Контактные экономайзеры котлов, страница 15

Схема экспериментального стенда.

Устройство орошения имело отверстия диаметром 2 мм, расположенные на вершинах равносторонних треугольников с размером сторон 60 мм. Для устранения влияния пристенного эффекта при использовании горизонтальной листовой насадки и насадки в виде колец Рашига вдоль стены аппарата были установлены специальные отражающие кольца шириной 15 мм на расстоянии 200 мм друг от друга. При использовании насадки «Пчелиная сота» аппарат заправлялся следующим образом: внизу на опорной решетке 200 мм насадки «Пчелиная сота» № 3, над этим слоем 800 мм насадки «Пчелиная сота» № 1 и сверху 200 мм насадки наклоненных керамических колец.

Исследования    проводились    при    использовании    дымового газа, полученного при сгорании природного газа. В качестве   высокотемпературного  органического  теплоносителя   было  использовано нефтяное поглотительное масло.

Схема опытной  установки приведена  па  рисунке. Дымовые газы всасывались дымовой трубой котла посредством вентилятора 3. Их расход регулировался с помощью задвижки 4 и измерялся   дифференциальным   манометром,   связанным   с   диафрагмой 5. При переходе через экономайзер 1 газ охлаждался стекающим    высокотемпературным    органическим    теплоносителем. Последний подавался к насадке посредством оросителя 7, после чего предварительно очищался от механических примесей в фильтре 9. Стекающий с экономайзера нагретый промежуточный теплоноситель  охлаждался  в теплообменнике 8, после чего с помощью  насоса  2  снова  подавался  в  экономайзер.  Его  расход измерялся   расходомерами   6.   Измерялись   также   температуры масла и дымовых газов на входе и выходе контактного экономайзера. Гидравлическое сопротивление слоя насадки контролировалось с помощью дифференциального манометра 10.

Часть   полученных     экспериментальных     данных   приведена в табл. 2.

Т а б л и ц а 2

103,

м32·с

G,

кг/м2·с

tG1,

˚C

tG2,

˚C

tL1,

˚C

tL2,

˚C

tМ,

˚C

H, м

GM·107

кг/кг

Горизонтальная листовая насадка

1.81

1.74

2.52

2.83

2.14

2.39

2.36

2.44

1.97

1.71

1.85

1.84

1.66

1.67

1.60

1.97

129.0

130.0

128.0

130.4

131.1

130.0

129.4

129.4

71.0

71.0

66.0

70.2

71.6

70.2

69.4

72.0

59.0

62.5

64.0

66.2

64.6

64.2

64.0

63.8

95.0

95.5

90.1

88.6

91.0

92.3

92.5

90.2

108.8

109.3

108.3

109.5

109.8

109.3

109.0

109.0

0.930

1.050

1.640

1.160

0.990

1.100

1.160

0.930

8.80

13.40

152.00

0.01

0.37

5.19

9.41

0

Насадка “пчелиная сота”

4.03

5.35

1.98

1.98

97.0

96.5

72.0

72.5

71.4

72.4

78.2

77.3

90.0

89.6

1.240

1.650

0

0

Неупорядочные кольца Рашига

1.44

1.13

133.0

69.5

43.0

91.5

110.7

1ю13

11.6

Примечание. Индексы 1 и 2 соответствует входу и выходу потока в аппарат (из аппарата); tM – температура “мокрого термометра”; GM – количество тумана в сухом газе.

Результаты эксперимента

Вычисления производились на ЦЭВМ по программе, разработанной на основе модели (1) —(3), которая до сих пор использовалась для определения высоты насадки контактных экономайзеров с теплоносителем водой. Система дифференциальных уравнений решалась путем их преобразования в разностные уравнения при шаге вдоль высоты насадки 50 мм. Численные эксперименты показали, что двойное уменьшение этого шага не приводит к изменению результатов.

Для определения коэффициента массопередачи из уравнения (1) были использованы следующие зависимости:

для горизонтальной листовой насадки

                                   (9)

для насадки «Пчелиная сота»

             (10)

для неупорядоченных колец Рашига