагать, что измене-ние энтальпии материала происходит лишь во време-ни(по высоте – нет): αv *(t-T) =

= - cмρнас*(∂t/∂τ)

См – удельн. массовая теплоемкость материала.

ρнас – насыпная плотность слоя, состоящего из материала с плотностью ρм.

ρнас= ρм(1- ε)

Этими уравнениям описывается теплообмен в неподвижном слое.

Величиной, определяющей эффект-ть теплообмена в слое является объемный коэф-т теплоотдачи αv. Связь αv с обычным коэф-м теплоотдачи устанавливается ч\з поверхность F слоя частиц в 1м3 слоя:

αv*1м3 = αF*F= (αг*Ф*(1- ε))/d ,

где αF – отнесен к повер-ти ,занимающей 1м3 частиц неподвижного слоя

Ф – коэф-т формы насадки

Ф=60 – для частиц сферической формы

αг – коэф-т теплоотдачи газа

d – диаметр частицы

Значения коэф-та теплоотдачи получают экспериментально для неподвижн. и подвижн. плотных слоев. Наибольшее распространение получили формулы Тимофеева:

Nuсл = 0.106*Reсл --

при Re<200

Nuсл = 0.61*(Reсл)0,67 --

при Re>200

Особенности расчета Nu и Re(для слоя) состоят в том, что в качестве линейного размера используют диаметр частиц , а скорость газа определяется в свободном сечении слоя

Nuсл = αг*d/ λг

Reсл = wг*d/ νt

Теплопроводность и коэф-т кинематической вязкости определяют по средней температуре.

Тепловой расчет регенераторов.

В регенераторах горячий и холодный теплоносители (ТН) проходят ч\з насадку по очереди.

Вначале, например, сверху проходит горяч. ТН(дым. газы), затем после прогрева насадки ч\з нее пропускают холодн. ТН(воздух). После того, как воздух отберет теплоту от насадки, ее вновь нагревают дым. газами. Для большинства металлургич. печей продолжительность нагрева насадки = продол-ти ее охлаждения. Элементы насадки нагреваются и охл-ся при граничных условиях 2-го рода, т.е. при постоянном тепловом потоке на пов-ти элементов. => изменение тепловых пото-ков и температуры в насадке можно характерть кривыми (см. рис):


Рис. Изменение темпер-ры гор ТН – tг (дым. газы), темпер-ры поверхности –tп и средней плоскости кирпичной насадки – tсп и холодного ТН – tх(воздух) во вре-мени при граничн. условииях 2-го рода.

При нагреве насадки прогрев-ся каждый ее элемент, причем она аккумулир. теплоту +Q, при охлаждж-и насадки аккумулир-я теплота передается воздуху –Q. Для ускорения этих процессов элементы(кирпичи) нагрев-ся и охл-ся симметрично с обеих поверхностей.

Изменение температуры движущейся ч\з насадку газовой среды согласуется с изменением темпер-ры пов-ти кирпича. Различие м\у этими темпер-ми обуслов-лено условиями внешнего по отношению к элементу теплообмена. Темпер-ра средней плоскости кирпича отстает от темпер-ры пов-ти. Это явление наступает не сразу после начала периодов нагрева или охл-я и определ-ся теплофизическ. свойствами материала элемента и его размерами. Данные особенности иллюстрир-ся на рис.:

Желательно, чтобы аккумулировали и отдавали теплоту все элементы насадки. Степень такого участия оценивается коэф-м аккумуляции теплоты или коэф-м использования элемента в насадке.

Коэф-т η – представляет собой отношение кол-ва теплоты, поглощенное кирпичом в реальном процессе к теплоте, которая могла бы быть аккумулир. при отсутствии внутреннего теплового сопротивлен. кирпича.

При нагреве садки в условиях постоянства тепловых потоков на ее пов-ти, плотность которой q, распределения темперры по сечению насадки в начале и в конце каждого периода будут близки к парабалич-му.

Тогда в конце периода нагрева и охл-я разность темпер-ры в кирпиче будет:

∆t=0.5(q*s)/λ

η=Fабед/Fа23д

На данном рис. площади м/у осью абсцисс и соотв-ми кривыми пропорциональны энтальпии насадки в соотв-е моменты времени, а именно:

Fабед =

= Fа23д -(4/3)*∆t*s*c*ρ=

=Fа23д – ((2/3)*q*s2*ρ*c)/λ

Fа23д = qн*τн = (qн*τц)/2,

τц – время цикла.

qн = qв*η, qв – отдана в воздух.

η =(0,5*qн*τн – (0,66*η*qн* *s2)/λ)/(0.5* qн*τц) = 1-

- (1.33*η*s2/a* τц);

τц = τо + τн, где

τо – время охл-я

τн – время нагрева

η = 1/(1+1,33/Fоц),

где Fо – число Фурье.

Для 1 кг насадки:

η = ∆h/∆hmax =

= (tп max – tп min - 4∆t/3)*c =

(tп max – tп min)*c

= 1 - ___4∆t__________

3*(tп max – tп min)

η = 1+ 4/(3*Fоц) =

= 1- ___4∆t_________

3*(tп max – tп min)
tп max – tп min = (∆t*Fоц)/η

Т.е данная разность темпер-р определ-ся условиями нагрева, толщиной кирпича, его теплофизич. свойствами и продолжительностью нагрева. Данные зависимости строго справедливы для Fоц > 0.66. Теплота в центре кирпича не аккумулир-ся

если η ≤ ⅓. Методика расчета регенерат. аппаратов базируется на уравнениях теплообмена и теплового баланса; и предполагает расчет среднелогарифмич. разности темпер-р. Но существуют особенности из-за нестационарности теплообмена по высоте насадки и во времени, а также с акккум-м теплоты насадкой. Это отражаются на итоговом коэф-те теплопередачи Kц – цикла.

Рассмотрим состояние насадки в период нагрева и охл-я. Кол-во теплоты, переда- ваемое дым. газами насадке впери период ее нагревания: Qт = _ _

= kн( tг – tнас.н)*F*τн,

_ _

где tг, tнас.н – усредненные по объему камеры и по времени темпер-ры горячего ТН и насадки.

F – площадь пов-ти насадки

kн – средний коэф-т теплопередачи.

kн = 1/αн + r/λ, где

αн – коэф-т теплоотдачи конвекцией и излучением.

Первое слагаемое характеризует внешнее тепловое сопротивление кирпича. Второе – внутреннее.

То же и для Q охл-я:

_ _

Qo = (tнас.о - tх)*Fo ,

_ 1/αo + r/λ

tнас.о – средняя темпер-ра насадки в период охл-я

По уравнению теплового баланса и принципам работы регенератора:

Qo = Qм = Qпериода

Если принять в первом приближении периоды наг-рева и охл-я, то после прео-бразований получим формулу для расчета передаваемой теплоты:

_ _

tнас.о = tнас.и

Qпер = ­­­_ _ _

= ((tг – tо)* F)/

/(1/αнτн+ r*(1/τн+1/τо) +

λ

+ 1/αоτо) --- (1)

Сопоставим это уравнение с общим уравнением теплопередачи, получим:

_ _ _

Qпер = (tг – tо)* F*kц ,

где знаменатель (1) – коэф-т теплопередачи цикла = kц. Для нагреват. печей опред-ся: τн = τо = 0,5τц

kц = (1/αнτн + r*4/(λ*τц) + + 1/αоτо )-1 -- (2)

Второе слогаемое в (2) характеризует теплов. сопротивление аккумулир-я для условий нагрева и охл-я элементов насадки постоянным тепловым потоком.

Действительно, τн>τo на величину ∆ - температурный Гистерезис.

∆ - относится к средней по объему температуре насадки: _ _

∆ = tнас.н – tнас.о =

= (∆tпер)/ξ ,

∆tпер – максимальн. перепад средних по массе температур насадки.

ξ – коэф-т температурного Гистерезиса.

В зависимости от условий протекания процессов в насадке величина ∆ определ-ся: _ _

∆ = (kц*(tг - tо))/(r*c*ρ*ξ),

значит ∆ зависит от свойств насадки.

Получаем выражение для kц с учетом ∆:

kц = (1/αнτн + (r*4/(λ*τц) + 1/ r*c*ρ*ξ) + + 1/αоτо )-1



Аппараты с кипящим слоем .

Кипящему слою присущи свойства жидкости: текучесть, вязкость, поверхностное натяжение. Процессы, в которых применяют кипящий слой: каталитич. крекинг нефтепродуктов, газификация топлива, обжиг руд, сушка мелкозернистых, пастообразных и жидких материалов, термич. обработка металлов, нагрев и охл-е газа, обогаще- ние, гранулирование, смешивание и транспортировка зернистых материалов.

Преимущества псевдосжижения:

- возможность перемещения твердого зернистого материала по трубам, что позволяет осуществлять многие процессы непрерывно.

- увеличен. скорости протекан. процесса

- выравнивание полей температур, что исключает возм-ть местного перегрева.

Недостатки: из-за выравнивания полей температур снижается движущая сила процесса; происходит истирание и измельчение твердых частиц; эрозия аппаратов; необходимость устан-ки мощных газоочистных устр-в; увеличенные затраты энергии.

Принцип образ-я кипящего слоя:
Если под распред. решетку аппарата подавать поток газа или жидкости, то состояние слоя будет зависеть от скорости потока. При плавном ее увелич. от нуля до w'0 происходит обычный процесс фильтрации ТН ч/з слой материала. Частицы неподвижны ε = const (w < w'0), гидродин. сопротивление слоя: ∆p возрастает. При достижении скорости w'0 гидравлич. сопротивление слоя становится постоянным (∆p= const) и равным весу слоя. Слой взвешивается и нарушается контакт м/у частицами, (ε возрастает). При дальнейшем увеличении w > w''0 слой продолжает расширяться и интенсивность движения частиц возрастает. Частицы начинают уноситься из слоя.

w'0 – скорость начала псевдоожижения

w''0 - скорость начала уноса

Нежелательно:

для рис. в - образование газовых пузырей, вызывающих унос частиц,

г – образование поршней,

д – вертикальные каналы в слоях склонны к межеванию.

Важную роль в аппаратах с кипящим слоем играет конструкция опорно-распределительной решетки. К ней предъявляются особые требования: равномерное распределение потока ТН по сечению аппарата, исключение образования застойных зон, предотвраще-ние провала твердых частиц, минимальное гидравлич. сопротивления, простота конструкции и удобство эксплуатации.

Виды решеток: а) полусотовая, б) беспровально-угловая

Площадь отверстий распред. решетки обычно составляет 1-10% площади живого сечения аппарата. Если слой состоит из частиц одного размера, то он называется монодисперсным; иначе – полидисперсным. Его характеристики: ε,

диаметр частиц, форма удельная площадь поверхности f(м23).

f – отношение площади пов-ти частиц к занимаемому объему.

Если обозначить V0 – объем занимаемого слоя, V – объем монолитного материала.

Тогда ε = ( V0 – V)/ V0 = 1 - V/ V0

Насыпная плотность ρн и плотность самого материала ρт

V0 ρн = Vρт. Значит ε = 1 - ρн / ρт

Удельная площадь для монодисперсного слоя сферических частиц:

f = 6(1-ε)/d

Для определения гидравлического сопротивления зернистого слоя используют соотношение:

∆p = (λ*l/dэ) * (wф2* ρж/2)

l – длина канала в слое

wф - средняя скорость движения газа в

канале

dэ – эквивалентный диаметр каналов (гидравлический). Зависит от диаметра частиц и ε.

dэ = ⅔( ε/(1-ε))*d

wф = w/ε, w – средняя скорость газа, отнесенная к поперечному сечению слоя, т.е. в пустом аппарате.

После подстановки получим:

∆p = (λ*ф*H*3*(1-ε)* w2ж)/(4*d*ε3)

ф – коэф–т учитывающий извилистость канала(>1); если = 1, то канал прямой.

H – высота слоя.

При ламинарном режиме движения:

(∆p)лам = ((72*(1-ε)2)/ ε3)*((μж*w*φ*H)/d2)

При турбулентном: (∆p)Турб =

= H *( 150*(1-ε)2 * μж* w +

ε3 d2

+ 1.75*(1-ε) * ρж*w2 )

ε2 d

Эта формула справедлива для сферических частиц с диаметром d.

ε сферической частицы можно выразить ч/з зависимость от диаметра аппарата:

ε = 0.375 + 0.34*(d/dА),

dА – диаметр аппарата.

Для керамич. и фарфоровых насадок:

ε = 0.7 – 0.8 d = 20 – 50

Состояние недостижимого слоя хар-ся кривой псевдоожижения.

Это идеальная кривая

псевдоожижения моно-

дисперсного слоя.

ОА – слой неподвижен

(увелич. w и ∆p)

AB – слой псевдоожи-

жженный взвешенный

(∆p = const, w меняется

от w'0 до w''0)

BC – унос частиц из слоя (w > w''0 , ∆p

уменьшается ) – это реальная кривая.

Для всей области ско-

ростей от w'0 доw''0.

w'0ww''0 , т.е.

тогда ∆p будет

определяться как:

(∆p)Турб = H *( 150*(1-ε0)2 * μ* w'0 +

ε03 d2

+ 1.75*(1-ε0) * ρш* w'02 )

ε02 d

ε0 – порозность неподвижного слоя

Для опред. w'0 - скорости начала псевдо-ожижения при условии ε0 = 0,4 , можно использовать формулу:

Re' = Ar ___ для частиц

1400 + 5.22*(Ar)0.5 сферич. формы

Ar = g*d *(ρпρж) -- число Архимеда

ρж*νж2

Если рассматривать т.о. аппарат в котором теплота передается от кипящего слоя к пов-ти то в этом случае изменение коэф-та теплоотдачи при изменении скорости будет:

а-б – теплоотдача при фильтрации газа

зернистого слоя

г-д – теплоотдача при обтекании пов-ти

змеевика чистым газом


Скачать файл (8092.3 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации
Рейтинг@Mail.ru