Величина удельного теплового потока. Коэффициент излучения для верха рекуператора. Среднее значение коэффициента теплоотдачи

В этих уравнениях Т_в, Т_д, Т_ст — соответственно температуры (К) дымовых газов, воздуха и стенки в месте определения Т_ст

Cоответственно :

По таблице 13 [ 1 ] находим Т_ст / Т_о = f(а),  соответственно:0,78; 0,93, откуда для низа :

для верха

Величина удельного теплового потока определяется по формуле :

Тогда

Коэффициент излучения для верха рекуператора определяется аналогично:

Среднее значение коэффициента теплоотдачи излучением на дымовой стороне определяем как среднюю логарифмическую величину краевых значений

Общий коэффициент теплоотдачи на дымовой стороне

Определим коэффициент теплоотдачи от дымовых газов к воздуху :

Поверхность нагрева рекуператора по теплопередаче на дымовой стороне:

При нагреве до 350°С при тех же условиях потребуется F_вн^min = 85,1 м², что также превышает возможные значения Fвн. По конструктивным данным вагранки ( высота трубы = 8.5 м ).

Для обеспечения нагрева до (350 - 400)°С требуется поддерживать температуру ваграночных отходящих газов на входе в рекуператор  на уровне ³1000°C.

Такая температура газов после дожигания СО при исходной концентрации (16-18)% достигается при стехнометрическом количестве воздуха. Теплота реакции СО+0,5О₂ = СО₂ составляет 3025 ккал/м³ (12645кДж/м³).

При содержании СО 18% количество дымовых газов после сгорания при коэффициенте избытка воздуха  равном 1 : составит 1,4 м³ на 1 м³ ваграночных газов. Теплоемкость дымовых газов  С_v = 0,37 ккал/м³ ·град.

Колориметрическая температура  при исходной t₀ = 0°С.

Ваграночные газы на выходе из слоя шихты имеют температуру (250-350)°С. После смешивания с воздухом в соотношении 1:0,5 (по стехнометрическим соотношениям) исходная температура смеси понизится до (175-240)°С. С учетом исходной температуры смеси

t_к = (1225-1290)°C.

При содержании 16% СО  t_к = (1085-1145)°C. С учетом потерь на излучение через проем завалочного окна t_к » 1000°C.

Таким образом, для поддержания оптимальных условий работы рекуператора (повышения теплоотдачи на стороне ваграночных газов) необходимо уменьшить подсос воздуха через завалочное окно. При расходе дутья W_д = 15000 м³/ч расход дымовых газов должен составлять W_д = 21000 м³/ч, т.е. расход воздуха на дожигание не должен превышать 7500 м³/ч (избыток поглощается в реакции СО+О₂). Сократить подсос воздуха можно путем перекрытия завалочного окна качающейся заслонкой (схема передана заводу).