Если касание струй садки произойдет раньше, то l сократится, что вызовет уменьшение кратности рециркуляции (4.4), а это в соответствии с формулой (4.5) приведет к снижению удельной энтальпии газов i0 , а следовательно увеличение разбавления наружным воздухом или рециркулятом и увеличение потерь с отходящими газами.
Если же для расширения струи до поперечника c (рис. 6) потребуется удлинить ее до размера, превышающего указанный на рис. 7, то это вызовет ненужное увеличение габаритов рабочего пространства и потерь тепла через стенки.
При данных размерах с и l диаметр начального сечения струи равен:
d0 = c - l tgb,
где b - угол разлета струи газа.
По экспериментальным данным для расчетов можно принять b= 80 . Уменьшая начальный размер d0 можно как видно из формулы (4.4), получить такие высокие значения кратности - циркуляции, что соответствующее увеличение i0 позволит отказаться от устройства отдельной топки и установить горелки для сжигания топлива непосредственно в рабочем пространстве печи, так как нет необходимости разбавлять первичные продукты горения атмосферным воздухом.
Чтобы определить число отверстий (n) для выхода газов в рабочее пространство печи из топки в соответствии с рис. 6 можно записать:
n = L/(d0 2ltgb),
где L - длина топочного канала, обычно равная длине сушила, м.
Сечение топочного канала определяется по уравнению ( 4.3), в котором fi = p d20 /4. После определения расхода топлива и объема распределительного топочного канала рассчитывают допустимое тепловое напряжение от снижения топлива на единицу свободного объема топки:
qоб = B Qрн /(L Fр.к.),
где qоб - объемное тепловое напряжение, кДж/(кг с ) или кВт/кг.
Кипящим слоем называется специфическое состояние мелкозернистого материала, продуваемого через поддерживающую решетку, когда частицы материала беспорядочно циркулируют в определенном объеме, но не выносятся из камеры псевдоожижения. Теоретически кипящий слой существует в широком диапазоне скоростей - от скорости начала псевдо-сжижения wк до скорости витания частицы wв, причем
wк=(v/d)Ar/(1400+5,22(Ar)1/2); wв=(v/d)Ar/(18+0,61(Ar)1/2); Ar=(gd3/n2)((rм /rг)-1); (4.6)
где rм и d - соответственно плотность и диаметр частиц; rг и n -соответственно плотность и кинематическая вязкость газа.
Кипящий слой обладает рядом особенностей, делающих его чрезвычайно перспективным для нагрева материалов. Одним из очень важных преимуществ является высокое значение коэффициентов теплообмена. Максимальные коэффициенты теплообмена amax рассчитывают по эмпирическим формулам, например по формуле С. С. Забродского [8]:
amax=35,7rм0,2l0,6d –0,36 (4.7)
или Н. Н. Варыгина и И. Г. Мартюшина [8]:
amax=(l /d) 0,86 Ar0,2 , (4.8)
где l- коэффициент теплопроводности псевдоожижающего газа.
В формуле (4.7) размерности величин rм, l, и d должны быть обязательно выражены в кг/м3, вт/(м град) и м.
Ориентировочно оптимальные с точки зрения теплообмена скорости можно оценить по формуле О. М. Тодеса:
wопт=(n/d)Ar/(18+5,22Ar1/2).
Для уменьшения уноса рабочие скорости обычно выбирают несколько меньше оптимальных. Величина amax сильно возрастает с увеличением температуры газа. От размеров детали amax мало зависит, однако при уменьшении ее диаметра ниже 2 мм значение amax резко возрастает [8].
Очень мелкие частицы плохо псевдоожижаются из-за их слипания, поэтому на практике частицы мельче 0,06…0,10 мм не применяют. Для таких размеров (если частицы не пористые) amax при комнатной температуре доходит до 600 Вт/(м2град), а при высоких (800…1200° С) температурах—до 1000 Вт/(м2град) и более.
Чтобы избежать заметного выноса частиц, рабочие скорости пвседо-ожижения следует выбирать более низкими (в 3…4 раза), чем wв . При этом с учетом запаса рекомендуется [8] в качестве расчетных значений коэффициента теплоотдачи принимать a = 0,85amax .
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.