Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Машиностроение -> Лисиенко В.Г. -> "Вращающиеся печи: теплотехника, управление и экология" -> 63

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 .. 57 58 59 60 61 62 < 63 > 64 65 66 67 68 69 .. 218 >> Следующая

Требования, предъявляемые к газовому факелу во вращающихся печах: высокая температура для обеспечения необходимого, времени пребывания материала в зоне спекания (не ниже 1600-1700 °С), достаточная длина, способствующая сохранению футеровки, отсутствие химического недожога при коэффициенте избытка воздуха 1,05-1,1 могут быть выполнены только при диффузионном способе сжигания газа, когда смешение газа с воздухом, поступающим из клинкерного холодильника, происходит в самой вращающейся печи. В этом случае скорость процесса горения газа зависит от скорости смешения
- диффузии воздуха и газа. Горячий воздух из клинкерного холодильника в
160
зависимости от типа холодильника, расхода топлива и коэффициента избытка воздуха поступает в печь с температурой 300-600 °С и движется в разгрузочном конце печи со скоростью 4-6 м/с при значениях критерия Re > 100 000, т.е. воздушный поток имеет резко выраженный турбулентный характер. Поток поступающего в печь газа среднего давления через сопло форсунки также носит турбулентный характер, причем турбулентность суммарного воздушного и газового потоков в процессе смешения еще более усиливается. Для процесса смешения газа с воздухом во вращающихся печах большое значение имеет скорость истечения газа из сопла однопроводных горелок, составляющая, как показала практика цементных заводов, от 250 до 400 нм/с. При таких скоростях истечения газа достигается высокая степень турбулизации газового потока, достаточная для полного и интенсивного его смешения с воздухом. Поэтому нет необходимости в искусственной турбулизации его за счет подачи закрученного потока первичного воздуха, что обеспечивает экономию электроэнергии (отпадает необходимость в установке дополнительных вентиляторов) (рис. 4.45).
Для обеспечения интенсивного смешения топлива и воздуха в двухпроводных горелках, имеющих скорость истечения газа из сопла горелки 60-70 нм/с, возникает необходимость в дополнительной турбулизации газового потока за счет закручивания потока первичного воздуха, количество которого составляет 10-30 % всего воздуха, потребного для горения топлива.
Температура воспламенения газового факела зависит от физико-химических свойств топлива и воздуха, формы и размеров топочной камеры и т.д.
Воспламенение горючей смеси осуществляют как путем разогрева смеси до самовоспламенения, так и путем применения внешних источников тепла. Второй метод применяется для воспламенения горючей смеси во вращающихся печах.
Рис. 4.45. Схема истечения природного газа из однопроводной горелки и смешение его с воздухом во вращающейся печи: 1 — горелка; 2 — воздух из холодильника; 3 — вращающаяся печь; 4 —вектор первоначальной скорости воздуха; 5 — вектор первоначальной скорости газовой струи; 6 — вектор газовоздушной смеси; 7 — основной участок струи; 8 — начальный участок струи: / — обрез сопла горелки; II — переходное сечение; со — угол раскрытия свободной турбулентной струи (15-26°).
6. Лисиенко В.Г. и др.
161
Газовоздушные смеси могут воспламеняться только при определенных концентрациях в них горючих компонентов (табл. 4.1).
Температура воспламенения природных газов находится в пределах 560-800 °С и подсчитывается по правилу усреднения Ле-Шателье (табл. 4.2).
Для воспламенения газовоздушной смеси во время розжига вращающихся печей источник зажигания (специальное запальное устройстве) должен обеспечить температуру 800-900 °С.
Скорость распространения пламени в неподвижной газовоздушной смеси прямо пропорциональна корню квадратному из значения, теплопроводности смеси и обратно пропорциональная средней скорости реакции горения. Обычно в технической литературе приводят уравнение для нормальной скорости распространения пламени Uh, под которой подразумевается отнесенная к невосп-ламенившемуся газу с температурой 0 °С скорость, с которой пламя перемещается по нормали к его поверхности и которая возникает в результате процесса передачи тепла посредством молекулярной теплопроводности.
U можно рассчитать по эмпирическим формулам, см/с:
U =U +А(С -С)(С -С), (4.196)
н н.пред vth/vbt/7 v ¦'
где Uu — предельное значение ?/, см/с; А — коэффициент; С — концентрация топлива в смеси, % по объему; Сн, Св — концентрация топлива в смеси на нижнем и верхнем пределах распространения пламени, % по объему, где
С = 2,2-Ю5/М6н0,88, (4.197)
С = 100/( 100/С - 1,42LJ (4.198)
MQh — низшая мольная теплота сгорания, кДж/(кг моль); Ьм — стехиометрический коэффициент, кг окислителя/кг топлива.
Концентрационные пределы, скорость распространения пламени и характеристики топливовоздушных смесей приведены в табл. 4.34 и на рис. 4.46,4.47.
?/„, см/с
зо —————------------
1 2 3 4 5 6 7 8
Рис. 4.46. Нормальная скорость распределения пламени в топливно-воздушной смеси в зависимости от числа атомов углерода в молекуле углеводорода
?/„, м/с 2,4
1,6
0,8
s—
-1s :Х
/ ч
/ 1 *..4
°0,2 0,6 1 1,4 а
Рис. 4.47. Нормальная скорость распространения пламени в зависимости от коэффициента избытка воздуха: 1 — СО; 2 — С2Н,; 3 — Н2; 4 — СД; 5 — C3Hg; 6 — СН4:1 — область недостатка воздуха; II — область избытка воздуха
Предыдущая << 1 .. 57 58 59 60 61 62 < 63 > 64 65 66 67 68 69 .. 218 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed