Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Машиностроение -> Лисиенко В.Г. -> "Вращающиеся печи: теплотехника, управление и экология" -> 21

Вращающиеся печи: теплотехника, управление и экология - Лисиенко В.Г.

Лисиенко В.Г., Щелоков Я.М., Ладыгичев М.Г. Вращающиеся печи: теплотехника, управление и экология — М.: Теплотехник, 2004. — 592 c.
ISBN 5-98457-018-1
Скачать (прямая ссылка): vrashaushiesyapechi2004.djvu
Предыдущая << 1 .. 15 16 17 18 19 20 < 21 > 22 23 24 25 26 27 .. 218 >> Следующая

Кинетика взаимодействия отдельных частиц в этих процессах достаточно полно изучена как теоретически, так и экспериментально. Скорости же тепло-и массообмена системы частиц зависят не только от характера взаимодействия со средой каждой частицы, но и от состояния среды, в которой они находятся. В свою очередь, состояние среды зависит от кинетики процессов на каждой из частиц. Поэтому задача о тепло- и массообмене системы частиц становится нелинейной, даже если соответствующая задача для отдельной частицы была линейной. Например, горение капельного или пылевидного топлива зависит от состава газа, изменяющегося в процессе горения. Химические реакции определяются концентрацией реагентов и продуктов реакции в среде, также зависящих от эволюции процесса и т.д.
В связи с этим вычисление ряда практически важных величин, таких, как количество выгоревшего (испарившегося, растворившегося) вещества к определенному моменту времени, изменение концентрации окислителя (продуктов реакции) в среде и т.п. представляет большие трудности. Задача еще более усложняется, если система частиц полидисперсна, и необходимо знать ее дополнительные характеристики; такие, как средний размер частиц, их поверхность и объем, функцию распределения частиц по размерам и т.п., поскольку они в сильной степени влияют на тепломассообменные процессы.
В большинстве работ, как правило, ограничиваются определением начальной функции распределения частиц по размерам, на основании которой ведут учет полидисперсности различными способами, в том числе по среднему размеру частиц, по разбиению всего спектра размеров частиц на отдельные фракции, используют метод последовательных приближений при расчетах процессов тепло- и массообмена и др.
Например, при расчетах характеристик тепломассообмена капель жидкости в потоке горячего газа процесс рассматривается как совокупность таковых для
52
сдельных капель; целесообразен также переход к монохроматическому диспергированию, так как расчет теплообмена между частицами и газом базируется тогда на закономерностях, установленных для единичной частицы; непрерывный спектр распределения капель можно заменить на число групп капель одинакового размера с последующим суммированием эффективности процессов тепло- и массообмена. К этим работам примыкают и те, где учет полидисперсности решается с помощью введения условий “монодисперсной” системы, усредненной различными способами по закону Розина-Раммлера или введением среднего поверхностно-объемного диаметра частиц. Однако, эти способы замены полидисперсной системы “монодисперсной” с каким-либо средним размером частиц не могут зачастую интерпретировать реальный процесс, и могут привести к существенным погрешностям. Это было показано теоретически рядом авторов на частном примере испарения капель тумана и численными расчетами испарения системы капель.
Для возможности приближения математической модели к реальному процессу совместного реагирования частиц различной крупности со средой используется метод одновременного расчета всех характеристик горения для каждого размера частиц. С этой целью полидисперсная пыль разбивается на определенное число фракций, а расчетный размер каждой фракции определяли как средний в пределах каждой фракции. В результате для расчета горения получено несколько десятков уравнений, решение которых невозможно без привлечения вычислительных машин.
Аналитический расчет выгорания твердого топлива в неизотермическом трехмерном факеле проводиться, в частности, при большом числе допущений, основные из которых следующие:
• одномерное по длине факела горение;
• время прогрева и воспламенения пренебрежимо мало по сравнению с временем горения коксового остатка;
• влиянием зольности пренебрегается;
• влага не оказывает влияния на процесс горения;
• температура частиц принимается равной температуре газового потока;
• порядок химической реакции по кислороду равен единице;
• конечным “продуктом сгорания является оксид углерода С02 (негорящий пограничный слой);
• не учитываются восстановительные и внутренние реакции.
Скорость выгорания углерода вычислялась следующим образом:
Важнейшей характеристикой горения является расход кислорода. При этом его расход на выгорание кокса с учетом расхода на горение летучих:
где Vn° — объем воздуха на горение 1 кг летучих, м3/с; F° = 8,89 м3/кг — объем воздуха на горение кокса; G — механическая неполнота сгорания на 1 кг топлива, кг/кг; 1C — относительное содержание кокса в рабочей массе топлива, кг/кг. При этом:
Далее полученные результаты используются для описания процесса сгорания полифракционного топлива в факеле. Связь между неполнотой сгорания кокса G и текущими размерами фракций задастся соотношением:
где 50(, 5., — начальный и текущий размеры частиц /-той фракции; 5 — начальный размер наиболее крупной фракции; (5Д — начальный размер частицы, полностью сгоревшей к моменту времени х; | R0j | — относительное массовое содержание (остаток на сите) частиц размером больше или равного 5о; в исходной пыли; | R(u | (8/50.)3 — масса частиц кокса данной фракции, не сгоревшего к моменту времени т.
Предыдущая << 1 .. 15 16 17 18 19 20 < 21 > 22 23 24 25 26 27 .. 218 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed