Тепловые режимы обмуровок слоевых топок
Применение нормативного метода расчета топочного теплообмена к слоевым топкам. Динамика изменения температур по толщине кирпичной обмуровки при остановке теплогенератора. Изучение измерений нестационарной температуры обмуровки при тепловой нагрузке.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 27.02.2017 |
| Размер файла | 285,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Тепловые режимы обмуровок слоевых топок
Б.Я. Каменецкий, ведущий научный сотрудник, ГНУ ВИЭСХ, г. Москва
В слоевых топках с циклической загрузкой топлива обмуровка кроме основной функции снижения потерь тепла играет также еще одну особую роль. В силу своей тепловой инерции обмуровка достаточно долгое время сохраняет свою температуру, что способствует прогреву и воспламенению фракций топлива. При загрузке свежей порции топливо закрывает почти всю поверхность слоя, вследствие чего температура поверхности слоя резко снижается, что видно из рис. 1. Температура газов в топке также снижается, и в этот интервал времени в системе топочного теплообмена температура поверхности обмуровки оказывается самой высокой. Излучение от поверхности обмуровки на слой в эти моменты способствует прогреву и верхнему зажиганию топлива [1].
С целью исследования тепловых режимов, определения тепловых потоков на внутренней стороне и потерь тепла проведены измерения температурных режимов топочных обмуровок. Работы осуществлялись на отопительном котле с ручной слоевой топкой, у которого обмуровка из шамотного кирпича толщиной 380 мм является одновременно постаментом для двух пакетов котельных секций. Высота постамента - 1,2 м, в том числе 0,5 м - над колосниковой решеткой.
Измерения температуры проводились с помощью зонда - трубки из кварцевого стекла диаметром 8,5 мм с ХА-термопарами, перемещаемой в сквозном отверстии боковой стены обмуровки. В котле сжигали каменный кузнецкий уголь марки 2СС, топочный цикл (время между соседними загрузками) составлял 10 мин.
Результаты измерений нестационарной температуры обмуровки при тепловой нагрузке решетки 0,55 МВт/м2 (расход топлива - 72 кг/ч) представлены на рис. 2.
Температура на наружной поверхности обмуровки на высоте 0,4 м от уровня колосниковой решетки составила 60 ОС, а на внутренней поверхности - 800 ОС. По толщине кладки температура снижается к наружной поверхности непропорционально, что свидетельствует о снижении теплового потока через обмуровку в результате растечек (перетоков) тепла в вертикальном направлении. Растечки тепла возникают вследствие неравномерного прогрева обмуровки по высоте: температура кирпича в зольнике ниже температуры колосников и составляет 60-70 ОС, а на верхнем торце кладки, соприкасающемся с котельными секциями, - 80-100 ОС.
На наружной поверхности обмуровки тепловой поток, рассчитанный как по условиям конвективной теплоотдачи при естественной конвекции воздуха q=бек(tн-tв), так и по теплопроводности обмуровки q=б*dt/dx дает значение 0,5 кВт/м2, а на внутренней поверхности - q=2,7 кВт/м2. Тепло вые потери с боковой и нижней поверхности обмуровки составляют значительную величину - 4% от мощности котла 220 кВт даже при толщине обмуровки 380 мм.
Еще большей величины достигают потери тепла в окружающую среду при снижении толщины обмуровки. Например, в топке теплогенератора с шурующей планкой мощностью 2 МВт без тепловоспринимающих экранов неэкранированная кирпичная обмуровка высотой 2 м имеет толщину только 250 мм. Для обеспечения ее надежной работы пришлось увеличить избыток воздуха в топке до значения б=2,6. Тем не менее, температура внутренней поверхности обмуровки составила 1100 ОС на уровне 1,8 м от колосниковой решетки и 900 ОС на уровне 0,4 м (рис. 3). Средние тепловые потоки через обмуровку возросли до 2,2 кВт/м2 на уровне 0,4 м, и до 2,6 кВт/м2 на уровне 1,8 м. В этом случае различие температур по высоте обмуровки, достигает 200 ОС на внутренней поверхности и снижается по толщине, что приводит к перетокам тепла от верхних слоев к нижним.
Интересные результаты зафиксированы при остановке этого теплогенератора. При прекращении подачи топлива и продолжающейся работе вентилятора тепловыделение в топке уменьшается, что приводит к быстрому охлаждению обмуровки с внутренней поверхности и монотонному снижению ее температуры (рис. 4). Через 25 мин тепловой поток, направленный из топки на поверхность обмуровки, снижается до 0 и затем меняет свое направление. При дальнейшем охлаждении топки и снижении температуры внутренней поверхности обмуровки возникает максимум в распределении температур по толщине обмуровки. Температура слоев внутри обмуровки даже повышается, и максимум температур перемещается внутрь. Причина такой деформации температурного поля обмуровки связана с более интенсивным охлаждением внутренней поверхности, особенно нижних слоев, приводящим к большим перетокам тепла от верхних центральных слоев. Через 45 мин они еще остаются нагретыми до 300 ОС.
Выводы
1. В котлах со слоевыми топками тепловая инерционность обмуровки способствует прогреву и воспламенению загружаемого топлива.
2. Тепловые потери с боковой и нижней поверхности обмуровки (шамотный кирпич) составляют значительную величину - 4% от мощности котла 220 кВт даже при толщине обмуровки 380 мм.
3. Вследствие неравномерного прогрева обмуровки по высоте возникают растечки тепла. В случае прекращения подачи топлива при работающем вентиляторе это приводит к тому, что максимум температур перемещается внутрь обмуровки.
топочный теплообмен температура обмуровка
Литература
1. Каменецкий Б.Я. О применимости Нормативного метода расчета топочного теплообмена к слоевым топкам // Теплоэнергетика. 2006. № 2. С. 58-60.
2. Новости Теплоснабжения - журнал для специалистов в сфере теплоснабжения. Актуально. Профессионально. Доступно.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Разработка метода непрерывного измерения температуры жидкой стали в ДСП - контроля распределения температуры по толщине огнеупорной футеровки. Математическое описание процесса теплообмена через кладку. Алгоритм работы микропроцессорного контроллера.
контрольная работа [529,0 K], добавлен 04.03.2012Методика выполнения измерений: сущность, аппаратура, образцы, методика испытания, обработка результатов. Теоретические основы расчета неопределенности. Проектирование методики расчета неопределенности измерений. Пример расчета и результаты измерений.
курсовая работа [296,2 K], добавлен 07.05.2013Составляющие процесса тепловой обработки бетона. Подъем температуры до максимально установленного уровня, выдерживание при нем и охлаждение изделия до температуры окружающей среды. Конструктивный и технологический расчет производственной установки.
реферат [396,6 K], добавлен 10.06.2014Сравнение фонтанирования и псевдоожижения. Разработка метода расчета коэффициента гидравлического сопротивления топочного устройства и технологической схемы экспериментальной установки. Изучение движения газовзвеси в экспериментальной топочной камере.
курсовая работа [900,1 K], добавлен 31.07.2015Обзор математических моделей и зависимостей для расчета контактных температур. Распределение тепловых потоков между заготовкой, стружкой и шлифовальным кругом в зоне шлифования. Определение массового расхода смазочно-охлаждающей жидкости для шлифования.
лабораторная работа [95,6 K], добавлен 23.08.2015Цели разработки государственных стандартов Российской Федерации. Определения стандартов, условные обозначения, применение. Альтернативы основному методу определения стандартных отклонений повторяемости и воспроизводимости стандартного метода измерений.
реферат [47,3 K], добавлен 12.11.2013Краткое описание шахтной печи. Расчет температуры и продуктов горения топлива. Тепловой баланс и КПД печи. Расчет температур на границах технологических зон и построение кривой обжига. Аэродинамический расчет печи, подбор вспомогательных устройств.
курсовая работа [188,0 K], добавлен 12.03.2014Определение параметров сварочной ванны аналитическим и графическим способами. Построение графиков изотермических циклов, линий и максимальных температур. Особенности определения КПД процесса и эффективной тепловой мощности. Определение режимов сварки.
курсовая работа [399,5 K], добавлен 19.11.2013Определение поверхности теплообмена и конечных температур рабочих жидкостей. Расчетные уравнения теплообмена при стационарном режиме - уравнение теплопередачи и уравнение теплового баланса. Расчёт кожухотрубчатого и пластинчатого теплообменных аппаратов.
курсовая работа [5,2 M], добавлен 03.01.2011Расчет температурного поля во время сварочных процессов. Определение температуры в начале, середине и конце сварного шва. Период выравнивания температуры. Быстродвижущиеся источники теплоты. Результаты вычислений температуры предельного состояния.
курсовая работа [99,4 K], добавлен 05.09.2014Основные технические параметры карусельной печи. Характеристика горелок и распределение тепловой мощности по зонам печи. Техническая характеристика рекуператора. Расчет теплообмена в рабочем пространстве печи. Составление теплового баланса печи.
курсовая работа [266,2 K], добавлен 28.09.2015Неразрушающий контроль материалов с использованием источника тепловой стимуляции. Композиты: виды, состав, структура, область применения и преимущества. Применение метода импульсно-фазовой термографии для определения дефектов в образце из углепластика.
курсовая работа [4,2 M], добавлен 15.03.2014Выбор способа шлакоудаления и типа углеразмолочных мельниц. Тепловой баланс котла и определение расхода топлива. Расчет теплообмена в топке, воздушного тракта, вредных выбросов в атмосферу, дымовой трубы. Регулирование температур перегретого пара.
курсовая работа [294,9 K], добавлен 05.03.2015Применение холода для сохранения скоропортящихся пищевых продуктов, необходимость автоматического поддержания температуры. Обоснование требований к диапазону датчика и допустимой погрешности измерений автоматической регулировки холодильной установки.
курсовая работа [712,2 K], добавлен 03.05.2017Погрешность измерения температуры перегретого пара термоэлектрическим термометром. Расчет методической погрешности изменения температуры нагретой поверхности изделия. Определение погрешности прямого измерения давления среды деформационным манометром.
курсовая работа [203,9 K], добавлен 01.10.2012Диаграмма распада переохлажденного аустенита стали 40Х. Расчет времени нагрева цилиндрической заготовки. Тепловой баланс рабочего пространства печи. Коэффициент полезного действия для термических печей. Величина перепада температуры по толщине изделия.
контрольная работа [634,0 K], добавлен 19.04.2013Расчет основных параметров системы охлаждения, греющей температуры. Создание конечно-элементной расчетной сетки. Схема подвода и распределения воздуха. Расчет граничных условий теплообмена, поля температур и напряженного состояния неохлаждаемой лопатки.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 15.02.2012Задачи вентиляционного расчета электрической машины. Дифференциальное уравнение теплопроводности. Связь электромагнитного, теплового и вентиляционного расчетов. Основные типы систем охлаждения электрических машин. Обзор методов теплового расчета.
реферат [1,6 M], добавлен 28.11.2011Плотность теплового потока в районе мениска в кристаллизаторе и распределение температуры поверхности широкой грани сляба. Влияние материала стенки, скорости воды в каналах охлаждения, шлакообразующих смесей, гидродинамики расплава на тепловые процессы.
контрольная работа [758,0 K], добавлен 23.12.2015Сварка и другие виды местной тепловой обработки металла. Вопросы теории теплообмена. Неравномерное распределение температуры в металле. Температурное поле и градиент. Дифференциальное уравнение теплопроводности. Векторная и скалярная формы закона Фурье.
учебное пособие [635,8 K], добавлен 05.02.2009
