Вращающиеся печи: теплотехника, управление и экология - Лисиенко В.Г.
ISBN 5-98457-018-1
Скачать (прямая ссылка):
6.4. Запечный декарбонизатор
Переводные коэффициенты в международную систему единиц (СИ)
1 ккал = 4,1868 кДж 1 кДж = 0,23885 ккал 1 ккал/ч = 1,163 Вт; 1 кал/с = 4,1868 Вт 1 Вт = 0,23885 кал/с = 0,859845 ккал/г 1 ккал/м3 или ккал/кг =
= 4,1868 кДж/м3 или кДж/кг 1 кДж/кг = 0,23885 ккал/кг 1 ккал/(м2-ч) = 1,163 Вт/м2 1 Вт/м2 = 0,23885-10-4 кал/(см2-с) =
= 0,859845 ккал/(м2-ч)
1 кал/(см2-с) = 41868 Вт/м2 1 ккал/град = 4,1868 кДж/град 1 кДж/град = 4,1868 ккал/град 1 кал/(г-град) = 1 ккал/(кг-град) =
= 4,1868 кДж/(кг-град)
1 кДж/(кг-град) = 0,23885 ккал/(кг-град)
1 ккал/(ч м2-°С) = 1,163 Вт/(м-К)
1 Вт/(м-град) = 0,859845 ккал/(м-ч-град)
1 ккал/(ч-м2-°С) = 1,163 Вт/(м2-К)
1 Вт/(м2-град) = 0,23885-10 4 кал/(см2-с-град) = = 0,859845 ккал/(м2-ч-град)
1 мм вод. ст. = 9,8 Па; 1 атм = 101,4 кПа 1 кгс/мм2 = 9,806 Н/мм2; 1 кгс/см2 = 9,806 Н/см2
Количество теплоты, термодинамический потенциал Тепловой поток, мощность
Энтальпия (теплосодержание), удельная теплота
Плотность теплового потока
Теплоемкость Удельная теплоемкость
Коэффициент теплопроводности
Коэффициент теплопередачи (теплоотдачи)
Давление и механическое напряжение
8
Часть IV. ТОПЛИВОСЖИГАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА, ТЕПЛООБМЕН, КОНТРОЛЬ И АВТОМАТИЗАЦИЯ ВРАЩАЮЩИХСЯ ПЕЧЕЙ
Глава 1.
ТОПЛИВО И СЖИГАЮЩИЕ ЕГО УСТРОЙСТВА
1.1. Основные характеристики факела [60]
При рассмотрении процессов тепломассообмена в энерготехнологических агрегатах и печах целесообразно придерживаться в основном системной классификации характеристик факела, которая ранее была введена В. Г. Лисиенко и постоянно им совершенствуемая. В частности, применительно к современным условиям эта классификация должна быть дополнена такими важнейшими характеристиками как экологические.
Приводимые характеристики факела — это сложные комплексные характеристики, как правило, довольно тесно связанные между собой: 1) устойчивость процесса горения и характеристики безопасности; 2) границы и длина факела; 3) радиационные характеристики пламени; 4) положение факела относительно тепловоспринимающей поверхности и кладки; 5) скоростные и другие аэродинамические характеристики факела; 6) экологические характеристики. Все указанные характеристики факела представляют большой интерес для практики, так как их варьирование и оптимизация открывают возможности выбора наиболее рациональных режимов нагрева и плавления материалов. Кроме того, эти характеристики напрямую используются в математических моделях энерготехнологических агрегатов и печей, на основе этих моделей как раз и появляется возможность детального исследования влияния этих характеристик на процессы теплообмена.
Как уже отмечалось, в настоящее время наиболее широко в качестве топлива применяется газообразное топливо — природный газ. Однако в ряде случаев используется и жидкое топливо, в частности, мазут. Жидкое топливо является также и рекомендуемым резервным топливом для промышленных печей. Поэтому в данной главе детально рассмотрены в качестве основы газовые факела и, кроме того, на этом фоне приведены особенности жидкостных (мазутных) факелов.
При рассмотрении характеристики факела были в наибольшей степени использованы те работы, в которых наиболее четко и последовательно обобще-
9
ны и приведены обзорные материалы теоретических и экспериментальных исследований и практического опыта.
При этом в наибольшей степени рассматриваются характеристики широко используемых в промышленности диффузионных факелов, хотя в ряде случаев, особенно при рассмотрении устойчивости пламен и их взрывоопасности, затрагиваются и характеристики, так называемых, гомогенных, или кинетических факелов, т.е. факелов горения предварительно перемешанных топлива и окислителя.
Характеристики факела рассмотрены, естественно, в самом сокращенном виде и часто целенаправленно применительно к моделям, на базе которых возможен анализ влияния характеристик факела на процессы тепло- и массооб-мена.
1.1.1. Устойчивость процессов горения и взрывобезопасность
- Горение, взрыв и детонация в газовых смесях
Горение сможет развиваться только тогда, когда молекулы газа войдут в тесное соприкосновение с молекулами кислорода воздуха, т.е. когда произойдет их смешение (физический процесс), а затем те и другие молекулы получат необходимую энергию для преодоления “химического барьера” и возможности осуществления акта химического соединения. Иначе говоря, смесь газа и воздуха должна нагреться до температуры воспламенения.
Процессы перемешивания топлива с окислителем и собственно горения, организуются в технике как последовательно (в так называемых беспламенных горелках), так и одновременно (в пламенных или диффузионных горелках).
При сжигании газа имеется опасность перехода горения во взрыв с теми или иными разрушительными последствиями.
Различают взрыв и, как его разновидность, детонацию. Когда говорят о взрыве, имеют в виду закрытый объем, наполненный взрывчатой смесью. Под детонацией же подразумевают взрывной характер распространения пламени в открытых сосудах, например, в трубах, т.е. в условиях постоянного атмосферного давления. В этом случае всегда возникает взрывная волна, распространяющаяся со сверхзвуковой скоростью.
