ب. Kamenetsky ، الأنظمة الحرارية لبطانات الأفران ذات الطبقات
يتم وصف هذا التدفق الحراري بالمعادلة:
س * = | T1− T2 | |||
ln (R02 | / R01) |
|||
2 ميكرولتر | ||||
السمة الملائمة لكثافة التدفق الحراري للأنبوب ، والتي لا تعتمد على نصف قطر السطح الأسطواني ، هي كثافة تدفق الحرارة الخطية (الخطية) q l:
ف ل \ u003d | تي - ت | |||||||||||||||
تسجيل (ص 02 / ص 01) | ||||||||||||||||
ln (R. | / ص) | - خطي |
||||||||||||||
المقاومة الحرارية للأنبوب. |
||||||||||||||||
للأنابيب متعددة الطبقات | ||||||||||||||||
ف ل \ u003d | T 1 - T ن +1 | |||||||||||||||
تسجيل (R 0، i +1 | / ص 0 ، ط) | |||||||||||||||
أنا = 1 | 2πλi | |||||||||||||||
بالنسبة لعملية نقل الحرارة ، يتم تحديد كثافة تدفق الحرارة q l التي تمر عبر أنبوب متعدد الطبقات بواسطة المعادلة:
ف ل \ u003d | تي سي إف 1 | - T av2 | ||||||||||||||||
+ ∑ | 0 ، أنا + 1 | |||||||||||||||||
2π R 01α 1i = 1 | 2πλi | R0 ، أنا | 2πR 02 α2 |
|||||||||||||||
- المقاومة الحرارية الخارجية. |
||||||||||||||||||
2πRα | 2πR | |||||||||||||||||
إذا قمت بإدخال الترميز:
ك ل \ u003d | ||||||||||
+ ∑ | 0 ، أنا | |||||||||
2π R 01α 1i = 1 | 2πλi | R0 ، أنا | 2πR 02 α2 |
|||||||
ثم تأخذ المعادلة (5.6) الشكل:
q l \ u003d K l (T cf. 1− T cf. 2) ،
حيث K l هو معامل انتقال الحرارة الخطي [W / (m K)]. فرق درجة الحرارة بين الوسط والاتصال
يتم تحديد السطح بواسطة المعادلات:
- ت | |||||||||||
2πRα | |||||||||||
- ت | |||||||||||
2πR 02 α1 | |||||||||||
أمثلة
1. تتكون بطانة فرن غلاية البخار من طبقتين.
الطبقة الداخلية مصنوعة من طوب النار: δ 1 \ u003d 400 مم ، λ 1 \ u003d 1.4 واط / (م · ك) ، والطبقة الخارجية مصنوعة من الطوب الأحمر: δ 2 \ u003d 200 مم ،
λ 2 = 0.58 واط / (م · كلفن). درجة حرارة الداخلية و | السطح الخارجي |
|||||||||||||
البناء بالطوب ، على التوالي T 1 = | 900 درجة مئوية و T 3 = 90 درجة مئوية. |
|||||||||||||
حدد مقدار فقد الحرارة | من خلال البناء بالطوب والأعظم |
|||||||||||||
درجة الحرارة T 2 الطوب الأحمر. | ||||||||||||||
المحلول. | ||||||||||||||
لتحديد | q الحرارة نستخدم المعادلة |
|||||||||||||
(5.1) لـ n = 2.0: | ||||||||||||||
تي 1 - تي 3 | 900 - 90 | 1292 واط / م 2. |
||||||||||||
400 × 10-3 | 200 × 10-3 | |||||||||||||
λ 1λ 2 | ||||||||||||||
لتحديد درجة الحرارة عند حدود الطبقات الخارجية والداخلية للبطانة (T 2) ، نستخدم المعادلة (5.2):
تي - ت | |||||||
ومن ثم فإن تي | T- | δ 1 س \ u003d 900- | 400.10- 3 | × 1292 = 530 درجة مئوية. |
|||
2. تحديد فقدان الحرارة Q [W] من خلال جدار أحمر |
|||||||
لبنة [λ = | الطول ل = 5 م ، الارتفاع ع = 4 م و |
||||||
سمك δ = 510 مم إذا كانت درجة حرارة الهواء داخل الغرفة
T cf2 = - 30 درجة مئوية ، معامل انتقال الحرارة من السطح الخارجي للجدار α 2 = 20 W / (m2 K). احسب أيضًا درجات الحرارة على أسطح الجدران T p1 و T p2.
المحلول. | |||||||||||||||
باستخدام المعادلة | (5.3) لـ n = | 1 ، ابحث عن الكثافة |
|||||||||||||
تدفق الحرارة: | |||||||||||||||
T av1− T av2 | 18 - (- 30) | 58.5 واط / م 2. |
|||||||||||||
510 × 10-3 | |||||||||||||||
α1 λ α2 | |||||||||||||||
لذلك ، فإن فقدان الحرارة عبر الجدار سيكون مساويًا لـ:
س \ u003d س S \ u003d 58.5 5 4 \ u003d 1170 وات.
لتحديد درجات حرارة أسطح الجدران نستخدم المعادلات (5.4). من هؤلاء ما يلي:
ف = 18- | × 58.5 = 10.4 درجة مئوية |
|||||||||||
ف = -30 - | × 58.5 \ u003d - 27.1 درجة مئوية. |
|||||||||||
3. تحديد استهلاك الحرارة q لتر عبر جدار الأنبوب (د 1 / د 2 =
= 20/30 مم) مصنوع من الفولاذ المقاوم للحرارة ، الموصلية الحرارية
والتي λ \ u003d 17.4 W / (m · K) ، ودرجات حرارة الأسطح الخارجية والداخلية T 1 \ u003d 600 ° C ، T 2 \ u003d 450 ° C.
المحلول.
لتحديد التدفق الحراري عبر جدار الأنبوب ، نستخدم المعادلة (5.5) لـ n = 1:
T1− T2 | 600 - 450 | 40750 واط / م. |
|||||||||||
تسجيل (ص 02 / ص 01) | × 10-2 | ||||||||||||
× 3.14 | × 17.4 | × 10 | |||||||||||
4. احسب فقد الحرارة من 1 متر من الأنابيب غير المعزولة |
|||||||||||||
قطر د 1 / د 2 = 300/330 مم ، موضوعة على فتحة |
|||||||||||||
الهواء ، إذا كان الماء يتدفق داخل الأنبوب بمتوسط درجة حرارة T cp1 = 90 درجة مئوية درجة حرارة الهواء المحيط T cp2 \ u003d - 15 درجة مئوية.معامل التوصيل الحراري لمادة الأنبوب λ = 50 W / (m K) ، معامل انتقال الحرارة من الماء إلى جدار الأنبوب α 1 \ u003d 1000 W / (m2 K) ومن الأنبوب إلى الهواء المحيط α 2 = 12 W / m2 K. حدد أيضًا درجات الحرارة على الأسطح الداخلية والخارجية للأنبوب.
المحلول. | ||||||||||||||||||||||
فقدان الحرارة من 1.0 م | خط انابيب | تجد باستخدام |
||||||||||||||||||||
باستخدام المعادلة (5.6) لـ n = 1: | ||||||||||||||||||||||
ف ل \ u003d | T av1− T av2 | |||||||||||||||||||||
2πRα | 2πRα | |||||||||||||||||||||
90 - (- 15) | ||||||||||||||||||||||
16.5 × 10-2 | ||||||||||||||||||||||
2 × 3.14 × 15 × 10−2 × 103 | 2 × 3.14 × 50 | 15 × 10-2 | 2 × 3.14 × 16.5 × 10-2 × 12 | |||||||||||||||||||
652 واط / م.
× 652 | 89.8 درجة مئوية ، |
|||||||||||||||||||
cf1 2π R 01 α 1 | 2π × 15 × 10-2 × 103 | |||||||||||||||||||
ومن (5.5) نجد: | ||||||||||||||||||||
ln (R. | / ص) = 89.8 - | |||||||||||||||||||
16.5 × 10-2 | × 652 = 89.6 درجة مئوية. | |||||||||||||||||||
2π × 50 | 15 × 10-2 | |||||||||||||||||||
مهام | ||||||||||||||||||||
حدد معامل التوصيل الحراري | قالب طوب |
|||||||||||||||||||
سمك الحائط | δ = 390 مم إذا كانت درجة الحرارة عند | داخلي |
||||||||||||||||||
سطح الجدار T 1 = 300 درجة مئوية وعلى السطح الخارجي T 2 = 60 درجة مئوية. |
||||||||||||||||||||
فقدان الحرارة من خلال الجدار | q = 178 واط / م 2. | |||||||||||||||||||
5.2. من خلال الجدار المعدني المسطح لفرن المرجل
بسماكة δ = 14 مم ، يمر تدفق حراري محدد q = 25000 واط / م 2 من الغازات إلى الماء المغلي. معامل التوصيل الحراري للصلب λ = 50 واط / (م · ك).
حدد فرق درجة الحرارة عبر أسطح الجدران.
5.3 تحديد التدفق الحراري المحدد من خلال جدار خرساني بسمك δ = 300 مم ، إذا كانت درجات الحرارة على الأسطح الداخلية والخارجية للجدار ، على التوالي ، T 1 = 15 درجة مئوية و
T 2 \ u003d - 15 درجة مئوية.
معامل التوصيل الحراري للخرسانة λ = 1.0 واط / (م · ك).
5.4. تحديد فقدان الحرارة q من خلال سقف الفرن الناري ،
5.5 تحديد استهلاك الحرارة Q [W] من خلال جدار من الطوب بسمك δ \ u003d 250 مم على مساحة 3 × 5 م 2 ، إذا كانت درجات الحرارة
أسطح الجدران | T1 = | و T 2 | والمعامل |
|||
الموصلية الحرارية للطوب λ = 1.16 BT / (m · K). | ||||||
5.6 احسب كثافة تدفق الحرارة q | من خلال الشقة |
|||||
أداة آلة موحدة ، سمك | أقل بكثير |
|||||
لنا ومرتفعات ، إذا | منجز: | |||||
أ) من الصلب λ st \ u003d 40 W / (m · K) ؛ من | λ ب = 1.1 واط / (م · ك) ؛ ج) من |
|||||
طوب الدياتوميت λ ك = 0.11 واط / (م · ك). في جميع الأحوال السماكة
الطبقة الداخلية مصنوعة من الطوب الحراري بسمك δ 1 = 350 مم ، والطبقة الخارجية مصنوعة من الطوب الأحمر بسمك δ 2 = 250 مم.
تحديد درجة الحرارة على السطح الداخلي للجدار T 1 وعلى الجانب الداخلي من الطوب الأحمر T 2 ، إذا كانت درجة حرارة الجدار على الجانب الخارجي T 3 \ u003d 90 درجة مئوية ، وفقدان الحرارة خلال 1 م 2 من الجدار السطح 1 كيلو واط. معاملات الموصلية الحرارية للطوب الحراري والطوب الأحمر تساوي على التوالي:
طوب و دياتومايت حشو بينهما. تبلغ سماكة حشوة الدياتوميت δ 2 = 50 مم و λ 2 = 0.14 واط / (م · كلفن) ، والطوب الأحمر به δ 3 = 250 مم و λ 3 = 0.7 واط / (م · ك).
ما هو عدد المرات اللازمة لزيادة سمك الطوب الأحمر بحيث يكون لبطانة الفرن بدون ردم الدياتومايت نفس المقاومة الحرارية الداخلية كما هو الحال مع الردم؟
5.9. تحديد التدفق الحراري q عبر سطح الجدار الفولاذي للغلاية [δ 1 \ u003d 20 مم ، λ 1 \ u003d 58 واط / (م · ك)] ، مغطى بطبقة من المقياس
[δ 2 \ u003d 2 مم ، λ 2 \ u003d 1.16 واط / (م · ك)]. أعلى درجة حرارة لسطح الجدار هي 250 درجة مئوية ، وأدنى درجة حرارة للمقياس هي 100 درجة مئوية.حدد أيضًا أعلى درجة حرارة للمقياس.
5.10. احسب التدفق الحراري خلال 1 م 2 من سطح التسخين النظيف لغلاية البخار ودرجة الحرارة على أسطح الجدار ، إذا تم إعطاء القيم التالية: درجة حرارة غاز المداخن T cp1 = 1000 درجة مئوية ، درجة حرارة الماء المغلي T cp2 = 200 درجة مئوية ، معاملات نقل الحرارة من الغازات إلى الجدار α 1 = 100 W / (m2 K) ومن الجدار إلى الماء المغلي α 2 = 5000 W / (m2 K). معامل التوصيل الحراري لمادة الجدار = 50 واط / (م · ك) وسمك الجدار δ = 12 مم.
5.11. حل المشكلة 10 بشرط أنه أثناء التشغيل تمت تغطية سطح تسخين غلاية البخار من جانب غازات المداخن بطبقة من السخام بسمك δ c = 1 مم
[λ s = 0.08 W / (m K)] ، ومن جانب الماء - طبقة من الحجم بسمك δ n = 2 مم [λ n = 0.8 W / (m K)]. احسب التدفق الحراري خلال 1 م 2
سطح التسخين الملوث ودرجة الحرارة على أسطح الطبقات المعنية T p1 و T p2 و T p3 و T p4.
قارن نتائج الحساب بإجابة المشكلة 10 وحدد الانخفاض في الحمل الحراري q (٪).
5.12. تحديد كثافة التدفق الحراري q [W / m2] من خلال جدار من الطوب بسمك 510 مم مع معامل التوصيل الحراري λ k \ u003d 0.8 W / (m · K) ، مغطى من الخارج بطبقة من العزل الحراري
انتقال الحرارة من السطح الخارجي α 2 \ u003d 20 W / (m2 K). احسب أيضًا درجات الحرارة على أسطح الجدار T p1 و T p2 وعلى سطح الطبقة T p3.
5.13. ملفات سخان البخار مصنوعة من أنابيب فولاذية مقاومة للحرارة بقطر d 1 / d 2 = 32/42 mm مع معامل
احسب التدفق الحراري المحدد عبر الجدار لكل وحدة طول الأنبوب q لتر.
5.14. يتم تغطية المدخنة الخرسانية المسلحة من الداخل بطبقة من البطانة المقاومة للحرارة λ1 = 0.5 واط / (م · كلفن).
تحديد سمك البطانة δ 1 ودرجة حرارة السطح الخارجي للأنبوب T 3 ، بشرط ألا يتجاوز فقد الحرارة q l = 2000 W / m ، وألا تتجاوز درجات الحرارة القصوى للبطانة والخرسانة T 1 = 421 درجة مئوية و T 2 = 200 درجة مئوية.
5.15. يتم تغطية خط أنابيب البخار الفولاذي بطبقتين من العزل الحراري بنفس السماكة [= 50 مم ، λ2 = 0.07 واط / (م · ك) ، λ3 = 0.14 واط / (م · ك)].
حدد فقد الحرارة q l [W / m] ودرجة الحرارة T 3 عند السطح البيني بين هذه الطبقات. كرر هذه الحسابات ، بشرط أن يتم تثبيت عازل الطبقة الأولى بدلاً من الطبقة الثانية.
درجة الحرارة T 4 في الخارج | الأسطح هي نفسها في كلتا الحالتين. |
||||||
كوفا ويساوي 50 درجة مئوية. | |||||||
حدد درجة الحرارة عند حدود طبقات ثلاثية الطبقات |
|||||||
عزل الأنابيب. القطر الداخلي للأنبوب د = 245 مم. | |||||||
طبقات ومعاملات التوصيل الحراري للعزل |
|||||||
المواد | على التوالى | متساوية: δ1 = 100 مم ، δ2 = 20 مم ، δ3 = 30 |
|||||
مم ، λ1 = | 0.03 واط / (م · ك) ، | 0.06 واط / (م · ك) | و λ3 = 0.12 واط / (م · ك). |
||||
درجة الحرارة | داخلي | سطح خط الأنابيب 250 درجة مئوية ، | |||||
السطح الخارجي للعزل 65 درجة مئوية. | |||||||
حدد | تدفق الحرارة | من خلال السطح | |||||
خط أنابيب البخار (د 1 / د 2 \ u003d 140/150) ، معزول بطبقتين من الحرارة
وعلى السطح الخارجي للعزل T 4 = 55 درجة مئوية. | ||||
كيف سيتم فقدان الحرارة من خلال تغيير الجدار المعزول ، | ||||
مقايضة الطبقات العازلة؟ | ||||
5.18 قطر خط الأنابيب د 1 / د 2 | 44/51 ملم ، عليها |
|||
النفط المتدفق ، مغطى | سمك δ2 = 80 | |||
معاملات التوصيل الحراري لمواد خط الأنابيب والخرسانة
زيت على الحائط α1 = 100 واط / (م 2 كلفن) ومن سطح الخرسانة إلى الهواء
α2 = 10 واط / (م 2 كلفن).
تحديد الفقد الحراري من متر واحد من خط الأنابيب المغطى بالخرسانة. 5.19. صفائح الألمنيوم المسطحة 0.8 مم
محتوى الماء للجدار λ = 203.5 واط / (م · ك). تحديد تدفق الحرارة المحدد المنقولة عبر الجدار.
5.20. تقدير الخسائر الحرارية من 1.0 متر من خط الأنابيب بقطر d 1 / d 2 = 150/165 مم ، مغطى بطبقة عازلة بسمك δ1 = 60 مم ، إذا تم وضع خط الأنابيب في الهواء مع T cp2 = - 15 درجة مئوية ويتدفق الماء خلالها بمتوسط درجة حرارة T cp1 = 90 درجة مئوية. معاملات التوصيل الحراري لمادة الأنبوب والعزل على التوالي λ1 = 50 W / (m K) ، λ2 = 0.15 W / (m K) ، ومعاملات نقل الحرارة من سطح العزل إلى الهواء المحيط هي α2 = 8 W / (m2 K) ، ومن الماء إلى جدار الأنبوب α1 = 1000 W / (m2 K). احسب أيضا
درجة الحرارة على السطح الخارجي للأنبوب والسطح الخارجي للعزل.
5.21. تحديد السعة المطلوبة لمشعات تسخين القاعة إذا كان بناء جدارها الخارجي (8× 4.5 م ، δ = 500 مم) مصنوع من الطوب الأحمر (λ = 0.7 واط / م كلفن) ، ودرجات حرارة السطح T] = 12 درجة مئوية و T 2 = −15 درجة مئوية (النوافذ غائبة بشكل مشروط). ما هو عمق التجمد للجدار.
5.22. تحتوي النافذة في القاعة على إطارات مزدوجة مع فجوة بين الأجزاء 60 ملم. احسب فقد الحرارة من خلال فتح النافذة 5× 3 م ، إذا كانت سماكة الزجاج δ = 4 مم ، ودرجة حرارتها تتوافق مع
الأسطح المقابلة T 1 \ u003d 10 ° C و T 4 \ u003d -18 ° C. λ st \ u003d 0.74 and
λ الهواء = 0.0244 واط / م ك.
5.23 احسب الكثافة الخطية لتدفق الحرارة عبر جدار الملف من الأنابيب (د 1 / د 2 \ u003d 40/47 مم) من الفولاذ المقاوم للحرارة
(λ \ u003d 16.5 واط / (م · ك)) ، إذا كانت درجات حرارة الأسطح الداخلية والخارجية 400 درجة مئوية و 600 درجة مئوية ، على التوالي. عند أي قيمة لنصف قطر الأنبوب تساوي درجة الحرارة في الجدار 500 درجة مئوية.
5.24. يتم وضع خط أنابيب البخار الفولاذي (d 2 = 100 و δ = 5 مم) في الهواء الطلق T cp2 = 20 ° С. = 0.11 W / m K).
احسب فقد الحرارة لكل متر خطي لخط أنابيب البخار ودرجة الحرارة عند حدوده ، إذا كانت درجة حرارة البخار Тср1 = 300 درجة مئوية ، ومعاملات نقل الحرارة من البخار إلى السطح الداخلي لخط أنابيب البخار ومن السطح الخارجي الطبقة العازلة الثانية للهواء هي على التوالي 90 و 15 واط / (م 2 إلى).
مقدمة
عند حساب التوازن الحراري للأفران المعدنية ، غالبًا ما تنشأ مشكلة تحديد فقد الحرارة من خلال حواجز الفرن. التقليل من فقد الحرارة يساعد على توفير الوقود والكهرباء ويقلل من تكلفة الإنتاج. بالإضافة إلى ذلك ، من أجل الاختيار الصحيح للمواد في تصميم الفرن ، من الضروري معرفة مجال درجة الحرارة في الجدار ، من أجل الامتثال للقيود المفروضة على درجة حرارة تشغيل المواد. لذلك ، عند تصميم الفرن ، يجب على المهندس التفكير في العديد من خيارات تصميم الجدران واختيار الأفضل منها. ستنظر هذه المقالة في طريقة لحساب فقد الحرارة من خلال جدار مسطح متعدد الطبقات لوحدة حرارية ، ووصف برنامج لأتمتة هذا الحساب ، وتحليل اعتماد فقد الحرارة على عوامل مختلفة.
اساس نظرى
خبز- المعدات التكنولوجية الحرارية المحمية من الفضاء المحيط ، حيث يتم توليد الحرارة من نوع أو آخر من الطاقة الأولية ويتم نقل الحرارة إلى المواد الخاضعة للمعالجة الحرارية للأغراض التكنولوجية (الصهر ، التسخين ، التجفيف ، الحرق ، إلخ). في الوقت نفسه ، يتم إنفاق جزء من الطاقة الحرارية المنبعثة على تنفيذ العملية التكنولوجية ، ويتم فقدان جزء عديم الفائدة ، مما يؤدي إلى تسخين البيئة. إن تقليل فقد الحرارة يجعل من الممكن زيادة كفاءة الأفران وتقليل استهلاك الطاقة.
يتم فقد جزء من الحرارة في الأفران عن طريق التحويل توصيل حراريمن خلال الحراريات. الموصلية الحرارية هي عملية نقل الحرارة (الطاقة الداخلية) التي تحدث عندما تتلامس الأجسام (أو أجزاء الجسم) بشكل مباشر مع درجات حرارة مختلفة. يتم تبادل الطاقة عن طريق الجسيمات الدقيقة التي تتكون منها المواد: الجزيئات والذرات والإلكترونات الحرة. تعتمد كثافة التدفق الحراري للتوصيل الحراري على مجال درجة الحرارة والتوصيل الحراري للمادة.
يتم استدعاء مجموعة قيم درجة الحرارة لجميع نقاط الجسم في وقت معين مجال درجة الحرارة. في هذه الحالة ، إذا لم تتغير درجة الحرارة بمرور الوقت ، يُعتبر الحقل ثابتًا ، وإذا تغير ، يُعتبر غير ثابت. الأبسط هو حالة مجال درجة حرارة ثابتة أحادي البعد.
تنتقل الحرارة بالتوصيل الحراري من الطبقات الأكثر سخونة في الجسم إلى الطبقات الأقل تسخينًا ، أي. في اتجاه انخفاض درجة الحرارة. كمية الحرارة المنقولة عبر أي سطح لكل وحدة زمنية تسمى التدفق الحراري Q. إن التدفق الحراري لكل وحدة سطح يميز كثافة تدفق الحرارة q. وفقًا لقانون فورييه ، تتناسب كثافة تدفق الحرارة مع تدرج درجة الحرارة:
q = -grad t & nbsp & nbsp (1.1)
حيث q هي كثافة التدفق الحراري ، W / m2
λ - معامل التوصيل الحراري للمادة ، W / (م * كلفن)
غراد تي - تدرج درجة الحرارة ، K / م
عامل التناسب λ في المعادلة (1.1) هو الموصلية الحرارية للمادة ويميز قدرتها على توصيل الحرارة. الغازات لها أدنى قيم لمعاملات التوصيل الحراري ، والمعادن لها أعلى قيم. في بناء الأفران ، يتم استخدام المواد ذات معامل التوصيل الحراري المنخفض نسبيًا: المواد المقاومة للحرارة والمواد العازلة للحرارة.
المواد المقاومة للحرارةتسمى المواد غير المعدنية المعدة للاستخدام في درجات حرارة عالية في الوحدات الحرارية ولها مقاومة حريق لا تقل عن 1580 درجة مئوية. تؤدي الحراريات وظيفة الاحتفاظ بالحرارة في حجم محدود من مساحة عمل الفرن ، وبالتالي يجب أن يكون لها موصلية حرارية منخفضة والقدرة على تحمل درجات الحرارة العالية. استلزم تنوع شروط الخدمة إنشاء مجموعة كبيرة من الحراريات ذات الخصائص المختلفة. أكثر الحراريات شيوعًا هي fireclay و dinas و magnesite و chromomagnesite.
لتقليل التدفق الحراري للتوصيل الحراري من خلال وضع الأفران ، عازلة للحرارةالمواد ، أي المواد ذات الموصلية الحرارية المنخفضة. من أمثلة المواد العازلة للحرارة الأسبستوس ، التراب الدياتومي ، صوف الخبث ، الأوزان الخفيفة المقاومة للصهر. في هذه الحالة ، يتكون البناء من عدة طبقات: الطبقات الداخلية مصنوعة من مواد ذات مقاومة حرارية عالية (حراريات) ، والطبقات الخارجية مصنوعة من مواد أقل مقاومة مع توصيل حراري أقل (عزل حراري). عند تصميم الفرن ، من الضروري اختيار تصميم جدران الفرن بحيث يكون مقدار فقد الحرارة في حده الأدنى مع مراعاة القيود المفروضة على المقاومة الحرارية للمواد.
طريقة الحساب
يعتمد النموذج الرياضي للمشكلة على منهجية حساب فقد الحرارة من خلال حاويات التركيبات الحرارية ، الموصوفة في العمل "حساب فقد الحرارة من خلال حاويات الفرن" (V. B. Kutyin ، S.N.Gushchin ، B. A. Fetisov).
جوهر الحساب هو تحديد تدفق الحرارة عبر الجدار في وضع ثابت مع شروط حدودية من النوع الثالث. من المفترض أن يتم نقل الحرارة عبر الجدار عن طريق التوصيل الحراري ، ويتم نقل الحرارة من الجدار الخارجي إلى البيئة عن طريق الإشعاع والحمل الحراري الطبيعي. يأخذ الحساب في الاعتبار اعتماد معامل التوصيل الحراري لمادة الطبقات على درجة الحرارة.
ترد البيانات الأولية للحساب في الجدول 1.
الجدول 1 - البيانات الأولية
يتم الحساب بواسطة طريقة التقريبات المتتالية. في البداية ، يتم تعيين حقل درجة حرارة تعسفي. ثم يتم تحديد المقاومة الحرارية للطبقات بواسطة الصيغة:
يتم تحديد معامل انتقال الحرارة من السطح الخارجي بواسطة الصيغة:
يتم حساب كثافة التدفق الحراري الكلية بالصيغة:
يتم تحديد كثافة التدفق الحراري المنقول عبر الجدار بواسطة الموصلية الحرارية بواسطة الصيغة:
يتم تحديد كثافة التدفق الحراري المنبعث من السطح الخارجي للبيئة بواسطة الصيغة:
يتم تحديد مجال درجة الحرارة المكرر بالصيغة:
تستمر العملية التكرارية حتى يصبح الخطأ النسبي أقل من القيمة المحددة. أخيرًا ، يتم حساب مقدار فقد الحرارة لكل وحدة زمنية:
برنامج حساب فقدان الحرارة
لأتمتة حساب فقد الحرارة من خلال جدار فرن متعدد الطبقات مسطح تم تطويره. يحتوي البرنامج على واجهة رسومية مريحة تسمح لك بتعيين التصميم المطلوب للجدار الحراري بشكل تفاعلي وحفظ بياناته في ملف لاستخدامه لاحقًا. يتم عرض نتائج الحساب في شكل جداول ورسوم بيانية وخرائط حرارية. يأخذ البرنامج بيانات حول معاملات التوصيل الحراري للمواد من قاعدة بيانات يمكن للمستخدم تجديدها.
دراسة فقدان الحرارة
بمساعدة الوسائل الملائمة للواجهة الرسومية للبرنامج ، من الممكن تحليل تأثير العوامل المختلفة على فقد الحرارة في الوحدة.
اعتماد الفاقد الحراري على سمك طبقة البطانة
لدراسة اعتماد الفاقد الحراري على سمك طبقة البطانة ، تم تحضير عدة متغيرات من البيانات الأولية ، تختلف فقط في سمك طبقة البطانة. مادة البطانة مقاومة للحرارة عالية الألومينا ، مادة طبقة العزل الحراري خفيفة الوزن من شاموت. ترد المعلمات الأخرى في الجدول 2.
دراسة تصميم الجدار
الجدول 2 - متغير البيانات الأولية
تم إجراء الدراسة هنا وأكثر باستخدام البرنامج المدمج لمقارنة نتائج الحساب. تظهر نتائج المقارنة في الشكل 1. ويمكن ملاحظة أن فقد الحرارة ينخفض مع زيادة سمك البطانة ، ولكن بشكل طفيف فقط.
الصورة 1 - اعتماد الفاقد الحراري على سمك البطانة
اعتماد الفاقد الحراري على سمك طبقة العزل الحراري
لدراسة اعتماد الفاقد الحراري على سماكة طبقة العزل الحراري ، تم إعداد عدة متغيرات من البيانات الأولية ، تختلف فقط في سمك طبقة العزل الحراري. يظهر هيكل الجدار في الشكل 2 ، المعلمات الأخرى هي نفسها كما في الدراسة السابقة (الجدول 2).
اللوحة 2 - تصميم الجدار، ب، بحث
نتائج الدراسة موضحة في الشكل 3. يمكن ملاحظة أن فقد الحرارة ينخفض بشكل حاد مع زيادة سمك طبقة العزل الحراري.
الصورة 3 - اعتماد الفاقد الحراري على سمك العزل الحراري
الاعتماد على فقدان الحرارة على مادة العزل الحراري
لدراسة تأثير مادة العزل الحراري ، نأخذ في الاعتبار العديد من المتغيرات لتصميم الجدار ، والتي تختلف فقط في مادة العزل الحراري. يظهر تصميم جدار الاختبار في الشكل 4 ، وتظهر المعلمات الأخرى في الجدول 2.
الشكل 4 - تصميم الجدار للبحث
تظهر نتائج الدراسة في الشكل 5. من المخطط ، يمكننا أن نستنتج أن فقد الحرارة يمكن أن يختلف اختلافًا كبيرًا اعتمادًا على مادة العزل الحراري ، وبالتالي فإن الاختيار الصحيح للأخير مهم جدًا عند تصميم الأفران. من بين المواد المختارة ، يتمتع الصوف المعدني بأفضل خصائص العزل الحراري.
الشكل 5 - اعتماد خسائر الحرارة على مادة العزل الحراري
يوضح الشكلان 6 و 7 نتائج أكثر تفصيلاً لخيارين من خيارات الحساب. يمكن ملاحظة أنه عند استخدام عزل حراري أكثر تقدمًا ، لا يتم تقليل فقد الحرارة فحسب ، بل يتم أيضًا تقليل درجة حرارة السطح الخارجي للجدار ، مما يحسن ظروف العمل لموظفي الفرن.
الشكل 6 - نتائج الحساب لمتغير واحد من البيانات الأولية
الشكل 7 - نتائج الحساب للإصدار الثاني من البيانات الأولية
الاعتماد على فقدان الحرارة على انبعاثية السطح الخارجي للجدار
في معظم الحالات ، يتم تمثيل السطح الخارجي لجدار الفرن بغلاف مصنوع من الفولاذ الطري بدرجات متفاوتة من التآكل. إن تأثير الغلاف على نقل الحرارة عن طريق التوصيل الحراري ضئيل ، لكن انتقال الحرارة بالإشعاع يمكن أن يتأثر بتطبيق الطلاءات بدرجات متفاوتة من السواد. لدراسة هذا التأثير ، نأخذ في الاعتبار عدة متغيرات للبيانات الأولية ، والتي تختلف فقط في درجة سواد السطح الخارجي. يظهر تصميم الجدار قيد الدراسة في الشكل 8 ، انظر الجدول 2 للحصول على معلمات أخرى.
الشكل 8 - تصميم الجدار للبحث
يعرض الشكل 9 والجدول 3 نتائج الدراسة. تشير الأسطورة إلى مادة الغلاف وبين قوسين - درجة سوادها. يمكن ملاحظة أن فقد الحرارة يتناقص مع انخفاض درجة انبعاثية السطح الخارجي إلى درجة ضئيلة. ومع ذلك ، نظرًا لأن تكلفة طلاء غلاف الفرن أقل من إدخال عزل حراري إضافي ، يمكن التوصية بطلاء الغلاف بطلاء الألمنيوم الخفيف لتقليل فقد الحرارة.
الجدول 3 - اعتماد خسائر الحرارة على درجة انبعاثية السطح الخارجي
الشكل 9 - اعتماد خسائر الحرارة على درجة انبعاثية السطح الخارجي
التأثير السلبي للعزل الحراري
دعونا نفكر في تأثير العزل الحراري على مجال درجة الحرارة في جدار الفرن عالي الحرارة. للقيام بذلك ، ضع في اعتبارك خيارين لتصميم الجدار. في الأول ، يتكون الجدار من طبقة من المغنسيت ، وفي الثانية ، طبقة من المغنسيت وطبقة من صوف الخبث كعزل حراري. تظهر مجالات درجة الحرارة لهذه الحالات في الأشكال 10 ، 11.
الشكل 10 - مجال درجة الحرارة في حالة عدم وجود عزل حراري
الشكل 11 - مجال درجة الحرارة في وجود العزل الحراري
في حالة عدم وجود عزل حراري ، تتغير درجة الحرارة في طبقة العمل للبطانة من 472 إلى 1675 درجة ، وبوجود طبقة عازلة للحرارة ، من 1519 إلى 1698. ويترتب على ذلك أن يؤدي إدخال العزل الحراري إلى زيادة في درجة الحرارة في طبقة البطانة ، مما يؤثر سلبًا على متانتها.
يكون التأثير السلبي للعزل الحراري على خدمة التبطين واضحًا بشكل خاص للأفران ذات درجة الحرارة العالية: صهر الفولاذ بالقوس ، والسبائك الحديدية ، وما إلى ذلك في كتاب "العمليات والتركيبات الكهروحرارية" (Aliferov A.I.)) لم يستخدم على نطاق واسع. عادةً ما يؤدي هذا العزل إلى زيادة درجات الحرارة في طبقة العمل للبطانة وانخفاض حاد في متانتها ، خاصةً في فرن القوس الكهربائي الكبير. الخسائر الناتجة عن تعطل فرن القوس الكهربائي لإصلاح البطانات تتجاوز بكثير المدخرات الناتجة عن تقليل استهلاك الطاقة بسبب انخفاض تدفق الحرارة عبر الجدار. لذلك ، فإن العزل الحراري للجدران وأقبية اللوح ، كقاعدة عامة ، غير مربح اقتصاديًا. (لا ينطبق هذا الحكم على تصميم الجزء السفلي من اللوح ، حيث يتم تطبيق العزل الحراري).
نظرًا للمتانة غير المرضية للحراريات على أفران القوس الكهربائي الكبيرة والقوية ، يتم استبدال البطانة بألواح مبردة بالماء. على الرغم من الزيادة في كثافة التدفق الحراري المزال من الأسطح المبردة بالماء ، بالمقارنة مع كثافة التدفق الحراري عبر الأسطح المبطنة ، فإن استهلاك الطاقة يزيد بشكل كبير فقط في الأفران ذات السعة الصغيرة. يسمح استخدام الألواح المبردة بالماء بزيادة عمر خدمة البطانة المقاومة للحرارة.
الاستنتاجات
بناءً على الدراسة ، يمكن الاستنتاج أن التدابير الرئيسية لتقليل فقد الحرارة من خلال البناء ستكون كما يلي:
زيادة سماكة طبقة العزل الحراري
- استخدام مواد عازلة للحرارة ذات موصلية حرارية منخفضة
- دهان الهيكل بطلاء الألمنيوم الفاتح (أو الطلاء بمادة أخرى بدرجة سواد منخفضة)
بالنسبة للأفران ذات درجة الحرارة العالية ، بدلاً من استخدام العزل الحراري ، يُنصح باستخدام ألواح الهيكل المبردة بالماء ، والتي تتيح لك إطالة عمر البطانة وتقليل وقت التوقف عن الإصلاح.
مصادر
1. ماركين ف. حسابات لانتقال الحرارة / ف.ب.ماركين ، س.ن.جوششين ، م.د. كازيايف. - ايكاترينبرج: USTU-UPI ، 1998. - 46 ص.2. Voronov G. V. ، Startsev V. A. مواد ومنتجات حرارية في الأفران الصناعية والمرافق المساعدة / G. V. Voronov ، V. A. Startsev. - يكاترينبورغ: USTU-UPI ، 2006. - 303 ص.
3. Kut'in V.B. حساب فقد الحرارة من خلال حاويات الفرن / V.B. Kut'in ، S.N.Gushchin ، B. A. Fetisov. - يكاترينبورغ: USTU-UPI ، 1996. - 17 ص.
4. المواد المقاومة للحرارة. الهيكل والخصائص والاختبارات. كتاب مرجعي / J. Allenstein وآخرون؛ إد. روشكا ، هـ. ووتناو. - م: انترمت للهندسة ، 2010. - 392 ص.
5. Zobnin V. F. حسابات الهندسة الحرارية للأفران المعدنية / V. F. Zobnin، M. D. Kazyaev، B. I. Kitaev et al. - M: Metallurgy، 1982. - 360 p.
6. Aliferov A. I. العمليات والتركيبات الكهروحرارية: Textbook / A. I. Aliferov et al .؛ إد. في. Timofeeva، E.A. جولوفينكو ، إي. كوزنتسوفا - كراسنويارسك: جامعة سيبيريا الفيدرالية ، 2007. - 360 ص.
وزارة الطاقة والكهرباء في القسم الفني لاتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية لتشغيل أنظمة الطاقة
ثقة جميع دول الاتحاد بالمنظمة و
ترشيد شبكات ومحطات الطاقة في المناطق
(منظمات)
تعليمات منهجية حول الحرارة
الفوترة والاختبار الحراري
عزل الغلاية
مكتب المعلومات الفنية
موسكو 1967
تم جمعها بواسطة مكتب المعلومات الفنية ORGRES
المحرر: م. إس في خيزنياكوف
المقدمة
ثبت أن الفاقد الحراري للبيئة الخارجية من سطح تبطين الغلايات الحديثة يجب ألا يتجاوز 300 كيلو كالوري / م. 2 ∙ h ، ويجب ألا تزيد درجة الحرارة القصوى على السطح الخارجي للطوب عن 55 درجة مئوية عند درجة حرارة هواء محيطة تبلغ حوالي 30 درجة مئوية في المتوسط على طول ارتفاع المرجل [L. ، ،].
في نفس الوقت ، إجمالي الحد الأقصى المسموح به من فقدان الحرارة من قبل وحدة المرجل إلى البيئةف 5 يتم تحديدها من خلال "الحساب الحراري لوحدات الغلايات" [L. ] ، تحديد العلاقة بين فقد الحرارة وخرج البخار للغلايات. طبقاً للحساب الحراري للغلايات الحديثة ذات سعة البخار D = 220 640 طن / ساعةف 5 0.5 - 0.4٪ من استهلاك الوقود. هذه القيمة ، وهي صغيرة نسبيًا في التوازن الحراري الكلي للغلاية ، تكتسب مقياسًا مختلفًا تمامًا عند تحويلها إلى قيم مطلقة ، تصل إلى حوالي10000 كيلو كالوري / ساعة لكل 1 ميغاواط من السعة المركبة ، وفقدان الحرارةف 5 تزيد عن 50٪ من إجمالي الفاقد الحراري من خلال العزل الحراري لمحطات توليد الطاقة.
في بعض الحالات ، بسبب الانحراف عن حلول التصميم ، وسوء التركيب ، واستخدام المواد غير الفعالة وحلول التصميم غير الناجحة ، والتدمير الجزئي للبطانة والعزل الحراري للغلاية أثناء إصلاح معدات العملية ، وكذلك نتيجة الشيخوخة أثناء التشغيل طويل الأمد ، زيادة في القيمةف 5 فوق القيم القياسية. مع وجود قيمة كبيرة بما فيه الكفاية لفقد الحرارة من المرجل إلى البيئةس 5 (ككا l / h) تتجاوز القيمة قليلاًف 5 (٪) يرتبط بفقد كبير جدًا للحرارة. لذلك ، على سبيل المثال ، زيادةف 5 بنسبة 0.1٪ للغلايات الحديثة ما يعادل حرق حوالي 2.0 طن من الوقود القياسي سنويًا لكل 1 ميغاواط من السعة المركبة. بالإضافة إلى ذلك ، الزيادةف 5 يؤدي إلى تدهور كبير في الحالة الصحية والتقنية لغرفة المرجل.
بطبيعة الحال ، تحديد تجريبي دقيق بما فيه الكفاية للقيمة الفعليةف 5 (على عكس التعريف المعتمد أثناء اختبار الغلاياتف 5 كعضو متبقٍ في توازن الحرارة) وجعله يتماشى مع المعايير الحالية ، يجب أن يوضع موضع التنفيذ بنفس الطريقة كما هو معتاد بالنسبة لبقية العزل الحراري لأنابيب البخار ومعدات محطات توليد الطاقة [L. ].
1. أحكام عامة
عند تقييم إجمالي فقد الحرارة لوحدة الغلاية ، فإن أصعب هياكل الحماية من الحرارة التي يجب اختبارها هي تبطينها [L. ، ،].
تنقسم بطانات الغلايات الحديثة إلى نوعين رئيسيين:
1. تبطين الأنابيب (محشوة ومصنوعة من ألواح مسبقة الصنع) مثبتة مباشرة على أنابيب الغربال.
2. تركيب درع الطوب على الإطار.
بطانات الطوب القديمة التي تدعمهاأنا على الأساس ، وتركت حاليًا في غلايات صغيرة أو قديمة.
يوفر تصميم أعمال الطوب الحديثة وجود مثبتات معدنية موجودة في سمك الطوب وتمتد جزئيًا إلى سطحها الخارجي (دبابيس ، أقواس ، إلخ). هذه الأجزاء المعدنية من أعمال الطوب هي جسور حرارية تتدفق من خلالها الحرارة إلى مناطق فردية من السطح. في بعض التصميمات ، يكون انتقال الحرارة من 30 إلى 40٪ من إجمالي تدفق الحرارة عبر أقسام فردية من البطانة. يوفر هذا الظرف الحاجة إلى وضع مناسب لنقاط القياس على أسطح أعمال الطوب هذه ، مما يضمن الحصول على متوسط ظروف نقل الحرارة.
وفقًا لظروف نقل الحرارة ، تختلف البطانات بدون غلاف معدني ومع غلاف معدني بشكل كبير. سمة محددة لهذا الأخير هي انتشار الحرارة على طول سطح الجلد ، والتي تعادل درجة الحرارة على مناطقها الهامة. في ظل الظروف الخارجية المختلفة لانتقال الحرارة (تدفقات الهواء ، التدفق العكسي المحلي للحرارة المشعة) ، يؤدي معادلة درجة الحرارة هذه إلى تذبذب حاد في قيم فقد الحرارة المحددة في الأقسام المجاورة من الجلد. ميزة أخرى لأعمال الطوب مع الإغماد هي إمكانية تدفق الحرارة بالحمل على طول الارتفاع في الفجوة بين الإغماد والطوب.
تستلزم هذه الظروف قياس فقد الحرارة على طول الجلد عند عدد كبير بما فيه الكفاية من النقاط ، خاصة على طول الارتفاع ، على الرغم من التوحيد الظاهر لمجال درجة الحرارة.
يتم حل تعقيد مراعاة فقد الحرارة من عوارض إطار البطانة والمرجل في هذه الإرشادات من خلال إدخال بعض شروط القياس المتوسطة. يتم تبرير هذا القرار من خلال الحصة الصغيرة نسبيًا من مشاركة هذه الأسطح التي تطلق الحرارة في إجمالي مقدار فقد الحرارة في المرجل.وحدة البيئة.
تتمثل إحدى ميزات الاختبارات الحرارية لعزل خطوط الأنابيب وقنوات الغلايات ، والتي تقع في مجال التبادل الحراري المكثف المتبادل بينها وبين البطانة ، في الحاجة إلى التحديد الدقيق لإطلاقها ، بدلاً من امتصاصها ، لسطح الحرارة ، أي السطح غير "مغلق" بتدفق حرارة قادم أكثر شدة قادمًا من الأجسام القريبة.
يتم تحديد الاتجاه الحقيقي لتدفق الحرارة في هذه الحالة من خلال قياسات التحكم في تدفق الحرارة المحدد من الأسطح المختلفة التي تشع الحرارة لبعضها البعض.
تحدد الإرشادات المطورة كلاً من طريقة قياس التدفقات الحرارية المحددة وتصنيف جميع الأسطح التي تطلق الحرارة لوحدة المرجل من حيث ظروف نقل الحرارة.
تشير التدفقات الحرارية المحددة المقاسة ، والتي تم حساب متوسطها للأقسام الفردية ، إلى مناطق الأسطح التي تطلق الحرارة لهذه الأقسام ، والتي يتم تحديدها بواسطة القياس المباشر.
مثل هذا المخطط يجعل من الممكن تقييم فقد الحرارة للعناصر الفردية للبطانة والعزل الحراري للغلاية ، ويكشف عن حصة كل عنصر في المبلغ الإجمالي لفقدان الحرارة ، ويميز أيضًا جودة البطانة والعزل الحراري.
تم تحديد الجدوى الفنية للاختبار الحراري لبطانة الغلاية من خلال استخدام جهاز جديد بشكل أساسي - مقياس حرارة نمذجة ORGRES ITP-2. في الظروف الحرارية الصعبة لتشغيل وحدة الغلاية ، يتيح مبدأ التشغيل وتصميم جهاز ITP-2 إمكانية التحديد بدقة كافية ومقدار صغير من الوقت لإجراء قياس واحد ، مباشرة بطريقة مباشرة ، تدفقات حرارة محددة معأسطح نقل الحرارة (كثافة التدفق الحراري) بغض النظر عن شكلها وحجمها وحالة سطحها (عزل ، معدن) وظروف نقل الحرارة.
يسمح القصور الذاتي الصغير للجهاز ، وصغر حجم أجهزة الاستشعار وإمكانية تبديلها الكاملة بقياسات الكتلة لتدفقات الحرارة مع الاستخدام المتزامن لعدد كبير من أجهزة الاستشعار من جميع الأسطح التي تطلق الحرارة لوحدة الغلاية.
تجدر الإشارة إلى أن استخدام الطرق الأخرى المقبولة عمومًا لتحديد فقد الحرارة (1 - بالفرق بين درجات الحرارة المقاسة للسطح والبيئة ؛ 2 - بواسطة المقاومة الحرارية لطبقة الحماية من الحرارة ، التي تحددها درجة الحرارة الاختلاف فيه ؛ 3 - عن طريق القياس المباشر باستخدام مقاييس تدفق الحرارة مثل مقياس حرارة شميدت) في ظروف وحدة الغلاية ، لا يمكن التوصية بها ، لأنها تؤدي غالبًا إلى نتائج مشوهة [L. ،].
يرتبط سبب هذا القيد بخصائص ظروف نقل الحرارة في الغلاية ، مما يستبعد عمليا إمكانية التحديد الصحيح لدرجة حرارة الهواء المحيط ومعامل نقل الحرارة. أ، فضلاً عن وجود أجزاء معدنية مدمجة وأسطح معدنية في البناء بالطوب. شروط قياس التدفقات الحرارية النوعية في المرجلالوحدة - عدد كبير من النقاط في كل قسم منفصل صغير نسبيًا - يتطلب عددًا من الأجهزة الإضافية لمقياس الحرارة ITP-2. هذه الأجهزة (التطبيق) دون تغيير الطبيعة الأساسية لمقياس الحرارة ، تسهل تقنية القياس وتقلل بشكل كبير من تعقيد العمل.
يتم قياس درجة حرارة سطح البطانة والعزل الحراري للغلاية (قواعد PTE) أثناء الاختبارات الحرارية في وقت واحد مع قياس التدفقات الحرارية باستخدام مسبار درجة الحرارة ORGRES T-4 (الملحق).
2. الاختبار الحراري للفواتير
أ. الأعمال التحضيرية
1. قبل بدء الاختبار ، يتم التعرف بشكل تفصيلي على مخطط المرجل وتصميم البطانة والعزل الحراري. في الوقت نفسه ، تم توضيح تصميم ومواد البناء بالطوب والعزل الحراري ، وكذلك جميع الانحرافات عن المشروع..
2. رسم تخطيطي للمناطق المميزة لأعمال الطوب وجرد الهياكل العازلة للحرارة الرئيسية (القنوات ، خطوط الأنابيب ، إلخ).
3. يتم إجراء فحص خارجي لأعمال الطوب ، يتم خلاله توضيح الانحرافات عن المشروع وإصلاح العيوب الخارجية: نقص العزل ، والشقوق ، وعيوب التشطيب ، إلخ.
ب- قياس مساحات الأسطح التي تطلق الحرارة
4. يتم تحديد مساحة الأسطح المطلقة للحرارة عن طريق القياس المباشر على المرجلالوحدات ذات الترتيب المتماثل ، يتم إجراء القياس على نصف غرفة الاحتراق وعمود الحمل الحراري.
5. عند قياس المنطقة ، يتم أخذ الأسطح التي تطلق حرارة للبيئة فقط في الاعتبار. في حالة إغلاق الطوب من قبل الآخرين ، فإنني أعطي الحرارةيتم طرح إسقاط هذه العناصر على البطانة من مساحتها بواسطة عناصر الإغلاق ، ويتم حساب سطح إطلاق الحرارة لعناصر الإغلاق نفسها من خلال الجزء البارز.
6. بالنسبة للعوارض ذات الأشكال المختلفة والمواقع المختلفة ، يمكن اعتماد مخطط شرطي لتحديد منطقة الأسطح التي تطلق الحرارة والأسطح التي تغطي البطانة التي توجد عليها. في هذه الحالة ، يتم قياس كثافة تدفق الحرارة فقط معالجانب الأمامي (الجانب "ب" في الرسم التخطيطي) ، ويتم تحديد المنطقة وفقًا للرسم التخطيطي (الشكل).
7. عند تحديد المنطقة ، أعطي حرارةالأسطح التي يصعب الوصول إليها لقياس خطوط الأنابيب ومجاري الهواء ، ويمكن أخذ أطوالها وفقًا للأبعاد الموضحة في الرسومات والمخططات ، مع تحديد محيط العزل عن طريق القياس الانتقائي.
بالنسبة لمجاري الهواء الطويلة ، يوصى بعمل رسومات تخطيطية يتم تحديد نقاط القياس عليها.
B. الاختبار
8. يتم إجراء الاختبارات الحرارية لأعمال الطوب مع إمكانية التشغيل المستمر للغلاية. لذلك ، عندما يتم إيقاف المرجل أثناء فترة الاختبار ، يمكن الاستمرار في الأخير بعد بدء تشغيله فقط عند استعادة الوضع الثابت لنقل الحرارة من الأسطح الخارجية للغلاية إلى البيئة.
تقريبًا ، يتطلب هذا حوالي 36 ساعة بعد توقف الغلاية10 - 12 ساعة وحوالي 12 ساعة بعد توقف الغلاية لمدة 4 - 6 ساعات.
أرز. 1. مخطط لتحديد المناطق الشرطية للحزم ذات الأشكال المختلفة:
أنا ، II - الحزم الأفقية والعمودية
تربيع هؤلاء يتم تحديد السطح الناتج (م 2): للحزم الأفقية 1 ، 2 ، 3 ، 4 - (أ + ب) ، 5- أ؛ للحزم الرأسية 1 ، 2 - (أ + ب). 3, 4 - (2 أ + ب). مساحة سطح الإغلاق (م 2) لجميع الكمرات في جميع الأحوال- ب
9. خلال فترة الاختبار ، حسب بيانات التشغيل ، متوسط قيم البخارالأداء واستهلاك الوقود ، وكذلك أقصى انحرافات لهذه القيم عن المتوسط (مع طابع زمني).
يتم أيضًا إصلاح العلامة التجارية ومحتوى السعرات الحرارية للوقود.
10. يتم إجراء قياسات الخسائر الحرارية المحددة (كثافة التدفق الحراري) من الأسطح التي تطلق الحرارة في أقسام منفصلة داخل كل علامة (موقع) على كل جانب من جوانب الغلاية بتردد قياس محدد (عنصر وجدول):
الجدول 1
رقم الخريطة ______ اسم موقع القياس
(على سبيل المثال: واجهة غرفة الاحتراق __ 16.34 ÷ 19.7)
|
أ) الطوب. ب) عوارض إطار من الطوب ؛ ج) عوارض إطار المرجل ؛ د) الأنابيب السفلية في منطقة غرفة الاحتراق والقمع البارد ؛ ه) خطوط الأنابيب داخل الجزء الحمل الحراري ؛ و) البرميل وخطوط الأنابيب داخل غرفة الاحتراق ؛ ز) خط أنابيب البخار الرئيسي إلى أول GPP ؛ ح) مجاري الهواء. ط) المواقع ؛ ي) أخرى (البوابات ، المنافيخ ، غرف التفتيش ، إلخ.) أ) 6 سم 2 من منطقة البناء ، وأنابيب الصرف وخط أنابيب البخار الرئيسي ؛ ب) 15 م 2 من مساحة خطوط الأنابيب ومجاري الهواء وأسطوانة الغلايات والمنصات ؛ ج) 10 م 2 من مساحة عوارض إطارات البطانة والغلاية. مع الأخذ في الاعتبار أن فقد الحرارة من عوارض إطارات البطانة والمرجل في التوازن الكلي لفقد الحرارة صغير ، فيما يتعلق بالظروف المحددة ، يمكن إهمال القياسات على الحزم الفردية غير الملائمة والموجودة في أماكن بعيدة. 13. يتم إجراء قياسات الخسائر الحرارية المحددة (كثافة التدفق الحراري) بواسطة مقياس الحرارة ORGRES ITP-2 (انظر الملحق). يتم تثبيت مستشعرات مقياس الحرارة المسطحة على مقابض تلسكوبية خاصة ، والتي تسمح لك بتركيب أجهزة استشعار على ارتفاعات مختلفة. يتم تثبيت مستشعرات البحث المستخدمة لقياس كثافة التدفقات الحرارية من خطوط الأنابيب مباشرة على الأخير. يتم تثبيت ما لا يقل عن 10 أجهزة استشعار على كل جهاز قياس. لتوصيل المستشعرات بجهاز القياس ، يتم استخدام أسلاك التمديد ، والتي تسمح لجهاز قياس واحد بخدمة المستشعرات الموجودة في دائرة نصف قطرها حوالي 10 أمتار.يضمن تدفق القياس. 14. يرد في الملحق إجراء قياس كثافة تدفقات الحرارة باستخدام مقياس الحرارة ITP-2. 15. قياسات درجات حرارة السطح بواسطة مسبار درجة الحرارة T-4 (الملحق) يتم إجراؤها في نفس الأماكن التي يتم فيها قياس الأسباب الحرارية ، على أساس - تغيير واحد في درجة الحرارة لكل 5 -10 قياسات لتدفق الحرارة. يتم قياس درجة الحرارة المحيطة أيضًا بواسطة مستشعر درجة الحرارة.بوم T-4 داخل كل علامة من المرجل على مسافة 1 متر من سطح إطلاق الحرارة. 16. في وجود أسطح غير معزولة تطلق الحرارة بدرجة حرارة تزيد عن 100-120 درجة مئوية ، يُحسب التدفق الحراري بشروط من درجة حرارة السطح والهواء المحيط باستخدام حركة المرور (الملحق). في الرسم البياني ، يشير المنحنى المنقط لتحديد فقد الحرارة من 1 م 2 إلى سطح مستو ، ولكن يمكن أيضًا تطبيقه على خطوط الأنابيب التي يبلغ قطرها 318 مم وما فوق. لتحديد فقدان الحرارة من 1 صا ز.م من خط الأنابيب لأي قطر يزيد عن 318 مم ، يجب ضرب قيمة فقد الحرارة الموجود من المنحنى المنقط بـ د ن. يتم تحديد درجة حرارة السطح عن طريق القياس المباشر أو يفترض أن تكون مساوية لدرجة حرارة سائل التبريد. 3. تسجيل نتائج الاختبارات الحرارية17. لكل قسم فردي ، يتم تجميع وثيقة قياس أولية - خريطة بالشكل المبين في الجدول. . تتضمن الخريطة: أ) اسم العناصر الفردية المطلقة للحرارة في هذا القسم ؛ ب) المساحة (م 2 ) سطح إطلاق الحرارة لكل عنصر من عناصر هذا القسم ؛ ج) متوسط قيمة كثافة تدفق الحرارة (ف ،سعر حراري / م 2 ∙ ح) لكل عنصر ، محسوبًا على أنه المتوسط الحسابي لجميع القياسات على هذا العنصر داخل الموقع ؛ د) التدفق الحراري الكلي ( س، سعرات حرارية / ح) من كل عنصر مطلق للحرارة ، يعرف بأنه ناتج منطقة عنصر إطلاق الحرارةسم 2 على متوسط كثافة تدفق الحرارةفكيلو كالوري / م 2 ∙ ساعة ( س = S ∙ qكيلو كالوري / ساعة) ؛ هـ) متوسط درجة حرارة السطحردرجة مئوية لكل عنصر ،محسوبة على أنها متوسط القيمة الحسابية لجميع القياسات على عنصر معين داخل الموقع ؛ و) درجة الحرارة المحيطةتي في° C ، تقاس في هذه المنطقة ؛ ز) عدد قياسات كثافة تدفق الحرارة المنفذة لكل عنصر. يتم حساب القيم الإجماليةسم 2 ، سkcal / h وعدد القياسات. يتم وضع الرقم التسلسلي والعلامة واسم موقع القياس على الخريطة. في سجل المراقبة ، الذي تم بموجبه تجميع الخريطة ، يتم وضع علامة: "على الخريطة№ ...» الجدول 2 نتائج الاختبارات الحرارية لبطانة الغلاية (على سبيل المثال: غرفة الاحتراق)
الجدول 4 نتائج الاختبارات الحرارية للبطانة على العناصر المكبرة لوحدة المرجل (ملخص)
4. تجهيز نتائج الاختبارأ) وصف موجز للغلاية ؛ ب) معلومات أساسية عن مشروع البناء بالطوب والعزل الحراري ، بما في ذلك الرسومات التخطيطية لتفاصيل البناء بالطوب التي تميز هذا التصميم ، ومعلومات عن الهياكل العازلة للحرارة الرئيسية وبيانات فحص حالة البناء بالطوب والعزل الحراري لوحدة المرجل ؛ ج) جداول موجزة لنتائج الاختبار على شكل جدول. ، و . أرز. 2. دائرة استشعار مقياس الحرارة يتكون مقياس الحرارة ITP-2 من مستشعر وجهاز ثانوي. المستشعرات قابلة للتبديل ، لأن مقياس الجهاز الثانوي متدرج وفقًا للمقاومة الكهربائية لأجهزة الاستشعار وأبعادها الهندسية. دائرة الاستشعار يتكون مستشعر مقياس الحرارة (الشكل) من مبيت (ألومنيوم) عالي التوصيل حراريًا 4 ، حيث يتم وضع سخان 3 مصنوع من سلك المنجانين وبطارية مزخرفة على حشية عازلة للحرارة 5.المزدوجات الحرارية ، حيث توجد تقاطعات 2 و 6 على جانبي حشية العزل الحراري. السخان 3 وتقاطعات المزدوجة الحرارية التفاضلية 2 مغطاة بصفيحة نحاسية موصلة للحرارة 1 ، وهي عنصر التسخين الفعلي لمقياس الحرارة. توجد تقاطعات الازدواج الحراري التفاضلي ب أسفل حشية العزل الحراري بجسم المستشعر. وبالتالي ، تشير بطارية المزدوجات الحرارية التفاضلية إلى وجود أو عدم وجود اختلاف في درجة الحرارة بين مبيت المستشعر والعنصر المسخن. تشتمل مجموعة مقياس الحرارة على جهازي استشعار (الشكل): أ) مستشعر على شكل قرص ذي حواف مشطوفة 1 يستخدم لقياس كثافة تدفقات الحرارة من الأسطح المسطحة. يتم توصيله باستخدام جهاز زنبركي ("viluki ") ، يتم إدخالها في أخاديد خاصة ، بمقبض للحامل ومن خلال موصل قابس بسلك مع جهاز ثانوي ؛ ب) جهاز استشعار على شكل قرص بنصف قطر معين من الانحناء على المستوى السفلي 2 ، يتم إدخاله في لوح مطاطي ، ويستخدم لقياس كثافة تدفقات الحرارة من الأسطح الأسطوانية. تحتوي اللوحة المطاطية على عروات عند الحواف لتوصيل المستشعر بالكائن قيد الاختبار. يتم توصيل المستشعر بسلك بالجهاز الثانوي عبر موصل قابس. مخطط الجهاز الثانوي يظهر مخطط الجهاز الثانوي في الشكل. . لتشغيل سخان المستشعر 1 ، يتم تثبيت مصدر تيار مباشر 2 - ثلاث بطاريات من نوع Saturn. لقياس قوة التيار الذي يمر عبر السخان ، يتم تضمين ملليمتر 3 في دائرة الأخير ، يتم تضمين المتغيرات المتغيرة 4 لضبط القوة الحالية.بطارية المزدوجات الحرارية التفاضلية متصلة مباشرة بالصفرlionometer 5. يتم توصيل المستشعر بالجهاز الثانوي بموصل قابس 10. بناءً على حدود القياس المختارة 0-100 و0-500 كيلو كالوري / م 2 ∙ ساعة ، مساحة العنصر المسخن 6 سم 2 ومقاومة السخان 25 أوم ، وحدود قياس المليمتر هي على التوالي 52.9 و 118.2 مللي أمبير. لضمان هذه الحدود ، تم اختيار مقاومات إضافية 6 ومقاومة التحويل 7 ، مع مراعاة خصائص الملليمتر. أرز. 4. مخطط الجهاز الثانوي لتنشيط وتقليل إطار nulgaتم تثبيت المفتاح 8 على مقياس العدسة ويستخدم المفتاح 9 لتغيير حدود القياس. قياس كثافة التدفق الحراري لقياس كثافة تدفق الحرارة ، يتم توصيل مستشعر مقياس الحرارة بالجهاز الثانوي باستخدام موصل قابس. عندما يكون المفتاح 8 في وضع "إيقاف التشغيل" ، يتم فحص موضع مؤشر الجلفانومتر الفارغ ، وإذا لزم الأمر ، يتم ضبطه على "0" بواسطة المصحح. تم تعيين المفتاح 9 على حد القياس المقابل لتدفق الحرارة المتوقع. على الأسطح المستوية أو الأسطح ذات نصف قطر الانحناء الكبير (أكثر من 2 متر) ، يتم القياس باستخدام جهاز استشعار مسطح. للقيام بذلك ، يتم الضغط على المستشعر بمساعدة الحامل بواسطة الجزء السفلي المسطح على السطح المقاس ويتم ضبط المفتاح 8 على وضع "التشغيل". على الأسطح ذات نصف قطر الانحناء الصغير (خط الأنابيب) ، يتم القياس بواسطة جهاز استشعار بلوحة مطاطية. للقيام بذلك ، يتم تثبيت المستشعر على السطح المقاس بحيث يتزامن انحناء الجزء السفلي من المستشعر مع انحناء السطح المقاس ، ويتم توصيل اللوحة المطاطية بإحكام (متصلة) بالكائن المقاس باستخدام الأذنين. لديها. عند تطبيق المستشعر على السطح الساخن الذي تم اختباره ، فإن غلاف المستشعر عالي التوصيل الحراري يأخذ درجة حرارته ؛ نظرًا لاختلاف درجة الحرارة بين مبيت المستشعر والعنصر المسخن ، تظهر emf عند إخراج بطارية المزدوجات الحرارية التفاضلية. ومؤشر الجلفانومتر الصفري ينحرف عن الموضع "0". تدريجيًا ، تعمل المقاومات المتغيرة "تقريبًا" و "دقيقًا" على زيادة القوة الحالية في سخان المستشعر. مع زيادة درجة حرارة السخان ، وبالتالي ، تقاطعات بطارية المزدوجات الحرارية التفاضلية الموجودة أسفل العنصر المسخن ، تبدأ إبرة الجلفانومتر الفارغة في الاقتراب من القيمة "0". عندما Pعندما يمر السهم عبر "0" ، يتناقص التيار في السخان بمساعدة المتغيرات المتغيرة حتى تتخذ إبرة الجلفانومتر الصفرية وضعًا ثابتًا للصفر. يتم تحقيق الوضع المستقر لإبرة صفر الجلفانومتر بسهولة أكبر عندما يتم إحضارها ببطء إلى "0". للقيام بذلك ، يتم استخدام التقنية التالية: عند تطبيق المستشعر على سطح ساخن ، قبل تشغيل التيار الكهربائي للسخان ، تنحرف إبرة الجلفانومتر الفارغة إلى الموضع الأيسر. يتم إعطاء تيار مبالغ فيه عن عمد إلى السخان (الموضع الأيمن المتطرف لإبرة المليمتر) ، بينما تبدأ إبرة الجلفانومتر الفارغة في الاقتراب بسرعة من "0". لتقليل القوة الحالية يجب أن تبدأ حتى يمر المؤشر من خلال "0" - من 2 إلى 3 أقسام. في الممارسة العملية ، تتكرر دورة ضبط السهم على "0" (أكثر - أقل) عدة مرات مع انخفاض تدريجي في نطاق الضبط. مع موضع صفر ثابت (على الأقل 1 دقيقة) لمؤشر الجلفانومتر الصفري ، تتم قراءة قيمة كثافة تدفق الحرارة باستخدام المليمتر. يتم ضمان المساواة في كثافة تدفقات الحرارة من العنصر المسخن في المستشعر ومن السطح قيد الاختبار من خلال حقيقة أنه مع التوصيل الحراري العالي لجسم المستشعر ، يتم معادلة مجال درجة الحرارة بداخله وفي لحظة الموازنة درجة حرارة الجسم (مساوية لدرجة حرارة السطح الذي يتم اختباره) ودرجة حرارة العنصر المسخن ، ستُحاط الحشية العازلة للمستشعر بسطح متساوي الحرارة بحيث يكون نفس المستشعر بأكمله. الوقت اللازم للقياس الواحد ، والذي يتم تحديده بواسطة القصور الذاتي لجسم المستشعر واستقرار الظروف الخارجية لنقل الحرارة ، عند استخدام مستشعر مسطح هو 3-8 دقائق ، عند استخدام مستشعر بلوحة مطاطية بسبب الانخفاض النسبي الموصلية الحرارية للمطاط - 20-30 دقيقة. في الحالة الأخيرة ، يجب أن يبدأ القياس الفعلي بعد 15-20 دقيقة من تثبيت المستشعر على جسم القياس. تجعل الحساسية العالية لدائرة القياس من الممكن أن تأخذ في حالة الموضع الصفري للجلفانومتر الصفري تقلبات الإبرة في حدود 1-2 قسم حول الصفر. تعد المستشعرات المطلية المزودة بمقياس الحرارة مناسبة لقياس كثافة تدفق الحرارة على كل من الأسطح المعدنية العازلة والمطلية. للقياسات على الأسطح المعدنية اللامعة ، يجب أيضًا استخدام مجسات ذات سطح معدني لامع. يمكن الحكم على الحاجة إلى تغيير البطاريات من خلال انخفاض التيار. إذا لم يتم ضبط سهم المليمتر على 500 سعرة حرارية/ م 2 ∙ ساعة ، يجب تغيير بطاريات ساتورن. ملحقات مقياس الحرارة 1. لتركيب مستشعرات مقياس الحرارة على الأسطح المستوية ، يتم استخدام مقابض تلسكوبية. يتم تنظيم ارتفاع تركيب (تركيب) المستشعر عن طريق تغيير طول المقبض وزاوية ميله (الشكل). 2. يتم تثبيت مستشعرات البحث على الأسطح ذات نصف قطر الانحناء الصغير عن طريق التثبيت عليها بواسطة عروات حزام خاصة (الشكل). في حالة وجود طلاء معدني أو طلاء من الأسمنت الأسبستي ، يتم توصيل المستشعر عن طريق ربط نفس الأذنين بسلك أو سلك. أرز. 5. تركيب مجسات مقياس الحرارة على سطح مستو: 1 - مجسات 2 - مقابض حوامل 3. اتصالات يتم تنفيذ مستشعرات جهاز القياس باستخدام سلك تمديد يحتوي على موصلات في الأطراف المقابلة لموصلات المستشعر والجهاز الثانوي (الشكل). عند التثبيت على ارتفاع عالٍ ، يتم توصيل السلك بجهاز الاستشعار مسبقًا. لذلك ، يجب توفير 3 أسلاك تمديد على الأقل لكل جهاز قياس. أرز. 6. تركيب جهاز استشعار البحث على خط الأنابيب: 1 - خط الأنابيب 2 - جهاز استشعار 3 - يتصاعد أرز. 7. تمديد الحبل مع الموصلات 4. لقياس كثافة تدفق الحرارة أكبر من 500 كيلو كالوري / م 2 ∙ ح تمت ملاحظته على العناصر الفردية لوحدة الغلاية ، يتم تضمين نطاق قياس إضافي من 0-1000 kcal / m 2 ∙ h في مقياس الحرارة ويتم استخدام وحدة إمداد طاقة منفصلة من 4 عناصر " Zs-ut- 30 "(الشكل و). يجب أن يكون حد قياس المليمتر في هذه الحالة مساويًا لـ 167 مللي أمبير. عند قياس قيمة التدفق الحراري المحدد ، يتم استخدام مقياس من 0-100 kcal / m 2 ∙ h بمعامل 10. فحص الصك أثناء التشغيل ، يخضع مقياس الحرارة لفحص دوري إلزامي للمؤشرات الكهربائية ضمن الحدود الزمنية التي تحددها ظروف التشغيل ، ولكن مرة واحدة على الأقل كل عامين. قواعد التخزين يجب تخزين مقياس الحرارة في الداخل عند درجة حرارة من 5 إلى 35درجة مئوية ورطوبة هواء نسبية لا تزيد عن 80٪. في هواء الغرفة حيث يتم تخزين مقياس الحرارة ، يجب ألا يكون هناك شوائب ضارة تسبب التآكل. يجب ألا يتعرض سطح العناصر المسخنة لأجهزة الاستشعار لأي تأثيرات ميكانيكية: الضغط ، الاحتكاك ، الصدمات. الملحق 2
|
54,81 |
55,03 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
55,26 |
55,48 |
55,71 |
55,94 |
56,16 |
56,39 |
56,61 |
56,84 |
57,06 |
57,29 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
57,52 |
57,74 |
37,97 |
58,19 |
58,42 |
58,65 |
58,87 |
59,10 |
59,32 |
59,55 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
59,77 |
60,00 |
60,23 |
60,45 |
60,68 |
60,90 |
61,13 |
61,35 |
61,58 |
61,81 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
62,03 |
62,26 |
62,48 |
62,71 |
62,93 |
63,16 |
63,39 |
63,61 |
63,84 |
64,06 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
64,29 |
64,52 |
64,74 |
64,97 |
65,19 |
65,42 |
65,64 |
65,87 |
66,10 |
66,32 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
66,55 |
66,77 |
67,00 |
67,22 |
67,45 |
67,68 |
67,90 |
68,13 |
68,35 |
68,58 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
68,81 |
69,03 |
69,26 |
69,48 |
69,71 |
69,93 |
70,16 |
70,39 |
70,61 |
70,84 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
71,06 |
71,29 |
71,51 |
71,74 |
71,97 |
72,19 |
72,42 |
72,64 |
72,87 |
73,09 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
73,32 |
73,55 |
73,77 |
74,00 |
74,22 |
74,45 |
74,68 |
74,90 |
75,13 |
75,35 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
75,58 |
75,80 |
76,03 |
76,26 |
76,48 |
76,71 |
76,93 |
77,15 |
77,38 |
77,61 |
2. بعد القياسR100يوضع مقياس الحرارة في منظم حرارة للجليد الذائب ويتم تحديد مقاومة مقياس الحرارة عند 0 درجة مئوية (ص 0 ). يجب ألا تنحرف هذه المقاومة عن القيمة الاسمية البالغة 53 أوم بأكثر منبنسبة ± 0.1٪.
موقف سلوك يجب أن يكون في حدود 1.426 0.002 *.
_____________
* يتم توفير الطريقة المحددة لفحص موازين الحرارة المقاومة بواسطة GOST 6651-59 ويتم وصفها بالتفصيل في التعليمات 157-62 الصادرة عن لجنة المعايير والقياسات وأدوات القياس التابعة لمجلس وزراء الاتحاد السوفياتي.
3. يتم التحقق من الجهاز الثانوي لمسبار درجة الحرارة باستخدام صندوق مقاومة بفئة دقة لا تقل عن 0.02 ، والتي لها عقد مع أجزاء من المئات من أوم. عند التحقق ، من الضروري مراعاة أن الجهاز يتم معايرته بمقاومة أسلاك الإمدادR تحويلة، يساوي 1 أوم. يرد جدول معايرة موازين الحرارة المقاومة للنحاس مع التخرج 23 فيفرق درجة الحرارة بين الأنابيب المعدنية والهواء ، deg
0,91
0,91
0,91
0,91
0,95
0,95
0,96
0,96
1,00
1,00
1,00
8. فاسيليفا ج. [وإلخ.] . تحديد الفقد الحراري لوحدات الغلايات على البيئة ( ف 5 ). - "المحطات الكهربائية" 1965 العدد 2.
في عملية التحديث (إعادة البناء) ، عند استبدال بعض المواد في تبطين الغلايات بأخرى ، من الضروري التحقق من كيفية تأثير الاستبدال على فقد الحرارة (q 2) من خلال الهياكل المغلقة غير المحمية وما إذا كانت درجات حرارة المواد المستخدمة ستؤثر تكون مقبولة. يمكن تحديد فقد الحرارة من خلال البناء بالطوب (q 2) ودرجة حرارة السطح الخارجي ودرجة الحرارة في مستوى التلامس بين طبقات البناء بالطوب من الرسم التخطيطي الموضح في الشكل. Pr-2 لتدفق الحرارة الثابت. يعطي الرسم البياني قيمة فقد الحرارة من خلال أعمال الطوب ودرجة حرارة السطح الخارجي لأعمال الطوب غير المدرعة ، اعتمادًا على المقاومة الحرارية لأعمال الطوب.
حيث: S 1 ، S 2 ، S 3 - سماكة الطبقات الفردية للبطانة ؛
λ 1، λ 2، λ 3 - الموصلية الحرارية لمادة هذه الطبقات عند متوسط درجة حرارتها ، والتي
مأخوذة وفقًا للبيانات المرجعية للقسم 10 بمعامل 1.2 ،
نفاذية غاز البناء.
يتم تحديد درجة الحرارة في مستوى التلامس بين الطبقات بواسطة الصيغة:
حيث: t 1 هي درجة حرارة سطح الطبقة ذات درجة الحرارة الأعلى ؛
ر 2 هي درجة حرارة السطح الثاني في مستوى التلامس بين الطبقات ؛
نسبة سماكة الطبقة المعنية بالمتر إلى التوصيل الحراري لها بوحدة W / (m⋅K) أو
سعر حراري / (شهر دج).
مثال. حدد فقد الحرارة من خلال 1 م 2 من البطانة غير المحمية بسماكة: طلقة نارية خفيفة الوزن γ = 1000 كجم / م 3 - 280 مم والصوف المعدني γ = 150 كجم / م 3 - 50 مم عند درجة حرارة السطح الداخلية t 1 \ u003d 1000 0 درجة مئوية
نضبط درجة الحرارة في مستوى التلامس بين طبقات النار والصوف المعدني t 2 \ u003d 110 0 C ودرجة حرارة السطح الخارجي للجدار t 3 \ u003d 70 0 C.
متوسط درجة حرارة طبقة النار:
متوسط درجة حرارة طبقة الصوف المعدني:
معامل التوصيل الحراري لطبقة النار ، مع مراعاة معامل نفاذية الغاز عند t sr.sh:
λ w.r. = λ ث 555 ⋅ ك غاز. = 0.5⋅1.2 = 0.6 W / (m⋅K) أو 0.43⋅1.2 = 0.516 kcal / (m⋅h⋅g) ،
λ ث - انظر الرسم البياني في الشكل. 10.5.
معامل التوصيل الحراري لطبقة الصوف المعدني عند t sr.m.v. :
λ mWr. = λ m.w.90 = 0.128 W / (m⋅K) أو 0.11 kcal / (m⋅h⋅g) ،
λ م. - انظر النموجرام في الشكل. 10.8.
المقاومة الحرارية لأعمال الطوب:
(م 2 ⋅K) / W أو
(م 2 ⋅h⋅g) / كيلو كالوري.
وفقًا للرسم البياني في الشكل. Pr-2 ، درجة حرارة الجدار الخارجي عند R \ u003d 1.02 (m 2 ⋅K) / W أو 1.19 (m 2 ⋅h⋅g) / kcal و t 1 \ u003d 1000 0 С ستكون t 3 \ u003d 85 0 درجة مئوية والحرارة المتدفقة عبر البطانة q 2 \ u003d 890 W / m 2 أو 765 kcal / m 2 ⋅ h. ستكون درجة الحرارة في مستوى التلامس بين الطبقات مساوية لـ:
لا تتوافق القيمة التي تم الحصول عليها لـ t 2 بشكل كبير (ليست قريبة) مع القيمة المقبولة. نضبط درجة الحرارة في مستوى التلامس بين طبقات النار وطبقات الصوف المعدني
ر 2 \ u003d 440 درجة مئوية ، درجة حرارة السطح الخارجي للجدار t 3 \ u003d 88 0 درجة مئوية وإعادة الحساب. ؛
λ w.r. = λ w.720 ⋅ k غاز. = 0.547⋅1.2 = 0.656 W / (m⋅K) أو 0.47⋅1.2 = 0.564 kcal / (m⋅h⋅g) ؛
λ m.w.r. = λ m.w.264 = 0.14 W / (m⋅K) أو 0.12 kcal / (m⋅h⋅g) ؛
(م 2 ⋅K) / W أو
(م 2 ⋅h⋅g) / كيلو كالوري.
وفقًا للرسم البياني في الشكل. Pr-2 ، درجة حرارة الجدار الخارجي عند R \ u003d 0.936 (m 2 ⋅K) / W أو 1.09 (m 2 ⋅h⋅g) / kcal و t 1 \ u003d 1000 0 С ستكون t 3 \ u003d 90 0 С و q 2 \ u003d 965 W / m 2 أو 830 kcal / (m 2 ⋅ h) (فقدان الحرارة من خلال البطانة غير المحمية). نحدد درجة الحرارة في مستوى التلامس بين الطبقات:
النتائج التي تم الحصول عليها قريبة من القيم المقبولة ، وبالتالي ، فإن الحساب صحيح.
درجة الحرارة القصوى لاستخدام الصوف المعدني هي 600 درجة مئوية (انظر الجدول 10.46) ، أي ينصح باستخدام هذه المواد عند وضع المرجل في هذه الحالة.
لا تفي درجة حرارة السطح الخارجي للبطانة t 3 \ u003d 90 0 C بمتطلبات المعايير الصحية. لذلك ، يجب زيادة المقاومة الحرارية للبطانة- R إلى ~ 4 (م 2 · ح · ز) / كيلو كالوري (انظر الرسم البياني في الشكل Pr-2). يمكن زيادة المقاومة الحرارية عن طريق ترتيب طبقة إضافية من مادة عازلة للحرارة مع تطبيق لا يزيد عن 110 درجة مئوية.
يترافق تشغيل محطة توليد الحرارة مع فقدان الحرارة ، وعادة ما يتم التعبير عنه في شكل كسور ،٪:
ف ط= (س ط/ سص) 100.
1. فقدان الحرارة مع غازات المداخن الخارجة لمولد الحرارة
ف 2 = (س 2 / سص) ⋅ 100 ،٪.
في مولد الحرارة ، غالبًا ما يكون هذا هو الجزء الأكبر من فقد الحرارة. يمكن تقليل فقد الحرارة بغازات المداخن من خلال:
تقليل حجم غازات المداخن بالحفاظ على المعامل المطلوب للهواء الزائد في الفرن α t وتقليل شفط الهواء ؛
تقليل درجة حرارة غازات المداخن ، والتي تستخدم من أجلها أسطح تسخين الذيل: موفر للمياه ، وسخان هواء ، ومبادل حراري ملامس.
تعتبر درجة حرارة غازات المداخن (140 ... 180 درجة مئوية) مربحة وتعتمد إلى حد كبير على حالة أسطح التسخين الداخلية والخارجية لأنابيب الغلاية والموفر. يؤدي ترسب المقياس على السطح الداخلي لجدران أنابيب الغلاية ، وكذلك السخام (الرماد المتطاير) على سطح التسخين الخارجي ، إلى تفاقم معامل انتقال الحرارة من غازات المداخن إلى الماء والبخار. زيادة سطح الموفر ، سخان الهواء للتبريد العميق لغازات المداخن غير مستحسن ، لأن هذا يقلل من فرق درجة الحرارة Δ تيوتزداد شدة المعدن.
يمكن أن تحدث زيادة في درجة حرارة غازات المداخن الخارجة نتيجة للتشغيل غير السليم واحتراق الوقود: الدفع العالي (يحترق الوقود في حزمة الغلاية) ؛ وجود تسريبات في أقسام الغاز (تمر الغازات مباشرة عبر قنوات الغاز لوحدة المرجل ، دون إعطاء حرارة للأنابيب - أسطح التسخين) ، وكذلك مع مقاومة هيدروليكية عالية داخل الأنابيب (بسبب ترسب المقياس والحمأة).
2. الحرق الكيميائي
ف 3 = (س 3 / سص) ⋅ 100 ،٪.
يتم تحديد فقد الحرارة من عدم الاكتمال الكيميائي لاحتراق الوقود من خلال نتائج تحليل المواد القابلة للاحتراق المتطايرة H 2 ، CO ، CH 4 في غازات المداخن الخارجة. أسباب عدم اكتمال الاحتراق الكيميائي: ضعف تكوين الخليط ، قلة الهواء ، انخفاض درجة الحرارة في الفرن.
3. الحرق الميكانيكي
ف 4 = (س 4 / سص) ⋅ 100 ،٪.
تعتبر خسائر الحرارة الناتجة عن عدم الاكتمال الميكانيكي لاحتراق الوقود أمرًا نموذجيًا للوقود الصلب وتعتمد على حصة فشل الوقود من خلال الشبكة في نظام إزالة الرماد ، واحتباس جزيئات الوقود غير المحترق بغازات المداخن والخبث ، والتي يمكن أن تذوب جزيئات من الوقود الصلب ومنعه من الاحتراق التام.
4. فقدان الحرارة من التبريد الخارجي للهياكل المغلقة
ف 5 = (س 5 / سص) ⋅ 100 ،٪.
تحدث بسبب اختلاف درجة الحرارة بين السطح الخارجي لمولد الحرارة والهواء الخارجي المحيط. يعتمدون على جودة المواد العازلة وسمكها. للدعم ف 5 ضمن الحدود المحددة ، من الضروري ألا تتجاوز درجة حرارة السطح الخارجي لمولد الحرارة - البطانة - 50 درجة مئوية.
فقدان الحرارة ف 5 انخفاض في اتجاه حركة غازات المداخن على طول مسار الغاز ، لذلك ، بالنسبة لمولد الحرارة ، يتم تقديم مفهوم معامل الحفاظ على الحرارة
φ = 1 - 0.01 ف 5 .
5. فقدان الخبث بالحرارة المادية
ف 6 = (س 6 / سص) ⋅ 100 ،٪.
تنشأ بسبب ارتفاع درجة حرارة الخبث بترتيب 650 درجة مئوية ، وهي مميزة فقط أثناء احتراق الوقود الصلب.
يتم إعطاء جداول لحساب فقد الحرارة ، والكفاءة الإجمالية ، واستهلاك الوقود الطبيعي والمقدر والمشروط لمولد الحرارة في الأدبيات المرجعية.
محاضرة 4
أجهزة الأفران والموقد
أجهزة الفرن
Firebox- جهاز مصمم لحرق الوقود من أجل الحصول على الحرارة. يقوم الفرن بوظيفة الاحتراق والمبادل الحراري - يتم نقل الحرارة في نفس الوقت من شعلة الاحتراق عن طريق الإشعاع ومن منتجات الاحتراق بالحمل الحراري إلى أسطح الغربال التي يتم من خلالها تدوير الماء. حصة التبادل الحراري المشع في الفرن ، حيث تكون درجة حرارة غازات المداخن حوالي 1000 درجة مئوية ، أكبر من الحرارة الحرارية ، لذلك ، في أغلب الأحيان ، تسمى أسطح التسخين في الفرن إشعاع.
لحرق الغاز الطبيعي وزيت الوقود والوقود الصلب المسحوق ، يتم استخدام أفران الغرفة ، حيث يمكن تمييز ثلاثة عناصر رئيسية: غرفة الاحتراق ، وسطح الشاشة ، وجهاز الموقد.
1. غرفة الاحتراق أو حجم الفرن هو مساحة مفصولة ببطانة عن البيئة.
البناء بالطوبتسمى الأسوار التي تفصل غرفة الاحتراق وقنوات الغاز لمولد الحرارة عن البيئة الخارجية. البطانة في وحدة الغلاية مصنوعة من الطوب الأحمر أو الدياتومي ، والمواد المقاومة للحرارة أو الدروع المعدنية مع الحراريات.
الجزء الداخلي من بطانة صندوق الاحتراق - بطانة، من جانب غازات المداخن والخبث ، فهي مصنوعة من مواد مقاومة للحرارة: طوب النار ، وخرسانة النار وغيرها من الكتل المقاومة للحرارة. يجب أن تكون أعمال القرميد والبطانة كثيفة بدرجة كافية ، خاصة مقاومة للحرارة العالية ، ومقاومة للهجوم الكيميائي للخبث ، ولها موصلية حرارية منخفضة.
يمكن دعم البطانة مباشرة على الأساس ، على الهياكل المعدنية (الإطار) أو تركيبها على أنابيب شاشات غرفة الاحتراق وأنابيب الغاز. لذلك ، هناك ثلاثة تصميمات لأعمال الطوب: ضخمة - لها أساسها الخاص ؛ على الإطار (خفيف الوزن) - ليس له أساس ، وهو متصل بإطار معدني ؛ على الأنبوب - متصل بأسطح الشاشة.
أرز. 6.1 القسم الأمامي والجانبي لغلاية تسخين المياه مع صندوق نيران وبطانة مصنوعة من طوب النار
يعمل الإطار على ربط ودعم جميع عناصر وحدة الغلاية (البراميل ، وأسطح التدفئة ، وخطوط الأنابيب ، والبطانة ، والسلالم والمنصات) وهو هيكل معدني ، عادة من نوع الإطار ، متصل باللحام أو مثبت بمسامير في الأساس.
2. سطح التسخين بإشعاع الشاشة مصنوع من أنابيب فولاذية بقطر 51 ... 76 مم ، مثبتة بخطوة 1.05 ... 1.1. تستقبل الشاشات الحرارة بسبب الإشعاع والحمل الحراري وتنقلها إلى الماء أو خليط بخار الماء المنتشر عبر الأنابيب. تعمل الشاشات على حماية أعمال الطوب من التدفقات الحرارية القوية.
في غلايات أنابيب المياه العمودية (الشكل 6.2 أ) ، يتكون سطح التسخين من حزمة مطورة من أنابيب الغلايات 2 ، ملفوفة في البراميل العلوية 1 و 3 السفلية ، مصافي الفرن 6 ، يتم تغذيتها بالماء من براميل الغلايات عبر الأنابيب السفلية 7 وربط 4 من غرف (جامعين 5). تتكون أسطح التسخين التبخيري لوحدات الغلايات من نوع الغربال (الشكل 6.2 ب) من الأسطوانة 1 ، ونظام أنابيب الغربال 6 مع المجمعات السفلية 8 و 9 و 5 العلويين ، وأنظمة الهابط 7 وربط 10 أنابيب.
أرز. 6.2 أسطح غربال تسخين الغلايات:
أ - أنبوب الماء العمودي ب - نوع الشاشة
1 و 3 - البراميل العلوية والسفلية ، 2 و 7 - الغلاية والأنابيب السفلية ، 4 و 10 - أنابيب التوصيل ، 5 و 8 و 9 - المجمعات ، 6 - شاشات الاحتراق
3. يتم تثبيت الشعلات على سطح أو سطحين متقابلين (متقابلين) للتدفئة ، على الموقد ، أو في زوايا الفرن. يتم وضع حشوة على جدران فرن الغلاية - فتحة في البطانة مبطنة بمادة مقاومة للحرارة ، حيث يتم تثبيت سجل للهواء وموقد.
مع أي نوع من الوقود (غازي أو سائل أو مسحوق) ، يتم نفخ الهواء بشكل أساسي (باستثناء مواقد الحقن) في الفرن بواسطة مروحة منفاخ من خلال مسجلات الهواء أو موجهات الهواء ، مما يضمن الدوران المكثف والخروج (الإمداد) للوقود - خليط الهواء في أضيق قسم من الفرن يتم تحميصه بسرعة 25… 30 م / ث.
دليل الهواء عبارة عن دوامة دوامة من النوع المحوري ذات شفرات متحركة تدور حول محورها. من الممكن أيضًا تركيب شفرات جانبية ثابتة بزاوية 45 ... 50 درجة لتدفق الهواء. يعمل دوران تدفق الهواء على تكثيف عمليات تكوين الخليط والاحتراق ، ولكن في نفس الوقت ، تزداد المقاومة على طول مسار الهواء. دوارات التوجيه ملائمة للتحكم الآلي في أداء المراوح وشفّافات الدخان.
أجهزة الشعلات
اعتمادًا على نوع الوقود المحروق ، هناك العديد من تصميمات الشعلات.
1. عند حرق الوقود الصلب المسحوق ، يتم استخدام حارقات من نوع الخلط. يتم تثبيت الحلزون في حجرة الاحتراق ، حيث يتم لف خليط الغبار والهواء (الوقود المسحوق مع الهواء الأساسي) ونقله عبر القناة الحلقية إلى مخرج الموقد ، حيث يدخل الفرن على شكل دوامة قصيرة شعلة. يتم إدخال الهواء الثانوي ، من خلال حلزون آخر مشابه ، إلى الفرن بسرعة 18 ... 30 م / ث ، في شكل تدفق دوامي قوي ، حيث يتم خلطه بشكل مكثف بمزيج من الغبار والهواء. إنتاجية الشعلات هي 2 ... 9 طن / ساعة من غبار الفحم.
2. عند حرق زيت الوقود ، يتم استخدام الفوهات وموقد الزيت: ميكانيكي ودوراني وبخار هواء (بخاري ميكانيكي).
فوهة ميكانيكية. يتم تسخين زيت الوقود إلى حوالي 100 درجة مئوية تحت ضغط 2 ... 4 ميجا باسكال يدخل القناة ، ويتحرك إلى الفوهة (رأس الرش) ، حيث يتم تثبيت البخاخ الدوامي.
تنقسم فوهات الطرد المركزي الميكانيكية إلى استنزاف غير منظم وقابل للتعديل. تجدر الإشارة إلى أن هذا التقسيم مشروط للغاية: يمكنك تغيير تدفق كلتا الفتحتين. تشتمل الفوهات غير المنظمة على فوهات ذات عمق تنظيم صغير وتلك التي يرتبط فيها التغيير في العرض بإغلاقها وإزالتها من جهاز الاحتراق واستبدال عنصر الرش.
بالإضافة إلى ذلك ، تنقسم رذاذات الطرد المركزي الميكانيكية ، التي تختلف في تصميم عناصر الرش ، في بعض الأحيان إلى مرذاذات مع رذاذات قابلة للاستبدال تعمل باستمرار في جميع الأوضاع ، وهذا يرجع أساسًا إلى ظروف تشغيل المرجل.
أرز. 6.3 فوهة الطرد المركزي الميكانيكية غير قابلة للتعديل
تتكون فوهة الطرد المركزي القابلة للتعديل ميكانيكيًا للغلايات المساعدة المحلية (الشكل 6.3) من جسم 6 بمقبض 7 ، وبرميل 5 ، وهو عبارة عن أنبوب سميك الجدران مع تركيب في النهاية ، وغطاء قفل 4 ، وموزع ( فوهة) 3 ، غسالة رذاذ 2 ورأس 1. الوقود من مضخة حاقن الوقود من خلال الفتحات الموجودة في الغلاف وتجويف البرميل من خلال الحفر في غلاف القفل والموزع ، يدخل غسالة الرش. تحتوي غسالة الرش بهذا التصميم على أربع قنوات 8 تقع بشكل عرضي على محيط غرفة الدوامة. من خلالهم ، يندفع الوقود إلى المركز وإلى غرفة الدوامة 9 ، حيث يتم تفكيكها بشكل مكثف. منه ، يدخل الوقود إلى الفرن من خلال الفتحة المركزية 10 في شكل مخروط دوار من جزيئات مشتتة بدقة.
تتم معالجة الأسطح الملامسة لغسالة الرش 2 والموزع 3 بعناية وصقلها ، وعند تجميع الرأس ، يتم ضغط أحدهما مقابل الآخر بغطاء قفل 4.
غسالات الرذاذ مصنوعة من سبائك الكروم والنيكل عالية أو فولاذ الكروم والتنغستن. اعتمادًا على تغذية الفوهة ، يمكن أن يكون عدد القنوات العرضية من 2 إلى 7.
يعتمد شكل نفاثة الفوهة على النسبة f k / f o ، حيث f k هي المساحة الإجمالية لجميع القنوات العرضية ، f o هي مساحة المقطع العرضي للفتحة المركزية. كلما كانت هذه النسبة أصغر ، زادت زاوية مخروط الرش ، وكلما كان طول الشعلة أقصر.
عادة ما تصنع الغسالات تحت أرقام. كل رقم يتوافق مع موجز معين ، وهو موضح في الوثائق الفنية. في بعض الأحيان يتم الإشارة إلى الأرقام على الحلقات المقابلة لقيم قطر الفتحة المركزية والنسبة f k / f o ، بينما تطبق الشركات الأجنبية الرموز في شكل مؤشرات (الشكل 6.4). على سبيل المثال: يشير الحرف X إلى أن الجدار الأمامي للغسالة أصبح مسطحًا ، والحرف W - كروي ؛ الرقم الموجود على اليسار هو الرقم الشرطي للحفر لعمل الفتحة المركزية ، الرقم الموجود على اليمين هو النسبة f k / f o ، زيادة 10 مرات.
أرز. 6.4. غسالة رذاذ
فوهة دوارة. يتم تغذية الوقود من خلال القناة والفوهة إلى الوعاء الدوار ، ويتم سحقه وتفريغه في غرفة الاحتراق.
أرز. 6.5. جهاز لدوران الزيت والغاز
الشعلات RGMG-10 (-20، -30):
1 - انبوب الغاز؛ 2 - صندوق؛ 3 - حلقة الإطار 4 - أنبوب الغاز؛
5 , 6 - أنبوب لتركيب جهاز حماية من الاشتعال (EPD) وجهاز استشعار ضوئي ؛ 7 - غرفة غاز؛ 8 - حلقة أمامية لجهاز توجيه الهواء ؛ 9 - نفق خزفي مخروطي الشكل (احتضان) ؛ 10 - دوامات جهاز توجيه الهواء ؛ 11 - فوهة دوارة
12 - منافذ الغاز 13 - إطار لتوسيط دوامة الهواء الثانوية ؛ 14 - أنبوب الدعم 15 - دليل إطار تحمل ؛ 16 - إطار دليل 17 - المثبط الهواء؛ 18 - نافذة لتزويد الهواء بالدوامة ؛ 19 - غطاء الموقد
ضغط الوقود - زيت الوقود 0.15 ... 1 ميجا باسكال ، ويدور الوعاء بسرعة 1500 ... 4500 دورة في الدقيقة. يدخل الهواء حول الوعاء من خلال المخروط ، ويغلف التدفق الدوار للقطرات ويختلط معه. المزايا: مضخات الزيت القوية والتنقية الدقيقة لزيت الوقود من الشوائب غير مطلوبة ؛ نطاق تحكم واسع (15 ... 100٪). العيوب: تصميم معقد وزيادة مستوى الضوضاء.
فوهة بخار الهواء أو بخار ميكانيكي. يتم تغذية الوقود في القناة ، على طول السطح الخارجي الذي يدخل منه وسيط التفتيت - بخار أو هواء مضغوط (بضغط 0.5 ... 2.5 ميجا باسكال).
يخرج البخار من القناة بسرعة تصل إلى 1000 م / ث ويذيب الوقود (زيت الوقود) في جزيئات صغيرة.
يتم نفخ الهواء بواسطة مروحة من خلال غطاء.
أرز. 6.6. فوهة بخار ميكانيكية
أرز. 6.7 رذاذ الفوهة البخارية الميكانيكية
في الميكانيكا البخارية (الشكل 6.6) ، كما هو الحال في الفوهة الميكانيكية ، يتم توفير الوقود تحت الضغط للقناة الحلقية 3 ، حيث يدخل منها غرفة الدوامة 4 من خلال ستة قنوات عرضية 9 من المرذاذ 2 ، ويلتف فيه و من خلال الفتحة المركزية 5 في شكل فيلم مخروطي يخرج إلى الفرن. يوجد في الجزء البخاري 1 من المرذاذ حجرة حلقية 6 ، حيث يتم إمداد البخار من خلال قنوات عرضية 7 ، يلتف فيها ويدخل الفرن من خلال الفجوة الحلقية 8 عند جذر فيلم الوقود المخروطي ، والذي يتلقى بالتالي طاقة إضافية ويتم رشها في قطرات صغيرة. علاوة على ذلك ، تخضع هذه القطرات لسحق ثانوي بسبب قوى المقاومة.
يجب أن يحتوي أي حاقن زيت وقود على جهاز لخلط الوقود مع الهواء بشكل جيد ، والذي يتم تحقيقه باستخدام أنواع مختلفة من أجهزة الدوامة - السجلات. يتم استدعاء مجموعة من الحاقنات مع سجل وغيرها من الملحقات حارق الزيت.
3. مواقد الغاز.
أرز. 6.8 الموقد الغازي GG-1
(مصمم لاحتراق الغاز الطبيعي في أفران غلايات البخار والماء الساخن من النوعين E أو KV-GM):
1-صندوق الهواء 2-مشعب غاز 3- دوامة 4- المربك. 5 بوابة 6 قطاع 7 مغناطيس كهربائي 8-ضبط المسمار. 9 تركيب. 10-حلمة
أجهزة حرق الغاز (الشعلات) مصممة لتزويد خليط الغاز والهواء أو الغاز والهواء بشكل منفصل إلى مكان الاحتراق (في الفرن) ، والاحتراق المستقر وتنظيم عملية الاحتراق. السمة الرئيسية للموقد هو ناتجها الحراري ، أي يتم تحديد كمية الحرارة المنبعثة أثناء الاحتراق الكامل للغاز الذي يتم توفيره من خلال الموقد من خلال ناتج استهلاك الغاز من خلال قيمته الحرارية المنخفضة.
المعلمات الرئيسية للشعلات هي: القدرة الحرارية الاسمية ، الضغط الاسمي للغاز (الهواء) أمام الموقد ، الطول النسبي الاسمي للهب ، معاملات الحد والتحكم في تشغيل الموقد من حيث الطاقة الحرارية ، المحتوى المعدني المحدد ، الضغط في غرفة الاحتراق ، خاصية الضوضاء.
هناك ثلاث طرق رئيسية لحرق الغاز:
1) تعريف- يتم توفير الغاز والهواء بالكميات المطلوبة بشكل منفصل للفرن ويتم الخلط في الفرن.
2) مختلط- يتم تزويد الموقد بمزيج جيد الإعداد من الغاز والهواء ، يحتوي فقط على جزء (30 ... 70٪) من الهواء اللازم للاحتراق. يسمى هذا الهواء الأساسي. يدخل الهواء المتبقي (الثانوي) إلى الشعلة (فم الموقد) بالانتشار. تتضمن المجموعة نفسها الشعلات ، حيث يحتوي خليط الهواء والغاز على كل الهواء اللازم للاحتراق ، ويحدث الخلط في كل من الموقد وفي الشعلة نفسها.
3) حركية- يتم تغذية الموقد بخليط غاز-هواء مُجهز بالكامل مع كمية زائدة من الهواء. يتم خلط الهواء بالغاز في الخلاطات ، ويحترق الخليط بسرعة في لهب قصير وخافت ، مع وجود إلزامي لمثبت الاحتراق.
يعد وجود لهب مستقر هو الشرط الأكثر أهمية للتشغيل الموثوق والآمن للوحدة. في حالة الاحتراق غير المستقر ، يمكن أن ينزلق اللهب داخل الموقد أو ينفصل عنه ، مما يؤدي إلى تلوث الغاز بالفرن وقنوات الغاز وانفجار خليط الغاز والهواء أثناء إعادة الاشتعال اللاحق. سرعة انتشار اللهب للغازات المختلفة ليست هي نفسها: الأعلى هو 2.1 م / ث
- لمزيج من الهيدروجين مع الهواء ، وأصغر 0.37 م / ث - خليط من الميثان مع الهواء. إذا كانت سرعة تدفق الهواء والغاز أقل من سرعة انتشار اللهب ، فهناك وميض للهب في الموقد ، وإذا كان أكثر من ذلك ، يتم فصل اللهب.
وفقًا لطريقة تزويد هواء الاحتراق ، يتم تمييز التصميمات التالية للشعلات:
1. الشعلات المزودة بالهواء إلى مكان الاحتراق بسبب الخلخلة في الفرن الناتجة عن المدخنة أو عادم الدخان أو الحمل الحراري. لا يحدث اختلاط الغاز مع الهواء في الموقد ، ولكن خلفه ، في الثغرة أو الفرن ، بالتزامن مع عملية الاحتراق. تسمى هذه الشعلات تعريف، فهي تسخن الفرن بالكامل بالتساوي ، ولها تصميم بسيط ، وتعمل بصمت ، والشعلة مقاومة للانفصال ، ومضة كهربائية مستحيلة.
2. مواقد تعمل بالغاز أو حقنة. يتم إخراج نفاثة غاز من أنبوب غاز تحت الضغط من فوهة واحدة أو أكثر بسرعة عالية ، ونتيجة لذلك ، يتم إنشاء فراغ في حاقن الخلاط ، ويتم امتصاص الهواء (حقنه) في الموقد وخلطه بالغاز أثناء تتحرك على طول الخلاط. يمر خليط الغاز والهواء عبر حلق الخلاط (أضيق جزء) ، والذي يعادل نفاث الخليط ، ويدخل الجزء المتوسع - الناشر ، حيث تنخفض سرعة الخليط ويزداد الضغط. علاوة على ذلك ، يدخل خليط الغاز والهواء إما في المربك (حيث تزداد السرعة إلى السرعة المحسوبة) ومن خلال الفم - إلى مكان الاحتراق ، أو في المجمع الذي به فتحات النار ، حيث يحترق في شكل صغير المشاعل ذات اللون البنفسجي المزرق.
3. شعلات تعمل بحقن الغاز عن طريق الهواء. يستخدمون طاقة نفاثات الهواء المضغوط التي تم إنشاؤها بواسطة مروحة لامتصاص الغاز ، ويتم الحفاظ على ضغط الغاز أمام الموقد ثابتًا بمساعدة منظم خاص. المزايا: يمكن تزويد الخلاط بالغاز بسرعة قريبة من سرعة الهواء ؛ إمكانية استخدام هواء بارد أو ساخن بضغط متغير. العيب: استخدام المنظمين.
4. الشعلات المزودة بالهواء القسري بدون إعداد أولي لبيئة الغاز والهواء. يحدث خلط الغاز مع الهواء أثناء الاحتراق (أي خارج الموقد) ، ويحدد طول الشعلة المسار الذي ينتهي عنده هذا الخلط. لتقصير الشعلة ، يتم توفير الغاز على شكل نفاثات موجهة بزاوية لتدفق الهواء ، ويتم تدوير تدفق الهواء ، ويزداد الفرق في ضغط الغاز والهواء ، إلخ. وفقًا لطريقة تحضير الخليط ، هذه الشعلات عبارة عن شعلات انتشار (من المستحيل ارتجاع اللهب) ، يتم استخدامها كاحتياطي عند نقل وقود إلى آخر في غلايات DKVR ، على شكل موقد وشعلات ذات فتحات عمودية.
5. المواقد المزودة بالهواء القسري والتحضير الأولي لخليط الهواء والغاز ، أو حرق النفط والغاز. وهي الأكثر شيوعًا وتوفر كمية محددة مسبقًا من الخليط قبل دخول الفرن. يتم توفير الغاز من خلال سلسلة من الفتحات أو الثقوب ، يتم توجيه محاورها بزاوية مع تدفق الهواء. لتكثيف عملية تكوين الخليط واحتراق الوقود ، يتم توفير الهواء لمكان الخلط مع الغاز في تدفق دائري ، حيث يتم استخدام ما يلي: جهاز الشفرة بزاوية شفرة ثابتة أو قابلة للتعديل ، شكل حلزون لجسم الموقد ، تغذية عرضية أو دوامات ذات نصل عرضي.
كيف تبدأ كمدرس؟
تعلم اللغة الإنجليزية عن بعد
الأفعال الإنجليزية المنتظمة وغير المنتظمة