ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ РАСЧЕТА РЕГЕНЕРАТОРОВ
Поверхность нагрева
(7)
где — суммарный коэффициент теплопередачи от продуктов сгорания к воздуху (газу), кдж!(м2• цикл• град).
(8)
гдеад и ав — коэффициенты теплоотдачи от
продуктов сгорания к стенкеи от стен-
ки к воздуху (газу), вт/(м2 град);
тд и тв — длительность дымового и воздушно-
го (газового) периодов, ч;,
Ψ - коэффициент, корректирующий внутрен-
нее тепловое сопротивление насадки
при реальных циклических условиях
ее работы;
ss — эффективная полутолщина кирпича, м;
λ — коэффициент теплопроводности материа -
ла кирпича, Вт/м град);
р — объемная плотность кирпича
насадки, кг/м3;
с-теплоемкость кирпича насадки,
кДж(/кг*град);
ζ — коэффициент гистерезиса температуры насадки средней помассе в дымовой и воздушный периоды.
Обычно значение вычисляют отдельно для верха и низа насадки и затем полученные значения усредняют.
Величину определим по формуле
εэф =3,6*(1-v)/f1
где v — удельный объем насадки, м2/м3;
f1 — удельная поверхность нагрева, м2/м3.
Для приближенного определения ал можно использовать график рис.7, построенный для кауперовской насадки. В случае применения насадок других типов найденная из графика величина ал умножается на поправочный коэффициент:
kпопр = 4/df1 *(1 - v),
где d— размер ячейки, м.
Рис.7.Номограмма для определения коэффициента теплоотдачи излучением в насадке Каупера. Продукты сгорания: 1- коксового газа; 2 – природного газа; 3 – мазута; 4 – доменного газа, горючие газы; 5 – доменный; 6 – смешанный коксодоменный; 7 – коксовый.
Для определения теплоотдачи конвекцией и служит расчетная формула (2).
Обычно применяемые в практике толщины кирпичей: для насадок Каупера доменных воздухонагревателей 2*s — 40—60 мм,для насадок мартеновских и нагревательных печей 2*s = 65—75 мм.
В теплотехническом отношении целесообразно, чтобы вся толщина кирпича принимала участие в процессе аккумуляции тепла. Для этого необходимо, чтобы коэффициент аккумуляции тепла в кирпиче насадки nк>1/3. Значение nk, по И. Д. Семикину, находят из выражения
где ;
= тд + тв — суммарная длительность цикла, ч.
Если при расчете окажется nк< 1/3, то целесообразно уменьшить толщину кирпича. Даже в практике мартеновских печей известны случаи, когда толщина кирпича уменьшалась до 2*s= 40—50 мм .
Значение sэ (эффективная полутолщина кирпича) может быть рассчитано по формуле
sэ= v/f1
В случае nk>1/3 для всех насадок рекомендуется принимать значение Ψ=1/3, кроме брусковой, для которой Ψ=1/4.
Результаты моделирования процесса аккумуляции кирпича насадки показали, что приближенное значение ζ = 10 может быть приемлемо для регенераторов мартеновских и нагревательных печей.
Существует оптимальное в теплотехническом отношении время между перекидками клапанов.
Для мартеновских и нагревательных печей tд = tв. Величина tд может составлять для периодов, мин:
Завалки 10—16
Плавления 6—12
Доводки 5—10
Для нагревательных колодцев значение tд также колеблется в пределах 6—15 мин.
Объем насадки
( 9)
Площадь поперечного сечения насадки в свету
(10 )
где — расход продуктов сгорания, проходящих через насадку, м3/сек (при нормальных условиях);
ωдо — скорость дыма в насадке, м/сек.
Общая площадь поперечного сечения насадки
Ω=ω/f2( 11)
где f2 — удельное живое сечение насадки, м2/мг.
Масса кирпича в насадке
MK=Vru ( 12)
где r — объемная плотность кирпича насадки, кг/м3
u— удельный объем насадки, м3/м3.
Значения f1и f2 и для насадок различных типов могут быть определены по рис. 8-11.
Если размеры ячейки насадки Каупера выходят за пределы значений, представленных на графиках, то можно использовать следующие формулы :
f1=4a/(a+2s)2( 13 )
f2=a2/(a+2s)2 ( 14)
u=1-a2/(a+2s)2 ( 15 )
Для насадки из блочного кирпича с полуцилиндрическими выступами (см. рис. 2,в): fl= 38,1 м2/м3; f2 = 0,2925 м2/м2; v = 0,7 м3/м3. Для насадки из блочного кирпича со щелевыми каналами, ячейкой 120x25 мм и горизонтальными проходами с шагом 190 мм(см. рис.2,г) f1 = 36,78 м2/м2; f2 = 0,3861 м2/м2; v= 0,581 м3/м3.
Рис.8 Удельная поверхность нагрева f1, удельный объем v и живое сечение f2насадки Каупера
Рис.9Поверхность нагрева в 1 м3 насадки f1, объем кирпича в 1 м3v и живое сечение f2насадки Сименса сплошными каналами и шахматным расположением (вразбежку), мм:1 – b = 50; 2 –b =65; h = 115; 3 –b = 75; h =150
Рис.10Поверхность нагрева в 1 м3f1насадок из брускового кирпича:1 – b = h = 50 мм; 2 – то же, 65 мм; 3 – то же,75 мм. Удельный объем и живое сечение этой насадки можно определить по графику для насадки Сименса (см. рис.9)
Рис.11. Поверхность нагрева в 1 м3 (а), объем кирпича в 1 м3 и живое сечение (б) насадок Петерсена, мм: 1 –b = 50; h - 115; 2 -b= 65; h - 115; 3 –b = 75; h - 150; 4 –b = 50; h– 115; 5 - b = 65; h = 115; 6 –b = 75; h = 140
Дата добавления: 2017-10-04; просмотров: 911;