Боришанский Справочник по теплопередаче (555275), страница 33
Текст из файла (страница 33)
Из уравнения (!5.26) поглощательная способность пламени при длине волны Л, равна: ах=о л~ ™ В (15-30) Зная Тх, Л, и подставляя вместо Т значение Тз нли Те. можем м' е Рг' вычислить ах . Зная ах и показатель дисперсии л, находим величину ам после гг хл исключения с! из уравнении ах ! — е, по формуле: Излучение запыленных потоков азо $15-4 ) '(х) !и! (15-31) Показатель дисперсии л обычно илн задается, нлн рассчитывается по значениям поглощательной способности при двух длинах волн к, и)ги 1 ! 1п 1п — 1п !п 1 — аг 1 — ах !и Хг 1п Хг Таким образом, можно рассчитать излученне неоднородного светящегося пламени по измеренным значенням яркостной и цветовой течператур или по значениям яркостной температуры и темпера.
туры обрацення. Истинное значение энергии излучения принимается равным (15-32) ! Е = ~ (Е, + Е„). Для условий сажеобразования, характерных для топок паровых кот. лов прн сжигании жидких топлив и твгрдых топлив, богатых летучимн, практический расчет интегральной поглощательной способности светящегося пламени можно проводить по формуле (15-8), в которой коэффициент ослабления луча К =(1,5 1О-эу — 0,5) р, (15-33) где Т вЂ” температура газов на выходе из топочной камеры, 'К; р — давление в топке [Л. 15-45 15-4. Излучение запыленных потоков Под запыленными потоками обычно понимают потоки газа, несущие взвешенные в ннх твердые частицы, размеры которых значительно правышают длин> волны излучения. В дымовых газах содержатся частицы золы илн угольной пыли, размеры которых в среднем колеблются от 5 до ! ОО мкн, Если твердые частицы взвешены в лучепрозрачном газе (например пыле-воздушный поток), то излучательнан и поглощательная способность таких сред определяется для заданных температур н толшнн слоя лишь концентрацией, размерами и физическими свойствзми самих частиц.
Погло~цательная способность запыленного потока в этом случае рассчитывается по формуле (15-8), а коэффициент ослабления К=я'„цГ, (! 5-34) г где й„— коэффициент ослабления лучей частицами; Р— средняя удельная поверхность пыли, мэ/г; р' — концентрация пыли, г!м'. 'Ф Величина произведения йв Р носит название эффективного сечения ослабления (иногда она условно называется коэффициентом ослаб. ления лучей частицами) и обозначается й . э' л4!г Лучистый теллооймен а яоглощйющгй среде (Гл, 15 По данным (15-1, 15-2) эффективное сечение ослабления опреде.
лнется по формуле: А гГТ й =0,42 — ~ (15-35) и ' у т да Здесь Т;К вЂ” температура потока; б(мнн) — средний диаметр частиц; 7(г/см'! — удельный вес пыли; А — коэффициент, зависящий от рода топлива. Значения коэффициента А для ряда топлив приведены в табл. !5-4. Таблица 15-4 Значения коэффициента А в формуле (15-35) Впа топлива Зеленел пыль угольная пыль Для определения а„ можно воспользоваться рис. 15-6, подстав. ляя вместо произведения йр/ значение йнрзд Определение эффективных сечений ослабления й„ и коэффициентов поглощения ан для эоловой пыли следует производить по номограмме рас. !5-9.
Выражая концентрацию пыли н в г/нм' можно написать: А а/' ! й = 0,42 — 273 $7 л= 7 К ТЧ' (15-36) В ряде случаев, в частности в газоходах и топках котельных агрегатов, запыленными являются нелучепрозрачные трехатомные газы. Излучение такой средг складывается из излучения потухших трехатомных газов (СО, и НзО) и излучении взвешенных в ннх твердых частиц. Суммарная поглозгательная способность такого запыленного потока а,+„ рассчитывается по формуле (15-3), в которой (15-37) 7( = йерл+ йл!ь' Эффективное сечение ослабления для частац золы при встречаю.
щихся в котельной прзктике условиях сгорания пылевндного топлива в (15.38) Печерсппй уголь Полппсновный бурый у:пль депецпнй газовый уголь .. Эстонсннй сланец ...... Темна уголь Аптрацатппыа ытыб о,ю о,!й 0.$б о,ш о,зг о,ов о,ов о,об о.ы Иэлученые эаныленнык натанов 241 Ю йй а Ь й. й хй й ь ф ь ь- й о а й 3 оа «3 3 оэ йо а йо йа ой ййа й й Ойй о~" 3 о й ойЯ хй ййй айй 3о) йен йц й о йй «'о оой ой ной й йах й о" йач 3, е ойн о" й о й хай й йнй й н й Оа 3 й й й ой й й Э Оа ° х а 3йо он О .
й ° "а а ( Яо а, О эх йй й о ой й йо й~ ай йо о С ВВПИИВИИИВВВИВИИННВВНИИИ 111$611166$16166161616111616 $$$1$$$$$$$1$$$$$$$$$$$$$6$$ ° $6$66116!ИИВИИИВВИННИВПИ ВМ1111111$111111611111$1116 „, 1$$1111$ПВИНВИВИИВМИВВИИВ ' ЯИВВВПВИВВВВВИПИИВВВВИНИИ ИИМИИИИЮИВИИИИЮИЮЮИИИИЮИЮЮИ $111161161$11666161ИИИИИИИИВ ° ВИВЛВИВИПВВВВИВИВВННИИВВ ' ' ' ИМНВИНИНИВВИИИИИИИН1611 ИИИ$$661$$$111$$$$$$11НВИВВ ИВВЛИЮИИИИИИИИЮЮВВИИИИИИИИИИ ВЛВВЗИВЛИВВПИИИИИИВИИИВВИП ИВВИЕВИВЛ1111111111111611111 ° ВЯВВПВЛВВВВИВНИВ ИИВИНИИ 161166$61$11111111$1611$1161 ° ИИВЛИИВВИВФс1111$6$П$$1$$11 ° ИВИВЛ11$$11$%11111 1111 11 11 $1111$Я11$$11$11611$11161161$ ВИВВВИВЛВИИЛ$$61161161611666 ° 11$1%16661161 ''ИВЯИВИВИЙВВВЙВВВИИИИВИВИИВН 11$1$1$111~~11ЙВВВВВЙ$1$АВИВ ВИВВЛИНВВВВВИИИЙИИВИНВВФВ$1 „.
ИВВВЙВВВВВВВВВВВЯИИВВВВНЙВВ "' ВИИИИИВВЦИВИВИИЫВИИЙВЫВВЮЙ И ВИИИЙВИИИВВЯИИИИВИИИЙЮВВВИЮЙ д, 16661616111$11$61611111ЙЙ$$1 ' 66161616$116$1$$1НВИНИВИИВ ° 6661616161616111$111$661661 НВНИВИВИВИВНИВВИЙЙ6$1 111 ° ° 16161111161616161111НЙЙЮВ ФФ тФ ФФ ФФ тФФ ют Ф ° ' ° 1 1 Ф 1 Ф ° Ф ° Ф 1 ° ' Ф ° 11 Е 1 Ф .Ф 1 Ф Е 1 .
° . ° Ф ° ° 1 ° Ф ФФФ: °, ° ° ° ' Ф 1 ° ' ° ° ° ° Ф ° ° ° 'Ф'Ф'' ° ° 1 ' ° ° ° 1 . ° ° ., ° ° 1 .Ф 1142 Лучастнй теплообмен в аоелотнающей среде ~ Гл Гб ф 15-5] Теалообмен е толках котельных агрегатов 243 поверхностям нагрева посредством излучения. Излучающей средой в общем случае являются трехатомные газы и взвешенные в них твердые частицы золы, сажи и топлива. По нормативному методу теплового расче~а котельных агрегатов [Л. 15-8] различают три вида пламени в топочных камерах: а) н е с в е т я щ е е с я п л а м я, получающееся при сжигании газообразных топлив, а также при слоеном (и факельно-слоеном) сжигании антрацитов и тощих углей; б) пол у свет ящ е ес я пламя, получающееся при камерном сжигании топлив, бедных летучими (антрациты и тощие угли); в) с в е т я щ е е с я п л а м я, получающееся при сжигании жидких топлив, а также твердых топлив, богатых летучими.
Поглощательная способность топочной среды а рассчитывается по формуле (15-8), в которой толщина излучающего слоя 1 [м] подсчитывается по (15-15), а козффицнент ослабления К[1/м] определяется в зависимости от вида пламени. Расчет К ведется по температуре и составу газов в выходном сечении топочной камеры. Величина К определяется: для несветящегося пламени по (15-13) и по 15П4) или номограмме рис. 15-5; для полусветящегося пламени по 15-37), а также (15-14) и (15.38) или номограммам рис. 15-5 и 15-10; для светящегося пламени по (15-33).
Концентрация золы в дымовых газах рассчитывается по формуле: !ОАл и = — а [г]нм'], ея (15-39) в которой Ар[»з»] — зольность топлива; )з, [нмьунг] — объем продуктов сгорания; а„„ — доля золы, уносимой с газами (для пылеугольных топок с сухим шлакоудалением а„„ 0,9; для пылеугольных топок с утепленными шлаковыми воронкаин а„„ = = О, —;0,85; для шахтно-мельничных топок а„„= 0,85, а при сжигании сланца 0,70). Вследствие высоких значений коэффициента ослабления лучей при светящемся пламени рекомендуется для толщин излучающего слоя зтого пламени 1 ) 2,5 м принимать а = 1. Расчет прямой отдачи в топках производится по формуле, связы.
вающей переданное в топке путем лучеиспускания количество тепла Я„[ккалунг] н безразмерную температуру газов, покидающих топку РФ ФР ы 9 = — с основными критериями подобия топочных процессов: Т критерием Больцмаиа Во, оптической плотностью среды К1 и безразмерными геометрическими характеристиками топочной камеры $ и р.
Оеновиая расчетная формула [Л. 15-6] имеет вид: Воо'а Т 0,445 а 'а+ Во ' (15-40) ( Во УР формула пригодна для значений — (!О нли 8 (0,9), 16» 244 Лучистый теллообмеи в поглои)оюи4ей среде 1Гл. 15 Здесь Т вЂ” температура газов, покидающих топку, ьК; Т вЂ” теоретическая температура сгорания, оК; а — степень черноты топки. Теоретичесхая температура сгорания Т принимается равной температуре, которая имела бы место при адиабатическои сгорании топлива.
Оиа рассчитывается по величине полезного тепловыделения в топке Я , которое приравнивается теплосодержанию газов прн теоретической температуре ! ' С и избытке воздуха в конце топки. Полезное тепловыделение в топке !г рассчитывается как сумма низшей теплотворной способности топлива и количеств тепла, внесенных в топку с горячим воздухом, физическим теплом топлива и др., за вычетом тепловых потерь.
Критерий Больцмаиа Во определяется, в зависимости от того какие величины заданы, по одной из следующих формул: уВр ! с 4,9 10"'ГН„Т~ 115-4!) или в,а 4 9,10-вЦХ Та ! 9т (15-42) чз 100' где д„',4 — потеря тепла от наружного охлаждения. Для крупных котельных агрегатов величина у плавка к единице. Коэффициент загрязнения лучевоспринимающих поверхностей принимается равным для открытых или закрытых чугунными плитами гладкотрубных экранов прв газообразном топливе — 1,0; при жидком топливе и при слоеном сжигании твердого топлива †,9; при камер.