B.Ya. Kamenetsky, Chế độ nhiệt của lớp lót lò phân lớp
Thông lượng nhiệt này được mô tả bởi phương trình:
Q*= | T1− T2 | |||
ln(R02 | /R01) |
|||
2πλL | ||||
Một đặc tính thuận tiện của cường độ dòng nhiệt cho một đường ống, không phụ thuộc vào bán kính của bề mặt hình trụ, là mật độ dòng nhiệt tuyến tính (tuyến tính) q l:
q l \u003d | T−T | |||||||||||||||
nhật ký(R 02 /R 01 ) | ||||||||||||||||
ln(R | /r) | - tuyến tính |
||||||||||||||
điện trở nhiệt của đường ống. |
||||||||||||||||
Đối với ống nhiều lớp | ||||||||||||||||
q l \u003d | T 1 − T n +1 | |||||||||||||||
log(R 0,i +1 | / R 0, i ) | |||||||||||||||
tôi = 1 | 2πλi | |||||||||||||||
Đối với quá trình truyền nhiệt, mật độ dòng nhiệt q l đi qua ống nhiều lớp được xác định theo phương trình:
q l \u003d | t cf1 | −T av2 | ||||||||||||||||
+ ∑ | 0, tôi + 1 | |||||||||||||||||
2π R 01α 1i =1 | 2πλi | R0, tôi | 2πR 02 α2 |
|||||||||||||||
- điện trở nhiệt bên ngoài. |
||||||||||||||||||
2πRα | 2πR | |||||||||||||||||
Nếu bạn nhập ký hiệu:
K l \u003d | ||||||||||
+ ∑ | 0, tôi | |||||||||
2π R 01α 1i =1 | 2πλi | R0, tôi | 2πR 02 α2 |
|||||||
thì phương trình (5.6) có dạng:
q l \u003d K l (T cf. 1− T cf. 2) ,
trong đó K l là hệ số truyền nhiệt tuyến tính [W / (m K)]. Chênh lệch nhiệt độ giữa môi trường và tiếp xúc
bề mặt được xác định bởi các phương trình:
-T | |||||||||||
2πRα | |||||||||||
-T | |||||||||||
2πR 02 α1 | |||||||||||
VÍ DỤ
1. Lớp lót của lò hơi bao gồm hai lớp.
Lớp bên trong làm bằng gạch nung: δ 1 \u003d 400 mm, λ 1 \u003d 1,4 W / (m K) và lớp ngoài làm bằng gạch đỏ: δ 2 \u003d 200 mm,
λ 2 =0,58 W/(m·K). Nhiệt độ bên trong và | bề mặt bên ngoài |
|||||||||||||
gạch, tương ứng T 1 = | 900 ° C và T 3 \u003d 90 ° C. |
|||||||||||||
Xác định tổn thất nhiệt | thông qua gạch và lớn nhất |
|||||||||||||
nhiệt độ T 2 đỏ gạch. | ||||||||||||||
Dung dịch. | ||||||||||||||
Để xác định | nhiệt q chúng ta sử dụng phương trình |
|||||||||||||
(5.1) với n = 2.0: | ||||||||||||||
T 1 - T 3 | 900 - 90 | 1292 W/m2. |
||||||||||||
400×10-3 | 200×10-3 | |||||||||||||
λ 1λ 2 | ||||||||||||||
Để xác định nhiệt độ tại ranh giới lớp ngoài và lớp trong của lớp lót (T 2 ), ta dùng phương trình (5.2):
T−T | |||||||
Do đó T | T- | δ 1 q \u003d 900- | 400.10- 3 | × 1292= 530o C. |
|||
2. Xác định nhiệt lượng mất mát Q [W] qua bức tường đỏ |
|||||||
gạch [λ = | chiều dài l = 5 m, chiều cao h = 4 m và |
||||||
độ dày δ = 510 mm, nếu nhiệt độ không khí bên trong phòng
T cf2 = - 30°C, hệ số truyền nhiệt từ mặt ngoài tường α 2 = 20 W/(m2 K). Tính nhiệt độ trên bề mặt tường T p1 và T p2.
Dung dịch. | |||||||||||||||
Sử dụng phương trình | (5.3) với n = | 1, tìm mật độ |
|||||||||||||
thông lượng nhiệt: | |||||||||||||||
T av1− T av2 | 18 - (- 30) | 58,5 W/m2. |
|||||||||||||
510×10-3 | |||||||||||||||
α1 λ α2 | |||||||||||||||
Do đó, tổn thất nhiệt qua tường sẽ bằng:
Q \u003d q S \u003d 58,5 5 4 \u003d 1170 W.
Để xác định nhiệt độ của bề mặt tường, chúng tôi sử dụng phương trình (5.4). Trong số này sau đây:
q=18- | × 58,5 \u003d 10,4 ° C |
|||||||||||
q = -30 - | × 58,5 \u003d - 27,1 ° C. |
|||||||||||
3. Xác định mức tiêu thụ nhiệt q l qua thành ống (d 1 / d 2 =
= 20/30 mm) làm bằng thép chịu nhiệt, dẫn nhiệt
mà λ \u003d 17,4 W / (m K) và nhiệt độ của bề mặt bên ngoài và bên trong T 1 \u003d 600 ° C, T 2 \u003d 450 ° C.
Dung dịch.
Để xác định dòng nhiệt qua thành ống ta dùng phương trình (5.5) với n = 1:
T1− T2 | 600 - 450 | 40750 W/m. |
|||||||||||
nhật ký(R 02 /R 01 ) | × 10-2 | ||||||||||||
× 3,14 | × 17,4 | ×10 | |||||||||||
4. Tính toán tổn thất nhiệt trên 1m ống không cách nhiệt |
|||||||||||||
đường kính d 1 / d 2 = 300/330 mm, đặt trên mặt đất mở |
|||||||||||||
không khí, nếu nước chảy bên trong ống có nhiệt độ trung bình T cp1 = 90 ° C. Nhiệt độ không khí xung quanh T cp2 \u003d - 15 ° C. Hệ số dẫn nhiệt của vật liệu ống λ = 50 W / (m K), hệ số truyền nhiệt từ nước sang thành ống α 1 \u003d 1000 W/(m2 K) và từ ống ra không khí xung quanh α 2 = 12 W/m2 K. Xác định nhiệt độ trên bề mặt bên trong và bên ngoài của đường ống.
Dung dịch. | ||||||||||||||||||||||
Mất nhiệt từ 1,0 m | đường ống | tìm cách sử dụng |
||||||||||||||||||||
sử dụng phương trình (5.6) với n = 1: | ||||||||||||||||||||||
q l \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 W/m.
×652 | 89,8o C, |
|||||||||||||||||||
cf1 2π R 01 α 1 | 2π × 15 × 10- 2 × 103 | |||||||||||||||||||
và từ (5.5) ta tìm được: | ||||||||||||||||||||
ln(R | / R) = 89,8 - | |||||||||||||||||||
16,5×10-2 | × 652 \u003d 89,6o C. | |||||||||||||||||||
2π × 50 | 15×10-2 | |||||||||||||||||||
NHIỆM VỤ | ||||||||||||||||||||
Xác định hệ số dẫn nhiệt | gạch |
|||||||||||||||||||
độ dày của tường | δ = 390 mm nếu nhiệt độ ở | nội bộ |
||||||||||||||||||
mặt tường T 1 = 300°C và mặt ngoài T 2 = 60°C. |
||||||||||||||||||||
Tổn thất nhiệt qua tường | q = 178 W/m2. | |||||||||||||||||||
5.2. Qua bức tường kim loại phẳng của lò hơi
với độ dày δ = 14 mm, thông lượng nhiệt riêng q = 25000 W/m2 truyền từ khí sang nước sôi. Hệ số dẫn nhiệt của thép λ = 50 W/(m K).
Xác định chênh lệch nhiệt độ trên các bề mặt tường.
5.3. Xác định thông lượng nhiệt cụ thể thông qua một bức tường bê tông có độ dày δ = 300 mm, nếu nhiệt độ trên bề mặt bên trong và bên ngoài của bức tường tương ứng là T 1 = 15 ° C và
T 2 \u003d - 15 ° C.
Hệ số dẫn nhiệt của bê tông λ = 1,0 W/(m K).
5.4. Xác định tổn thất nhiệt q qua mái lò nung,
5.5. Xác định mức tiêu thụ nhiệt Q [W] qua bức tường gạch có độ dày δ \u003d 250 mm trên diện tích 3 × 5 m2, nếu nhiệt độ
bề mặt tường | T1= | và T 2 | và hệ số |
|||
hệ số dẫn nhiệt của gạch λ = 1,16 BT / (m K). | ||||||
5.6. Tính mật độ thông lượng nhiệt q | thông qua căn hộ |
|||||
máy công cụ đồng nhất, độ dày | ít rộng hơn nhiều |
|||||
chúng tôi và chiều cao, nếu | hoàn thành: | |||||
a) từ thép λ st \u003d 40 W / (m K); từ | λ b = 1,1 W / (m·K); c) từ |
|||||
gạch diatomite λ k \u003d 0,11 W / (m K). Trong mọi trường hợp, độ dày
Lớp trong bằng gạch chịu lửa dày δ 1 = 350 mm, lớp ngoài bằng gạch đỏ dày δ 2 = 250 mm.
Xác định nhiệt độ ở mặt trong của tường T 1 và ở mặt trong của gạch đỏ T 2, nếu nhiệt độ ở mặt ngoài của tường T 3 \u003d 90 ° C và tổn thất nhiệt qua 1 m2 tường bề mặt là 1 kW. Hệ số dẫn nhiệt của gạch chịu lửa và gạch đỏ lần lượt bằng:
gạch và diatomite lấp đầy giữa chúng. Chất trám diatomit có độ dày δ 2 = 50 mm và λ 2 = 0,14 W/(m·K), còn gạch đỏ có δ 3 = 250 mm và λ 3 = 0,7 W/(m·K).
Cần phải tăng độ dày của viên gạch đỏ lên bao nhiêu lần để lớp lót của lò không lấp bằng điatomit có cùng khả năng chịu nhiệt bên trong như khi lấp đầy?
5.9. Xác định thông lượng nhiệt q qua bề mặt tường thép của nồi hơi [δ 1 \u003d 20 mm, λ 1 \u003d 58 W / (m K)], được phủ một lớp vảy
[δ 2 \u003d 2 mm, λ 2 \u003d 1,16 W / (m K)]. Nhiệt độ bề mặt tường cao nhất là 250°C và nhiệt độ thang đo thấp nhất là 100°C. Đồng thời xác định nhiệt độ thang đo cao nhất.
5.10. Tính lưu lượng nhiệt qua 1 m2 bề mặt gia nhiệt sạch của nồi hơi và nhiệt độ trên các bề mặt tường nếu cho các giá trị sau: nhiệt độ khí thải T cp1 = = 1000 ° C, nhiệt độ nước sôi T cp2 = 200 ° C, hệ số truyền nhiệt từ khí đến tường α 1 = 100 W / (m2 K) và từ tường sang nước sôi α 2 = 5000 W / (m2 K). Hệ số dẫn nhiệt của vật liệu làm tườngλ = 50 W/(m K) và độ dày của tường δ = 12 mm.
5.11. Giải bài 10 với điều kiện là trong quá trình vận hành, bề mặt đốt nóng của nồi hơi từ phía khí thải được phủ một lớp bồ hóng có độ dày δ c = 1 mm
[ λ s = 0,08 W/(m K)], và từ phía nước - một lớp vảy có độ dày δ n = 2 mm [λ n = 0,8 W/(m K)]. Tính lưu lượng nhiệt qua 1 m2
nhiễm bẩn bề mặt gia nhiệt và nhiệt độ trên bề mặt của các lớp tương ứng T p1 , T p2 , T p3 và T p4 .
So sánh kết quả tính toán với đáp án bài 10 và xác định độ giảm tải nhiệt q (tính theo %).
5.12. Xác định mật độ thông lượng nhiệt q [W / m2] xuyên qua tường gạch dày 510 mm có hệ số dẫn nhiệt λ k \u003d 0,8 W / (m K), được phủ bên ngoài bằng một lớp cách nhiệt
truyền nhiệt từ mặt ngoài α 2 \u003d 20 W / (m2 K). Đồng thời tính nhiệt độ trên bề mặt tường T p1, T p2 và trên bề mặt lớp T p3.
5.13. Các cuộn dây của bộ gia nhiệt hơi nước được làm bằng ống thép chịu nhiệt có đường kính d 1 / d 2 = 32/42 mm với hệ số
Tính nhiệt lượng riêng truyền qua tường trên một đơn vị chiều dài của ống q l.
5.14. Ống khói bê tông cốt thép được bao phủ bên trong bằng một lớp lót vật liệu chịu lửa λ1 = 0,5 W/(m·K).
Xác định độ dày của lớp lót δ 1 và nhiệt độ của bề mặt ngoài của ống T 3, với điều kiện là tổn thất nhiệt không vượt quá q l = 2000 W / m và nhiệt độ cao nhất của lớp lót và bê tông không vượt quá T 1 = 421°C và T 2 = 200°C.
5.15. Đường ống dẫn hơi bằng thép được bọc hai lớp cách nhiệt có cùng độ dày [δ = 50 mm, λ2 = 0,07 W/(m K), λ3 = 0,14 W/(m K)].
Xác định tổn thất nhiệt ql [W/m] và nhiệt độ T 3 tại mặt phân cách giữa các lớp này. Lặp lại các phép tính này, với điều kiện là lớp cách nhiệt của lớp thứ nhất được lắp đặt thay cho lớp thứ hai.
Nhiệt độ T 4 bên ngoài | bề mặt là như nhau trong cả hai trường hợp. |
||||||
kova và bằng 50°C. | |||||||
Xác định nhiệt độ tại ranh giới của các lớp của ba lớp |
|||||||
cách nhiệt đường ống. Đường kính trong của ống d = 245 mm. | |||||||
lớp và hệ số dẫn nhiệt của lớp cách nhiệt |
|||||||
vật liệu | tương ứng | bằng nhau: δ1 = 100 mm, δ2 = 20 mm, δ3 = 30 |
|||||
mm, λ1 = | 0,03 W/(m·K), | 0,06 W/(m·K) | và λ3 = 0,12 W/(m·K). |
||||
Nhiệt độ | nội bộ | bề mặt đường ống 250° С, | |||||
mặt ngoài của lớp cách nhiệt 65°C. | |||||||
Định nghĩa | dòng nhiệt | thông qua bề mặt | |||||
đường ống dẫn hơi nước (d 1 / d 2 \u003d 140/150), cách nhiệt bằng hai lớp cách nhiệt
và trên bề mặt ngoài của lớp cách nhiệt T 4 \u003d 55 ° C. | ||||
Làm thế nào sẽ mất nhiệt thông qua một bức tường cách nhiệt thay đổi, | ||||
đổi lớp cách điện? | ||||
5.18. Đường kính ống dẫn d 1 /d 2 | 44/51 mm, trên đó |
|||
dầu chảy, bịt kín | độ dày δ2 = 80 | |||
Hệ số dẫn nhiệt của vật liệu đường ống và bê tông
dầu vào tường α1 = 100 W/(m2 K) và từ bề mặt bê tông ra không khí
α2 = 10 W/(m2K).
Xác định nhiệt lượng mất mát trên 1 m đường ống bọc bê tông. 5.19. Nhôm tấm phẳng dày 0.8mm-
hàm lượng nước trong tường λ = 203,5 W/(m K). Xác định nhiệt lượng riêng truyền qua tường.
5.20. Ước tính tổn thất nhiệt từ 1,0 m của đường ống có đường kính d 1 / d 2 = 150/165 mm, được phủ một lớp cách nhiệt có độ dày δ1 = 60 mm, nếu đường ống được đặt trong không khí với T cp2 = - - 15 ° C và nước chảy qua nó với nhiệt độ trung bình T cp1 = 90 ° C. Hệ số dẫn nhiệt của vật liệu ống và lớp cách nhiệt lần lượt là λ1 = 50 W/(m K), λ2 = 0,15 W/(m K) , và hệ số truyền nhiệt từ bề mặt cách nhiệt đến không khí xung quanh là α2 = 8 W/(m2 K), và từ nước đến thành ống α1 = 1000 W/(m2 K). Tính toán cũng được
nhiệt độ trên bề mặt ngoài của đường ống và bề mặt ngoài của lớp cách nhiệt.
5.21. Xác định công suất cần thiết của bộ tản nhiệt sưởi ấm khán phòng nếu khối xây của bức tường bên ngoài của nó (8× 4,5 m, δ = 500 mm) được làm bằng gạch đỏ (λ = 0,7 W / m K) và nhiệt độ bề mặt T] = 12 ° C và T 2 = −15 ° C. (Không có cửa sổ có điều kiện). Độ sâu đóng băng của tường là bao nhiêu.
5.22. Cửa sổ trong khán phòng có khung kép với khoảng cách giữa các ô là 60 mm. Tính tổn thất nhiệt do mở cửa sổ 5× 3 m, nếu độ dày của kính là δ = 4 mm và nhiệt độ của chúng tương ứng với
các bề mặt tương ứng T 1 \u003d 10 ° C và T 4 \u003d -18 ° C. λ st \u003d 0,74 và
λ không khí = 0,0244 W/m K.
5.23 Tính mật độ tuyến tính của dòng nhiệt qua thành cuộn dây từ các ống (d 1 / d 2 \u003d 40 / 47 mm) bằng thép chịu nhiệt
(λ \u003d 16,5 W / (m K)), nếu nhiệt độ của bề mặt bên trong và bên ngoài của nó lần lượt là 400 ° C và 600 ° C. Với giá trị nào của bán kính ống thì nhiệt độ trong tường bằng 500°C.
5.24. Đường ống dẫn hơi bằng thép (d 2 = 100 và δ = 5 mm) được đặt ngoài trời T cp2 = 20 ° С. = 0,11 W/m K).
Tính tổn thất nhiệt trên mỗi mét tuyến tính của đường ống dẫn hơi nước và nhiệt độ tại các ranh giới của nó, nếu nhiệt độ hơi nước là Тср1 = 300°C và hệ số truyền nhiệt từ hơi nước đến bề mặt bên trong của đường ống dẫn hơi nước và từ bề mặt bên ngoài của đường ống dẫn hơi nước. lớp cách nhiệt thứ hai với không khí lần lượt là 90 và 15 W/(m2 TO).
Giới thiệu
Khi tính toán cân bằng nhiệt của các lò luyện kim thường nảy sinh vấn đề xác định tổn thất nhiệt qua các tấm chắn lò. Giảm thiểu thất thoát nhiệt giúp tiết kiệm nhiên liệu, điện năng, giảm chi phí sản xuất. Ngoài ra, để lựa chọn chính xác vật liệu trong thiết kế lò, cần phải biết trường nhiệt độ trong tường, để tuân thủ các hạn chế về nhiệt độ vận hành của vật liệu. Do đó, khi thiết kế lò, kỹ sư phải xem xét một số phương án thiết kế tường và chọn phương án tốt nhất trong số đó. Bài viết này sẽ xem xét một phương pháp tính toán tổn thất nhiệt thông qua một bức tường nhiều lớp phẳng của một đơn vị nhiệt, mô tả phần mềm để tự động tính toán này và phân tích sự phụ thuộc của tổn thất nhiệt vào các yếu tố khác nhau.
Cơ sở lý thuyết
Nướng- thiết bị công nghệ nhiệt được bảo vệ khỏi không gian xung quanh, trong đó nhiệt được tạo ra từ một hoặc một loại năng lượng sơ cấp khác và nhiệt được truyền đến vật liệu được xử lý nhiệt cho các mục đích công nghệ (nung chảy, sưởi ấm, sấy khô, nung, v.v.). Đồng thời, một phần năng lượng nhiệt giải phóng được dành cho việc thực hiện quy trình công nghệ và một phần bị mất đi một cách vô ích, làm nóng môi trường. Giảm tổn thất nhiệt giúp tăng hiệu quả của lò và giảm tiêu thụ năng lượng.
Một phần nhiệt trong lò bị thất thoát do truyền dẫn nhiệt qua vật liệu chịu lửa. Dẫn nhiệt là quá trình truyền nhiệt (nội năng) xảy ra khi cơ thể (hoặc bộ phận cơ thể) tiếp xúc trực tiếp với nhiệt độ khác nhau. Sự trao đổi năng lượng được thực hiện bởi các vi hạt cấu tạo nên các chất: phân tử, nguyên tử, êlectron tự do. Mật độ thông lượng nhiệt của hệ số dẫn nhiệt phụ thuộc vào trường nhiệt độ và hệ số dẫn nhiệt của môi chất.
Tập hợp các giá trị nhiệt độ cho tất cả các điểm của cơ thể tại một thời điểm nhất định được gọi là trường nhiệt độ. Trong trường hợp này, nếu nhiệt độ không thay đổi theo thời gian, trường được coi là cố định và nếu nó thay đổi, nó được coi là không cố định. Đơn giản nhất là trường hợp trường nhiệt độ tĩnh một chiều.
Nhiệt được truyền bằng cách dẫn nhiệt từ các lớp nóng hơn của cơ thể sang các lớp ít nóng hơn, tức là. theo chiều giảm nhiệt độ. Lượng nhiệt truyền qua một bề mặt bất kỳ trong một đơn vị thời gian được gọi là nhiệt thông lượng Q. Thông lượng nhiệt trên một đơn vị bề mặt đặc trưng cho mật độ thông lượng nhiệt q. Theo định luật Fourier, mật độ thông lượng nhiệt tỷ lệ thuận với gradient nhiệt độ:
q = -λgrad t (1.1)
trong đó q là mật độ thông lượng nhiệt, W/m2
λ - hệ số dẫn nhiệt của vật liệu, W / (m * K)
grad t – gradient nhiệt độ, K/m
Hệ số tỉ lệ λ trong phương trình (1.1) là hệ số dẫn nhiệt của vật liệu và đặc trưng cho khả năng dẫn nhiệt của nó. Các chất khí có giá trị thấp nhất của hệ số dẫn nhiệt và kim loại có giá trị cao nhất. Trong quá trình xây dựng lò, vật liệu có hệ số dẫn nhiệt tương đối thấp được sử dụng: vật liệu chịu lửa và cách nhiệt.
vật liệu chịu lửađược gọi là vật liệu phi kim loại được thiết kế để sử dụng ở nhiệt độ cao trong các đơn vị nhiệt và có khả năng chống cháy ít nhất là 1580 ° C. Vật liệu chịu lửa thực hiện chức năng giữ nhiệt trong một thể tích hạn chế của không gian làm việc của lò, do đó chúng phải có độ dẫn nhiệt thấp và khả năng chịu được nhiệt độ cao. Sự đa dạng của các điều kiện sử dụng đòi hỏi phải tạo ra nhiều loại vật liệu chịu lửa với các đặc tính khác nhau. Các vật liệu chịu lửa phổ biến nhất là fireclay, dinas, magnesit, chromomagsite.
Để giảm dòng nhiệt dẫn nhiệt thông qua việc đặt lò, cách nhiệt vật liệu, tức là vật liệu có độ dẫn nhiệt thấp. Ví dụ về vật liệu cách nhiệt là amiăng, đất tảo cát, xỉ len, vật liệu nhẹ chịu lửa. Trong trường hợp này, khối xây được làm bằng nhiều lớp: các lớp bên trong được làm bằng vật liệu có khả năng chịu nhiệt cao (vật liệu chịu lửa) và các lớp bên ngoài được làm bằng vật liệu kém bền hơn với độ dẫn nhiệt thấp hơn (cách nhiệt). Khi thiết kế lò, cần chọn thiết kế thành lò sao cho lượng nhiệt thất thoát là nhỏ nhất và hạn chế khả năng chịu nhiệt của vật liệu.
Phương pháp tính toán
Mô hình toán học của vấn đề dựa trên phương pháp tính toán tổn thất nhiệt qua vỏ bọc của các thiết bị nhiệt, được mô tả trong tác phẩm “Tính toán tổn thất nhiệt qua vỏ lò” (V. B. Kutyin, S. N. Gushchin, B. A. Fetisov).
Bản chất của phép tính là xác định thông lượng nhiệt qua tường ở chế độ đứng yên với các điều kiện biên của loại thứ ba. Giả thiết rằng sự truyền nhiệt qua tường được thực hiện bằng dẫn nhiệt, còn sự truyền nhiệt từ tường ngoài ra môi trường được thực hiện bằng bức xạ và đối lưu tự nhiên. Tính toán có tính đến sự phụ thuộc của hệ số dẫn nhiệt của vật liệu của các lớp vào nhiệt độ.
Dữ liệu ban đầu cho tính toán được đưa ra trong Bảng 1.
Bảng 1 - Dữ liệu ban đầu
Việc tính toán được thực hiện theo phương pháp xấp xỉ liên tiếp. Ban đầu, một trường nhiệt độ tùy ý được thiết lập. Sau đó, điện trở nhiệt của các lớp được xác định theo công thức:
Hệ số truyền nhiệt từ bề mặt ngoài được xác định theo công thức:
Tổng mật độ thông lượng nhiệt được tính theo công thức:
Mật độ của dòng nhiệt truyền qua tường bằng hệ số dẫn nhiệt được xác định theo công thức:
Mật độ thông lượng nhiệt do mặt ngoài tỏa ra môi trường được xác định theo công thức:
Trường nhiệt độ tinh chế được xác định theo công thức:
Quá trình lặp lại tiếp tục cho đến khi sai số tương đối nhỏ hơn giá trị đã chỉ định. Cuối cùng, lượng nhiệt mất mát trên một đơn vị thời gian được tính:
Phần mềm tính toán tổn thất nhiệt
Để tự động hóa việc tính toán tổn thất nhiệt thông qua một bức tường lò nhiều lớp phẳng đã được phát triển. Chương trình có giao diện đồ họa thuận tiện cho phép bạn thiết lập tương tác thiết kế cần thiết của tường chịu lửa và lưu dữ liệu của nó vào một tệp để sử dụng sau. Kết quả tính toán được trình bày dưới dạng bảng, biểu đồ và bản đồ nhiệt. Chương trình lấy dữ liệu về hệ số dẫn nhiệt của vật liệu từ cơ sở dữ liệu mà người dùng có thể bổ sung.
Nghiên cứu mất nhiệt
Với sự trợ giúp của các phương tiện thuận tiện của giao diện đồ họa của chương trình, có thể phân tích ảnh hưởng của các yếu tố khác nhau đến tổn thất nhiệt trong thiết bị.
Sự phụ thuộc của tổn thất nhiệt vào bề dày lớp lót
Để nghiên cứu sự phụ thuộc của tổn thất nhiệt vào độ dày của lớp lót, một số biến thể của dữ liệu ban đầu đã được chuẩn bị, chỉ khác nhau về độ dày của lớp lót. Vật liệu lót là vật liệu chịu nhiệt nhôm cao, vật liệu của lớp cách nhiệt là chamotte nhẹ. Các tham số khác được đưa ra trong Bảng 2.
Thiết kế tường phòng học
Bảng 2 - Biến thể của dữ liệu ban đầu
Nghiên cứu ở đây và hơn nữa được thực hiện bằng chương trình tích hợp để so sánh kết quả tính toán. Kết quả so sánh được thể hiện trong Hình 1. Có thể thấy rằng tổn thất nhiệt giảm khi tăng độ dày lớp lót, nhưng chỉ một chút.
Hình 1 - Sự phụ thuộc của tổn thất nhiệt vào độ dày của lớp lót
Sự phụ thuộc của tổn thất nhiệt vào độ dày của lớp cách nhiệt
Để nghiên cứu sự phụ thuộc của tổn thất nhiệt vào độ dày của lớp cách nhiệt, một số biến thể của dữ liệu ban đầu đã được chuẩn bị, chỉ khác nhau về độ dày của lớp cách nhiệt. Cấu trúc tường được thể hiện trong Hình 2, các thông số khác giống như trong nghiên cứu trước (Bảng 2).
Hình 2 - Thiết kế tường nghiên cứu
Kết quả nghiên cứu được thể hiện trong Hình 3. Có thể thấy rằng tổn thất nhiệt giảm mạnh khi tăng độ dày của lớp cách nhiệt.
Hình 3 - Sự phụ thuộc của tổn thất nhiệt vào độ dày tôn cách nhiệt
Sự phụ thuộc của tổn thất nhiệt vào vật liệu cách nhiệt
Để nghiên cứu tác dụng của vật liệu cách nhiệt, chúng tôi xem xét một số biến thể của thiết kế tường, chỉ khác nhau về vật liệu cách nhiệt. Thiết kế của tường thử nghiệm được thể hiện trong Hình 4 và các thông số khác được thể hiện trong Bảng 2.
Hình 4 - Thiết kế tường nghiên cứu
Kết quả nghiên cứu được thể hiện trong Hình 5. Từ sơ đồ, chúng ta có thể kết luận rằng tổn thất nhiệt có thể thay đổi đáng kể tùy thuộc vào vật liệu cách nhiệt, vì vậy việc lựa chọn chính xác vật liệu cách nhiệt là rất quan trọng khi thiết kế lò. Trong số các vật liệu được chọn, len khoáng sản có đặc tính cách nhiệt tốt nhất.
Hình 5 - Sự phụ thuộc của tổn thất nhiệt vào vật liệu cách nhiệt
Hình 6, 7 thể hiện kết quả chi tiết hơn cho hai phương án tính toán. Có thể thấy, khi sử dụng vật liệu cách nhiệt tiên tiến hơn, không chỉ giảm thất thoát nhiệt mà còn giảm nhiệt độ bề mặt ngoài của tường, giúp cải thiện điều kiện làm việc của nhân viên lò.
Hình 6 - Kết quả tính toán cho một biến thể của dữ liệu ban đầu
Hình 7 - Kết quả tính toán cho phiên bản thứ hai của dữ liệu ban đầu
Sự phụ thuộc của tổn thất nhiệt vào độ phát xạ của bề mặt ngoài của tường
Trong hầu hết các trường hợp, bề mặt bên ngoài của tường lò được thể hiện bằng vỏ làm bằng thép nhẹ, với các mức độ ăn mòn khác nhau. Ảnh hưởng của vỏ bọc đối với sự truyền nhiệt do tính dẫn nhiệt là nhỏ, nhưng sự truyền nhiệt do bức xạ có thể bị ảnh hưởng bằng cách áp dụng các lớp phủ có độ đen khác nhau. Để nghiên cứu hiệu ứng này, chúng tôi xem xét một số biến thể của dữ liệu ban đầu, chỉ khác nhau về mức độ đen của bề mặt bên ngoài. Thiết kế của bức tường đang nghiên cứu được thể hiện trong Hình 8, xem Bảng 2 để biết các thông số khác.
Hình 8 - Thiết kế tường nghiên cứu
Hình 9 và Bảng 3 trình bày kết quả nghiên cứu. Truyền thuyết chỉ ra vật liệu của vỏ và trong ngoặc đơn - mức độ đen của nó. Có thể thấy rằng tổn thất nhiệt giảm khi mức độ phát xạ của bề mặt bên ngoài giảm xuống mức không đáng kể. Tuy nhiên, do chi phí sơn vỏ lò ít hơn so với việc sử dụng lớp cách nhiệt bổ sung, nên có thể khuyến nghị phủ vỏ bằng sơn nhôm nhẹ để giảm tổn thất nhiệt.
Bảng 3 - Sự phụ thuộc của tổn thất nhiệt vào mức độ phát xạ của bề mặt bên ngoài
Hình 9 - Sự phụ thuộc của tổn thất nhiệt vào mức độ phát xạ của bề mặt bên ngoài
Tác động tiêu cực của cách nhiệt
Chúng ta hãy xem xét ảnh hưởng của cách nhiệt đối với trường nhiệt độ trong tường của lò nhiệt độ cao. Để làm điều này, hãy xem xét hai tùy chọn cho thiết kế của bức tường. Đầu tiên, bức tường bao gồm một lớp magnesit, và trong lớp thứ hai, một lớp magnesit và một lớp xỉ len làm vật liệu cách nhiệt. Các trường nhiệt độ cho các trường hợp này được thể hiện trong Hình 10, 11.
Hình 10 - Trường nhiệt độ khi không có vật liệu cách nhiệt
Hình 11 - Trường nhiệt độ khi có vật liệu cách nhiệt
Trong trường hợp không có lớp cách nhiệt, nhiệt độ trong lớp làm việc của lớp lót thay đổi từ 472 đến 1675 độ, và khi có lớp cách nhiệt, từ 1519 đến 1698. Theo đó, sự ra đời của lớp cách nhiệt dẫn đến sự gia tăng ở nhiệt độ trong lớp lót, điều này sẽ ảnh hưởng xấu đến độ bền của nó. .
Tác động tiêu cực của cách nhiệt đối với lớp lót đặc biệt rõ rệt đối với các lò nhiệt độ cao: luyện thép hồ quang, hợp kim fero, v.v. Trong cuốn sách "Quy trình và lắp đặt điện nhiệt" (Aliferov A.I.) không được sử dụng rộng rãi. Thông thường, lớp cách nhiệt như vậy dẫn đến sự gia tăng nhiệt độ trong lớp làm việc của lớp lót và giảm mạnh độ bền của nó, đặc biệt là trên EAF lớn. Tổn thất do thời gian ngừng hoạt động của EAF để sửa chữa lớp lót vượt xa khoản tiết kiệm được từ việc giảm tiêu thụ điện năng do giảm lưu lượng nhiệt xuyên qua tường. Do đó, cách nhiệt của tường và hầm của ván dăm thường không có lợi về mặt kinh tế. (Quy định này không áp dụng cho thiết kế đáy của ván dăm có áp dụng cách nhiệt).
Do độ bền của vật liệu chịu lửa trên các EAF lớn, mạnh mẽ không đạt yêu cầu, lớp lót được thay thế bằng các tấm làm mát bằng nước. Mặc dù mật độ của dòng nhiệt được loại bỏ khỏi các bề mặt làm mát bằng nước tăng lên, nhưng so với mật độ của dòng nhiệt qua các bề mặt được lót, mức tiêu thụ điện năng chỉ tăng đáng kể ở các lò có công suất nhỏ. Việc sử dụng các tấm làm mát bằng nước cho phép tăng tuổi thọ của lớp lót chịu lửa.
kết luận
Dựa trên nghiên cứu, có thể kết luận rằng các biện pháp chính để giảm tổn thất nhiệt thông qua khối xây sẽ như sau:
Tăng độ dày của lớp cách nhiệt
- Sử dụng vật liệu cách nhiệt có hệ số dẫn nhiệt thấp
- Sơn vỏ ngoài bằng sơn nhôm nhẹ (hoặc sơn phủ bằng vật liệu khác có độ đen thấp)
Đối với lò nhiệt độ cao, thay vì sử dụng vật liệu cách nhiệt, nên sử dụng các tấm thân làm mát bằng nước, giúp kéo dài tuổi thọ của lớp lót và tiết kiệm thời gian ngừng hoạt động để sửa chữa.
nguồn
1. Markin V.P. Tính toán truyền nhiệt / V. P. Markin, S. N. Gushchin, M. D. Kazyaev. - Ekaterinburg: USTU-UPI, 1998. - 46 tr.2. Voronov G. V., Startsev V. A. Vật liệu và sản phẩm chịu lửa trong lò công nghiệp và các thiết bị phụ trợ / G. V. Voronov, V. A. Startsev. - Yekaterinburg: USTU-UPI, 2006. - 303 tr.
3. Kut'in V.B. Tính toán tổn thất nhiệt qua vỏ lò / V. B. Kut'in, S. N. Gushchin, B. A. Fetisov. - Yekaterinburg: USTU-UPI, 1996. - 17p.
4. Vật liệu chịu lửa. Cấu trúc, tính chất, thử nghiệm. Sách tham khảo / J. Allenstein và những người khác; biên tập G. Rouchka, H. Wutnau. – M.: Intermet Engineering, 2010. – 392 p.
5. Zobnin V. F., Tính toán kỹ thuật nhiệt của lò luyện kim / V. F. Zobnin, M. D. Kazyaev, B. I. Kitaev và cộng sự - M.: Luyện kim, 1982. - 360 tr.
6. Aliferov A. I. Quá trình và cài đặt nhiệt điện: Sách giáo khoa / A. I. Aliferov et al.; biên tập V.N. Timofeeva, E.A. Golovenko, E.V. Kuznetsova - Krasnoyarsk: Đại học Liên bang Siberia, 2007. - 360 tr.
BỘ NĂNG LƯỢNG VÀ ĐIỆN KHÍ LIÊN XÔ CỤC KỸ THUẬT VẬN HÀNH HỆ THỐNG ĐIỆN
SỰ TIN TƯỞNG CỦA TOÀN LIÊN HIỆP QUỐC CHO TỔ CHỨC VÀ
HỢP LÝ HÓA CÁC TRẠM VÀ LƯỚI ĐIỆN HUYỆN
(ORGRES)
HƯỚNG DẪN PHƯƠNG PHÁP VỀ NHIỆT
KIỂM TRA HÓA ĐƠN VÀ NHIỆT
CÁCH NHIỆT LÒ HƠI
CỤC THÔNG TIN KỸ THUẬT
MOSCOW 1967
Tổng hợp bởi Cục thông tin kỹ thuật ORGRES
Biên tập viên: eng. S.V.KHIZHNYAKOV
GIỚI THIỆU
Người ta đã xác định rằng tổn thất nhiệt ra môi trường bên ngoài từ bề mặt lớp lót của nồi hơi hiện đại không được vượt quá 300 kcal/m 2 ∙ h, và nhiệt độ tối đa trên bề mặt bên ngoài của gạch không được quá 55 °C ở nhiệt độ không khí xung quanh trung bình khoảng 30 °C dọc theo chiều cao của nồi hơi [L. , , ].
Đồng thời, tổng tổn thất nhiệt tối đa cho phép của bộ nồi hơi ra môi trườngq 5 được xác định bởi "Tính toán nhiệt của các đơn vị nồi hơi" [L. ], thiết lập mối quan hệ giữa tổn thất nhiệt và sản lượng hơi của nồi hơi. Theo tính toán nhiệt cho nồi hơi hiện đại công suất hơi D = 220 ÷ 640 t/hq 5 là 0,5 - 0,4% lượng nhiên liệu tiêu thụ. Giá trị này, tương đối nhỏ trong cân bằng nhiệt tổng thể của lò hơi, có tỷ lệ hoàn toàn khác khi được chuyển đổi thành giá trị tuyệt đối, lên tới khoảng10.000 kcal/h trên 1 MW công suất lắp đặt và tổn thất nhiệtq 5 vượt quá 50% tổng lượng nhiệt thất thoát qua lớp cách nhiệt của các nhà máy điện khối.
Trong một số trường hợp, do sai lệch so với giải pháp thiết kế, lắp đặt kém chất lượng, sử dụng vật liệu kém hiệu quả và giải pháp thiết kế không thành công, phá hủy một phần lớp lót và lớp cách nhiệt của nồi hơi trong quá trình sửa chữa thiết bị xử lý, cũng như do lão hóa trong quá trình hoạt động lâu dài, vượt quá giá trịq 5 trên các giá trị tiêu chuẩn. Với giá trị tổn thất nhiệt từ nồi hơi ra môi trường đủ lớnHỏi 5 (kka l/h) thậm chí vượt quá giá trị một chútq 5 (%) có liên quan đến tổn thất nhiệt rất đáng kể. Vì vậy, ví dụ, tăngq 5 0,1% đối với nồi hơi hiện đại tương đương đốt khoảng 2,0 tấn nhiên liệu tiêu chuẩn/năm trên 1 MW công suất lắp đặt. Ngoài ra, sự gia tăngq 5 làm xấu đi đáng kể tình trạng vệ sinh và kỹ thuật của phòng nồi hơi.
Đương nhiên, một xác định thử nghiệm đủ chính xác về giá trị thực tếq 5 (trái ngược với định nghĩa được thông qua trong quá trình thử nghiệm nồi hơiq 5 như một thành phần còn lại của cân bằng nhiệt) và đưa nó vào phù hợp với các tiêu chuẩn hiện có nên được đưa vào thực tế theo cách tương tự như thông lệ đối với phần còn lại của lớp cách nhiệt của đường ống dẫn hơi nước và thiết bị của các nhà máy điện [L. ].
1. QUY ĐỊNH CHUNG
Khi đánh giá tổng tổn thất nhiệt của bộ nồi hơi, khó kiểm tra nhất trong số các kết cấu che chắn nhiệt là lớp lót của nó [L. , , ].
Lớp lót của nồi hơi hiện đại được chia thành hai loại chính:
1. Lớp lót ống (nhồi và làm bằng tấm đúc sẵn) gắn trực tiếp trên ống màn hình.
2. Lá chắn gạch gắn trên khung.
Lót gạch cũ được hỗ trợ bởiTôi đang ở trên nền tảng, hiện đang bị bỏ lại trên các nồi hơi nhỏ hoặc lỗi thời.
Thiết kế của các công trình gạch hiện đại cung cấp sự hiện diện của các chốt kim loại nằm ở độ dày của gạch và mở rộng một phần ra bề mặt bên ngoài của nó (ghim, giá đỡ, v.v.). Các bộ phận kim loại này của công trình gạch là những cầu nối nhiệt, qua đó nhiệt truyền đến các khu vực riêng lẻ trên bề mặt. Trong một số thiết kế, sự truyền nhiệt là 30 - 40% tổng lưu lượng nhiệt qua các phần riêng lẻ của lớp lót. Trường hợp này quy định nhu cầu đặt các điểm đo thích hợp trên bề mặt của các công trình gạch đó, đảm bảo đạt được các điều kiện truyền nhiệt trung bình.
Theo các điều kiện truyền nhiệt, lớp lót không có vỏ bọc kim loại và có vỏ bọc kim loại khác nhau đáng kể. Một tính năng cụ thể của cái sau là sự lan truyền nhiệt dọc theo mặt phẳng của da, giúp cân bằng nhiệt độ trên các khu vực quan trọng của nó. Trong các điều kiện truyền nhiệt bên ngoài khác nhau (luồng không khí, luồng nhiệt bức xạ cục bộ), sự cân bằng nhiệt độ như vậy dẫn đến sự dao động mạnh về giá trị tổn thất nhiệt cụ thể ở các phần liền kề của da. Một tính năng khác của gạch có lớp vỏ bọc là khả năng tràn nhiệt đối lưu dọc theo chiều cao trong khoảng cách giữa lớp vỏ bọc và gạch.
Những trường hợp này đòi hỏi phải đo tổn thất nhiệt dọc theo da ở một số điểm đủ lớn, đặc biệt là dọc theo chiều cao, bất chấp sự đồng nhất rõ ràng của trường nhiệt độ.
Sự phức tạp của việc tính đến tổn thất nhiệt từ các dầm của khung lót và nồi hơi được giải quyết trong các hướng dẫn này bằng cách đưa ra một số điều kiện đo lường trung bình. Quyết định này được chứng minh bằng tỷ lệ tham gia tương đối nhỏ của các bề mặt giải phóng nhiệt này trong tổng lượng nhiệt thất thoát của lò hơi.đơn vị đối với môi trường.
Một đặc điểm của các thử nghiệm nhiệt đối với lớp cách nhiệt của đường ống và ống dẫn nồi hơi, nằm trong lĩnh vực trao đổi nhiệt lẫn nhau mạnh mẽ giữa chúng và lớp lót, là cần phải xác định cẩn thận bề mặt giải phóng nhiệt thực sự của chúng, thay vì hấp thụ, tức là. bề mặt không bị "đóng" bởi luồng nhiệt tới mạnh hơn đến từ các vật thể gần đó.
Hướng thực sự của dòng nhiệt được thiết lập trong trường hợp này bằng các phép đo kiểm soát dòng nhiệt cụ thể từ các bề mặt khác nhau tỏa nhiệt cho nhau.
Các hướng dẫn đã phát triển xác định cả phương pháp đo thông lượng nhiệt cụ thể và phân loại tất cả các bề mặt giải phóng nhiệt của bộ nồi hơi theo điều kiện truyền nhiệt.
Thông lượng nhiệt cụ thể đo được, tính trung bình cho các phần riêng lẻ, đề cập đến diện tích bề mặt giải phóng nhiệt của các phần này, được xác định bằng phép đo trực tiếp.
Sơ đồ như vậy giúp đánh giá tổn thất nhiệt cho từng phần tử riêng lẻ của lớp lót và lớp cách nhiệt của lò hơi, cho thấy tỷ lệ của từng phần tử trong tổng lượng nhiệt thất thoát, đồng thời đặc trưng cho chất lượng của lớp lót và lớp cách nhiệt.
Tính khả thi kỹ thuật của thử nghiệm nhiệt của lớp lót nồi hơi được xác định bằng cách sử dụng một thiết bị mới về cơ bản - đồng hồ đo nhiệt mô hình ORGRES ITP-2. Trong điều kiện hoạt động nhiệt khó khăn của bộ phận nồi hơi, nguyên lý hoạt động và thiết kế của thiết bị ITP-2 cho phép xác định trực tiếp, với độ chính xác đủ và thời gian ngắn cho một lần đo, thông lượng nhiệt cụ thể vớibề mặt truyền nhiệt (mật độ dòng nhiệt) bất kể hình dạng, kích thước, tình trạng bề mặt (cách nhiệt, kim loại) và điều kiện truyền nhiệt.
Quán tính nhỏ của thiết bị, kích thước nhỏ của cảm biến và khả năng thay thế hoàn toàn của chúng cho phép đo khối lượng dòng nhiệt với việc sử dụng đồng thời một số lượng lớn cảm biến từ tất cả các bề mặt giải phóng nhiệt của thiết bị nồi hơi.
Cần lưu ý rằng việc sử dụng các phương pháp được chấp nhận chung khác để xác định tổn thất nhiệt (1 - bằng chênh lệch giữa nhiệt độ đo được của bề mặt và môi trường; 2 - bằng điện trở nhiệt của lớp cách nhiệt, được xác định bằng nhiệt độ sự khác biệt trong nó; 3 - bằng cách đo trực tiếp bằng đồng hồ đo lưu lượng nhiệt như đồng hồ đo nhiệt Schmidt ) trong điều kiện của bộ nồi hơi không được khuyến nghị, vì nó thường dẫn đến kết quả bị sai lệch [L. , ].
Lý do cho giới hạn này liên quan đến các đặc điểm cụ thể của điều kiện truyền nhiệt trên nồi hơi, điều này thực tế loại trừ khả năng xác định chính xác nhiệt độ không khí xung quanh và hệ số truyền nhiệt. một, cũng như sự hiện diện của các bộ phận kim loại nhúng và bề mặt kim loại trong gạch. Điều kiện đo thông lượng nhiệt riêng trong nồi hơiđơn vị - một số lượng lớn các điểm trong mỗi phần riêng biệt tương đối nhỏ - cần một số thiết bị bổ sung cho đồng hồ đo nhiệt ITP-2. Các thiết bị (ứng dụng) này mà không làm thay đổi bản chất cơ bản của đồng hồ đo nhiệt, tạo điều kiện thuận lợi cho kỹ thuật đo lường và giảm đáng kể độ phức tạp của công việc.
Nhiệt độ bề mặt của lớp lót và lớp cách nhiệt của nồi hơi (Quy tắc PTE) trong các thử nghiệm nhiệt được đo đồng thời với phép đo dòng nhiệt bằng đầu dò nhiệt độ ORGRES T-4 (Phụ lục).
2. KIỂM TRA NHIỆT HÓA ĐƠN
A. Công tác chuẩn bị
1. Trước khi bắt đầu thử nghiệm, hãy làm quen chi tiết với sơ đồ nồi hơi và thiết kế lớp lót và lớp cách nhiệt của nó. Đồng thời, thiết kế và vật liệu của gạch và vật liệu cách nhiệt, cũng như tất cả các sai lệch so với dự án, đều được làm rõ..
2. Phác thảo các khu vực đặc trưng của gạch và kiểm kê các cấu trúc cách nhiệt chính (ống dẫn, đường ống, v.v.) được vẽ.
3. Tiến hành kiểm tra bên ngoài công trình gạch, trong đó các sai lệch so với dự án được làm rõ và các khuyết tật bên ngoài được khắc phục: thiếu lớp cách nhiệt, vết nứt, khuyết tật hoàn thiện, v.v.
B. Đo diện tích bề mặt tỏa nhiệt
4. Việc xác định diện tích bề mặt tỏa nhiệt được thực hiện bằng phép đo trực tiếp.các đơn vị có bố trí đối xứng, phép đo được thực hiện trên một nửa buồng đốt và trục đối lưu.
5. Khi đo diện tích chỉ tính đến những bề mặt tỏa nhiệt ra môi trường. Trong trường hợp đóng gạch bởi người khác, tôi tỏa nhiệthình chiếu của các phần tử này lên lớp lót bị trừ khỏi diện tích của nó bởi các phần tử đóng và bề mặt giải phóng nhiệt của chính các phần tử đóng được tính bằng phần nhô ra của chúng.
6. Đối với các dầm có biên dạng khác nhau và các vị trí khác nhau, có thể áp dụng sơ đồ có điều kiện để xác định diện tích bề mặt thoát nhiệt và bề mặt bao phủ lớp lót mà chúng nằm trên đó. Trong trường hợp này, phép đo mật độ dòng nhiệt chỉ được thực hiện vớimặt trước (mặt "b" trong sơ đồ) và diện tích được xác định theo sơ đồ (Hình.).
7. Khi xác định diện tích tôi tỏa nhiệtcác bề mặt khó tiếp cận để đo đường ống và ống dẫn khí, chiều dài của chúng có thể được lấy theo kích thước được chỉ định trong bản vẽ và sơ đồ, xác định chu vi cách nhiệt bằng phép đo chọn lọc.
Đối với các ống dẫn khí dài, nên tạo các bản phác thảo trên đó đánh dấu các điểm đo.
B. Kiểm tra
8. Các thử nghiệm nhiệt của gạch được thực hiện với khả năng hoạt động liên tục của nồi hơi. Do đó, khi nồi hơi bị dừng trong thời gian thử nghiệm, nồi hơi chỉ có thể được tiếp tục sau khi khởi động khi chế độ truyền nhiệt cố định từ các bề mặt bên ngoài của nồi hơi ra môi trường được khôi phục.
Khoảng, điều này cần khoảng 36 giờ sau khi nồi hơi dừng lại trong10 - 12 giờ và khoảng 12 giờ sau khi tắt nồi hơi trong 4 - 6 giờ.
Cơm. 1. Sơ đồ xác định diện tích có điều kiện của dầm có nhiều biên dạng:
Tôi , II - dầm ngang và dọc
Bình phương những bề mặt năng suất (m 2) được xác định: đối với dầm ngang 1, 2, 3, 4 - (a + b), 5- một; cho dầm dọc 1, 2 - (a + b). 3, 4 - (2a + b). Diện tích bề mặt đóng (m 2) cho tất cả các dầm trong mọi trường hợp - b
9. Trong thời gian thử nghiệm, theo dữ liệu vận hành, các giá trị trung bình của hơihiệu suất và mức tiêu thụ nhiên liệu, cũng như độ lệch tối đa của các giá trị này so với mức trung bình (có dấu thời gian).
Thương hiệu và hàm lượng calo của nhiên liệu cũng được cố định.
10. Các phép đo tổn thất nhiệt cụ thể (mật độ dòng nhiệt) từ các bề mặt giải phóng nhiệt được thực hiện trong các phần riêng biệt trong mỗi dấu (vị trí) ở mỗi bên của nồi hơi với tần suất đo (mục và bảng):
Bảng 1
Bản đồ số ______ Tên vị trí đo đạc
(ví dụ: mặt trước buồng đốt __ 16,34 ÷ 19,7)
|
a) gạch; b) dầm khung gạch; c) dầm khung nồi hơi; d) ống xả ở khu vực buồng đốt và phễu lạnh; e) đường ống trong phần đối lưu; f) trống và đường ống trong buồng đốt; g) đường ống dẫn hơi chính đến GPP đầu tiên; h) ống dẫn khí; i) địa điểm; j) khác (cửa sập, quạt gió, hố ga, v.v.) a) 6 cm 2 diện tích gạch, ống dẫn nước và đường ống dẫn hơi chính; b) 15 m 2 diện tích đường ống, ống dẫn khí, trống nồi hơi và bệ; c) 10 m 2 diện tích dầm của khung lót và nồi hơi. Có tính đến việc tổn thất nhiệt từ các dầm của khung lót và nồi hơi trong cân bằng tổng thể về tổn thất nhiệt là nhỏ, so với các điều kiện cụ thể, có thể bỏ qua các phép đo trên các dầm riêng lẻ ở vị trí xa và bất tiện. 13. Các phép đo tổn thất nhiệt cụ thể (mật độ dòng nhiệt) được thực hiện bằng máy đo nhiệt ORGRES ITP-2 (xem Phụ lục). Các cảm biến của đồng hồ nhiệt phẳng được gắn trên các tay cầm dạng ống lồng đặc biệt, cho phép bạn lắp đặt các cảm biến ở các độ cao khác nhau. Các cảm biến tìm kiếm được sử dụng để đo mật độ dòng nhiệt từ các đường ống được gắn trực tiếp trên đường ống sau. Ít nhất 10 cảm biến được cài đặt trên mỗi thiết bị đo. Để kết nối các cảm biến với thiết bị đo, người ta sử dụng các dây nối dài, cho phép một thiết bị đo phục vụ các cảm biến nằm trong bán kính khoảng 10 m. 14. Quy trình đo mật độ dòng nhiệt bằng máy đo nhiệt ITP-2 được nêu trong phần phụ lục. 15. Đo nhiệt độ bề mặt bằng đầu dò nhiệt độ T-4 (Phụ lục) được thực hiện ở cùng vị trí với các phép đo nguyên nhân nhiệt, trên cơ sở - một thay đổi nhiệt độ trên 5 -10 phép đo thông lượng nhiệt. Nhiệt độ môi trường xung quanh cũng được đo bằng cảm biến nhiệt độ.pom T-4 trong mỗi điểm đánh dấu của lò hơi ở khoảng cách 1 m tính từ bề mặt tỏa nhiệt. 16. Khi có các bề mặt không cách nhiệt tỏa nhiệt với nhiệt độ lớn hơn 100 - 120 ° C, thông lượng nhiệt được tính toán có điều kiện từ nhiệt độ của bề mặt và không khí xung quanh khi sử dụng giao thông (Phụ lục). Trong biểu đồ, đường chấm chấm để xác định tổn thất nhiệt từ 1 m 2 đề cập đến bề mặt phẳng, nhưng cũng có thể được áp dụng cho các đường ống có đường kính từ 318 mm trở lên. Để xác định tổn thất nhiệt từ 1 p o g.m của đường ống có đường kính bất kỳ lớn hơn 318 mm, giá trị tổn thất nhiệt được tìm thấy từ đường cong chấm phải được nhân với π đ N. Nhiệt độ bề mặt được xác định bằng phép đo trực tiếp hoặc được giả định bằng nhiệt độ nước làm mát. 3. GHI KẾT QUẢ THỬ NHIỆT17. Đối với mỗi phần riêng lẻ, một tài liệu đo lường chính được biên soạn - một bản đồ ở dạng được chỉ ra trong Bảng. . Bản đồ bao gồm: a) tên của các phần tử tỏa nhiệt riêng lẻ của phần này; b) diện tích (m 2 ) bề mặt giải phóng nhiệt của từng phần tử của phần này; c) giá trị trung bình của mật độ thông lượng nhiệt (q, kcal / m 2 ∙ h) cho mỗi phần tử, được tính bằng giá trị trung bình cộng của tất cả các phép đo trên phần tử này trong trang web; d) tổng lưu lượng nhiệt ( Hỏi, kcal /h) từ mỗi phần tử tỏa nhiệt, được định nghĩa là tích của diện tích phần tử tỏa nhiệtSm 2 trên mật độ thông lượng nhiệt trung bìnhq kcal / m 2 ∙ giờ ( Q = S ∙ q kcal/giờ); e) nhiệt độ bề mặt trung bìnht n°C của từng nguyên tố,được tính là giá trị trung bình số học cho tất cả các phép đo trên một yếu tố nhất định trong trang web; f) nhiệt độ môi trường xung quanht ở° C, được đo trong khu vực này; g) số phép đo mật độ dòng nhiệt được thực hiện đối với từng phần tử. Tổng giá trị được tínhS m 2, Hỏikcal/h và số lần đo. Số hiệu, ký hiệu và tên vị trí đo đạc được đưa lên bản đồ. Trên nhật ký quan sát, theo đó bản đồ được biên soạn, có đánh dấu: “Đến bản đồ№ ...» ban 2 Kết quả kiểm tra nhiệt lớp lót nồi hơi (ví dụ: buồng đốt)
Bảng 4 Kết quả kiểm tra nhiệt của lớp lót trên các bộ phận mở rộng của bộ nồi hơi (tóm tắt)
4. XỬ LÝ KẾT QUẢ KIỂM TRAa) mô tả ngắn gọn về nồi hơi; b) thông tin cơ bản về công trình gạch và cách nhiệt, bao gồm các bản phác thảo chi tiết gạch đặc trưng cho thiết kế này, thông tin về các kết cấu cách nhiệt chính và dữ liệu kiểm tra tình trạng của gạch và cách nhiệt của bộ phận nồi hơi; c) bảng tóm tắt kết quả thử nghiệm ở dạng bảng. , và . Cơm. 2. Mạch cảm biến đồng hồ nhiệt Máy đo nhiệt ITP-2 bao gồm một cảm biến và một thiết bị phụ. Các cảm biến có thể hoán đổi cho nhau, vì thang đo của thiết bị thứ cấp được chia độ theo điện trở của cảm biến và kích thước hình học của chúng. mạch cảm biến Cảm biến đồng hồ nhiệt (Hình ) bao gồm vỏ (nhôm) dẫn nhiệt cao 4, trong đó bộ gia nhiệt 3 làm bằng dây manganin và pin trang trí được đặt trên miếng đệm cách nhiệt 5.cặp nhiệt điện, các điểm nối của 2 và 6 được đặt ở cả hai bên của miếng đệm cách nhiệt. Bộ gia nhiệt 3 và các điểm nối của cặp nhiệt điện vi sai 2 được phủ một tấm đồng dẫn nhiệt 1, đây là bộ phận làm nóng thực tế của đồng hồ đo nhiệt. Các mối nối của cặp nhiệt điện vi sai b được đặt dưới miếng đệm cách nhiệt trên thân cảm biến. Do đó, pin của cặp nhiệt điện vi sai cho biết có hay không có chênh lệch nhiệt độ giữa vỏ cảm biến và phần tử gia nhiệt. Bộ đồng hồ đo nhiệt bao gồm hai cảm biến (Hình ): a) cảm biến ở dạng đĩa có các cạnh vát 1 được sử dụng để đo mật độ dòng nhiệt từ các bề mặt phẳng. Nó được kết nối bằng thiết bị lò xo ("viluki”), được lắp vào các rãnh đặc biệt, có tay cầm của giá đỡ và thông qua đầu nối phích cắm bằng dây với thiết bị thứ cấp; b) một cảm biến ở dạng đĩa có bán kính cong nhất định ở mặt phẳng dưới 2, được lắp vào một tấm cao su, được sử dụng để đo mật độ dòng nhiệt từ các bề mặt hình trụ. Tấm cao su có các vấu ở các cạnh để gắn cảm biến vào đối tượng được kiểm tra. Cảm biến được kết nối bằng dây với thiết bị thứ cấp thông qua đầu nối phích cắm. Sơ đồ của thiết bị thứ cấp Sơ đồ của thiết bị thứ cấp được hiển thị trong hình. . Để cấp nguồn cho bộ gia nhiệt cảm biến 1, một nguồn dòng điện trực tiếp 2 được lắp đặt - ba pin loại Saturn. Để đo cường độ dòng điện đi qua lò sưởi, một milliammeter 3 được bao gồm trong mạch của thiết bị sau, biến trở 4 được bao gồm để điều chỉnh cường độ dòng điện.máy đo sư tử 5. Cảm biến được kết nối với thiết bị thứ cấp bằng đầu nối phích cắm 10. Dựa trên các giới hạn đo đã chọn 0 - 100 và 0 - 500 kcal/m 2 ∙ h, diện tích của phần tử gia nhiệt là 6 cm 2 và điện trở của phần gia nhiệt là 25 Ohm, giới hạn đo của miliampe kế lần lượt là 52,9 và 118,2 mA. Để đảm bảo các giới hạn này, các điện trở bổ sung 6 và điện trở shunt 7 đã được chọn, có tính đến các đặc tính của milliammeter. Cơm. 4. Sơ đồ thiết bị thứ cấp Để cung cấp năng lượng và rút ngắn khung nulgacông tắc 8 được cài đặt trên đồng hồ đo và công tắc 9 được sử dụng để thay đổi giới hạn đo lường. Đo mật độ thông lượng nhiệt Để đo mật độ dòng nhiệt, cảm biến của đồng hồ đo nhiệt được kết nối với thiết bị thứ cấp bằng đầu nối phích cắm. Khi công tắc 8 ở vị trí “tắt”, vị trí của con trỏ điện kế null được kiểm tra và, nếu cần, được đặt thành “0” bởi bộ hiệu chỉnh. Công tắc 9 được đặt thành giới hạn đo tương ứng với thông lượng nhiệt dự kiến. Trên bề mặt phẳng hoặc bề mặt có bán kính cong lớn (hơn 2 m), phép đo được thực hiện bằng cảm biến phẳng. Để làm điều này, cảm biến với sự trợ giúp của giá đỡ được ép bởi phần phẳng phía dưới vào bề mặt được đo và công tắc 8 được đặt ở vị trí "bật". Trên các bề mặt có bán kính cong nhỏ (đường ống), phép đo được thực hiện bằng cảm biến có tấm cao su. Để làm điều này, cảm biến được đặt chồng lên bề mặt được đo sao cho độ cong của phần dưới của cảm biến trùng với độ cong của bề mặt được đo và tấm cao su được gắn chặt (gắn) vào đối tượng được đo bằng tai của nó. có. Khi áp cảm biến lên bề mặt được làm nóng đã thử nghiệm, vỏ cảm biến dẫn nhiệt cao sẽ lấy nhiệt độ của nó; do chênh lệch nhiệt độ giữa vỏ cảm biến và phần tử được làm nóng, emf xuất hiện ở đầu ra của pin cặp nhiệt điện vi sai. và con trỏ điện kế null lệch khỏi vị trí "0". Dần dần, các biến trở “đại khái” và “tinh” làm tăng cường độ dòng điện trong bộ gia nhiệt cảm biến. Với sự gia tăng nhiệt độ của lò sưởi, và do đó, các mối nối của pin cặp nhiệt điện vi sai nằm dưới phần tử được làm nóng, kim điện kế null bắt đầu tiến gần đến giá trị "0". Khi Pkhi mũi tên đi qua “0”, dòng điện trong bộ gia nhiệt giảm với sự trợ giúp của biến trở cho đến khi kim điện kế 0 về vị trí 0 ổn định. Vị trí ổn định của kim điện kế không đạt được dễ dàng hơn khi nó được đưa từ từ về "0". Để làm điều này, kỹ thuật sau được sử dụng: khi cảm biến được áp dụng cho bề mặt nóng, trước khi bật nguồn cung cấp hiện tại cho lò sưởi, kim điện kế null lệch sang vị trí bên trái. Một dòng điện được đánh giá quá cao có chủ ý được cung cấp cho bộ gia nhiệt (vị trí cực bên phải của kim milliammeter), trong khi kim điện kế null bắt đầu nhanh chóng tiếp cận "0". Để giảm cường độ hiện tại nên bắt đầu cho đến khi con trỏ đi qua "0" - cho 2 - 3 đơn vị. Trong thực tế, chu kỳ đặt mũi tên thành "0" (nhiều hơn ↔ ít hơn) được lặp lại nhiều lần với phạm vi điều chỉnh giảm dần. Với vị trí 0 ổn định (ít nhất 1 phút) của con trỏ điện kế bằng 0, giá trị của mật độ thông lượng nhiệt được đọc bằng milliammeter. Sự bằng nhau về mật độ của dòng nhiệt từ phần tử được làm nóng của cảm biến và từ bề mặt được kiểm tra được đảm bảo bởi thực tế là với độ dẫn nhiệt cao của thân cảm biến, trường nhiệt độ bên trong nó được cân bằng và tại thời điểm cân bằng nhiệt độ của cơ thể (bằng nhiệt độ của bề mặt được kiểm tra) và nhiệt độ của phần tử được làm nóng, miếng đệm cách điện của cảm biến sẽ được bao quanh bởi một bề mặt đẳng nhiệt giống như toàn bộ cảm biến. Thời gian cần thiết cho một lần đo, được xác định bởi quán tính của thân cảm biến và sự ổn định của các điều kiện truyền nhiệt bên ngoài, khi sử dụng cảm biến phẳng là 3 - 8 phút, khi sử dụng cảm biến có tấm cao su do thời gian tương đối thấp. độ dẫn nhiệt của cao su - 20 - 30 phút. Trong trường hợp thứ hai, phép đo thực tế nên được bắt đầu sau 15–20 phút sau khi cảm biến được lắp đặt trên đối tượng đo. Độ nhạy cao của mạch đo giúp có thể xác định vị trí 0 của điện kế không giá trị dao động của kim trong khoảng 1 - 2 vạch xung quanh số 0. Các cảm biến sơn được cung cấp cùng với đồng hồ đo nhiệt phù hợp để đo mật độ dòng nhiệt trên cả bề mặt kim loại cách điện và sơn. Đối với các phép đo trên bề mặt kim loại sáng bóng, cũng phải sử dụng đầu dò có bề mặt kim loại sáng bóng. Nhu cầu thay pin có thể được đánh giá bằng sự sụt giảm dòng điện. Nếu mũi tên của milliammeter không được đặt thành 500 kcal/ m 2 ∙ h, nên thay pin Saturn. Phụ kiện đồng hồ nhiệt 1. Để gắn các cảm biến của đồng hồ đo nhiệt trên các bề mặt phẳng, người ta sử dụng giá đỡ tay cầm kiểu ống lồng. Chiều cao của việc lắp đặt (lắp) cảm biến được điều chỉnh bằng cách thay đổi chiều dài của tay cầm và góc nghiêng của nó (Hình.). 2. Các cảm biến tìm kiếm được gắn chặt vào các bề mặt có bán kính cong nhỏ bằng cách ghim vào nó bằng các vấu đai đặc biệt (Hình ). Với sự hiện diện của lớp phủ kim loại hoặc xi măng amiăng, cảm biến được gắn bằng cách buộc vào cùng một tai bằng dây hoặc dây. Cơm. 5. Lắp cảm biến đồng hồ nhiệt trên bề mặt phẳng: 1 - cảm biến; 2 - giá đỡ tay cầm 3. Kết nối e cảm biến đến thiết bị đo được thực hiện bằng cách sử dụng dây nối dài, có các đầu nối ở hai đầu tương ứng với các đầu nối của cảm biến và thiết bị thứ cấp (Hình. ). Khi lắp đặt ở độ cao lớn, dây được kết nối với cảm biến trước. Do đó, ít nhất 3 dây nối dài phải được cung cấp cho mỗi dụng cụ đo. Cơm. 6. Lắp đặt cảm biến tìm kiếm trên đường ống: 1 - đường ống dẫn; 2 - cảm biến; 3 - thú cưỡi Cơm. 7. Dây nối dài có đầu nối 4. Để đo mật độ dòng nhiệt lớn hơn 500 kcal/m 2 ∙ h được quan sát trên các phần tử riêng lẻ của bộ nồi hơi, phạm vi đo bổ sung 0 - 1000 kcal / m 2 ∙ h được tích hợp vào đồng hồ đo nhiệt và một bộ cấp nguồn riêng gồm 4 phần tử được sử dụng " Zs-ut- 30" (Hình và). Giới hạn đo của milliammeter trong trường hợp này phải bằng 167 mA. Khi đo giá trị của thông lượng nhiệt cụ thể, thang đo 0 - 100 kcal / m 2 ∙ h được sử dụng với hệ số 10. kiểm tra dụng cụ Trong quá trình vận hành, đồng hồ nhiệt phải được kiểm tra định kỳ bắt buộc các chỉ số điện trong thời hạn được xác định bởi các điều kiện vận hành, nhưng ít nhất hai năm một lần. Quy tắc lưu trữ Đồng hồ đo nhiệt nên được bảo quản trong nhà ở nhiệt độ từ 5 đến 35°С và độ ẩm không khí tương đối không cao hơn 80%. Không khí trong phòng nơi lưu trữ đồng hồ nhiệt không được có tạp chất độc hại gây ăn mòn. Bề mặt của các phần tử được làm nóng của cảm biến không được chịu bất kỳ tác động cơ học nào: áp suất, ma sát, tác động. Phụ lục 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. Sau khi đoR100người ta đặt nhiệt kế vào bình điều nhiệt có nước đá đang tan chảy và điện trở của nhiệt kế được xác định ở 0°C (r 0 ). Điện trở này không được lệch khỏi giá trị danh nghĩa 53 ohms nhiều hơn bằng ± 0,1%.
Thái độ phải nằm trong khoảng 1,426 ÷ 0,002 * .
_____________
* Phương pháp cụ thể để kiểm tra nhiệt kế điện trở được cung cấp bởi GOST 6651-59 và được mô tả chi tiết trong Hướng dẫn 157-62 của Ủy ban Tiêu chuẩn, Đo lường và Dụng cụ Đo lường thuộc Hội đồng Bộ trưởng Liên Xô.
3. Thiết bị thứ cấp của đầu dò nhiệt độ được xác minh bằng cách sử dụng hộp điện trở có cấp chính xác ít nhất là 0,02, có độ chính xác thập kỷ bằng phần trăm của một ohm. Khi kiểm tra, cần lưu ý rằng thiết bị đã được hiệu chuẩn với điện trở của dây nguồnmáy lẻ R, bằng 1 ôm. Bảng hiệu chuẩn cho nhiệt kế điện trở đồng có chia độ 23 được đưa ra trongChênh lệch nhiệt độ giữa kim loại ống và không khí, độ
0,91
0,91
0,91
0,91
0,95
0,95
0,96
0,96
1,00
1,00
1,00
8. Vasilyeva G.N. [và vân vân.] . Xác định tổn thất nhiệt của tổ máy nồi hơi ra môi trường ( q 5 ). "Trạm điện", 1965, số 2.
Trong quá trình hiện đại hóa (tái thiết), khi thay thế một số vật liệu trong lớp lót nồi hơi bằng những vật liệu khác, cần kiểm tra xem việc thay thế sẽ ảnh hưởng như thế nào đến tổn thất nhiệt (q 2) thông qua các cấu trúc bao quanh không được che chắn và liệu nhiệt độ của vật liệu được sử dụng sẽ được chấp nhận. Tổn thất nhiệt qua gạch (q 2), nhiệt độ của bề mặt bên ngoài và nhiệt độ trong mặt phẳng tiếp xúc giữa các lớp của gạch có thể được xác định từ biểu đồ trong hình. Pr-2 cho dòng nhiệt cố định. Biểu đồ đưa ra giá trị tổn thất nhiệt qua gạch và nhiệt độ của bề mặt bên ngoài của gạch không được che chắn, tùy thuộc vào khả năng chịu nhiệt của gạch.
trong đó: S 1, S 2, S 3 - độ dày của các lớp riêng lẻ của lớp lót;
λ 1 , λ 2 , λ 3 - độ dẫn nhiệt của vật liệu của các lớp này ở nhiệt độ trung bình của chúng, trong đó
lấy theo số liệu tham khảo mục 10 với hệ số 1,2,
khả năng thấm khí nề.
Nhiệt độ trong mặt phẳng tiếp xúc giữa các lớp được xác định theo công thức:
trong đó: t 1 là nhiệt độ bề mặt của lớp có nhiệt độ lớn hơn;
t 2 là nhiệt độ của bề mặt thứ hai trong mặt phẳng tiếp xúc giữa các lớp;
Tỷ lệ độ dày của lớp tương ứng tính bằng m với độ dẫn nhiệt của nó tính bằng W/(m⋅K) hoặc
kcal/(m⋅giờ⋅deg).
Thí dụ. Xác định tổn thất nhiệt qua 1m 2 của lớp lót không được che chắn có độ dày: đất sét nung nhẹ γ = 1000 kg / m 3 - 280 mm và bông khoáng γ = 150 kg / m 3 - 50 mm ở nhiệt độ bề mặt bên trong t 1 \u003d 1000 0 С.
Chúng tôi đặt nhiệt độ trong mặt phẳng tiếp xúc giữa lớp đất sét nung và bông khoáng t 2 \u003d 110 0 C và nhiệt độ của bề mặt ngoài của tường t 3 \u003d 70 0 C.
Nhiệt độ trung bình của lớp đất sét nung:
Nhiệt độ trung bình của lớp bông khoáng:
Hệ số dẫn nhiệt của lớp đất sét nung, có tính đến hệ số thấm khí tại t sr.sh:
λ w.r. =λ w.555 ⋅ k gas.pr. =0,5⋅1,2=0,6 W/(m⋅K) hoặc 0,43⋅1,2=0,516 kcal/(m⋅h⋅g),
λ w - xem biểu đồ trong hình. 10.5.
Hệ số dẫn nhiệt của lớp bông khoáng tại t sr.m.v. :
λ m.w.r. = λ m.w.90 = 0,128 W/(m⋅K) hoặc 0,11 kcal/(m⋅h⋅g),
λ m.v. - xem biểu đồ trong hình. 10.8.
Khả năng chịu nhiệt của gạch:
(m 2 ⋅K) / W hoặc
(m 2 ⋅h⋅g)/kcal.
Theo biểu đồ trong hình. Pr-2, nhiệt độ của tường ngoài ở R \u003d 1,02 (m 2 ⋅K) / W hoặc 1,19 (m 2 ⋅h⋅g) / kcal và t 1 \u003d 1000 0 С sẽ là t 3 \u003d 85 0 С và nhiệt lượng truyền qua lớp lót q 2 \u003d 890 W / m 2 hoặc 765 kcal / m 2 ⋅ h. Nhiệt độ trong mặt phẳng tiếp xúc giữa các lớp sẽ bằng:
Giá trị thu được của t 2 không tương ứng đáng kể (không gần) với giá trị được chấp nhận. Chúng tôi đặt nhiệt độ trong mặt phẳng tiếp xúc giữa lớp đất sét nung và bông khoáng
t 2 \u003d 440 0 С, nhiệt độ bề mặt ngoài của tường t 3 \u003d 88 0 С và tính toán lại. ;
λ w.r. =λ w.720 ⋅ k gas.pr. =0,547⋅1,2=0,656 W/(m⋅K) hoặc 0,47⋅1,2=0,564 kcal/(m⋅h⋅g);
λ m.w.r. = λ m.w.264 = 0,14 W/(m⋅K) hoặc 0,12 kcal/(m⋅h⋅g);
(m 2 ⋅K) / W hoặc
(m 2 ⋅h⋅g)/kcal.
Theo biểu đồ trong hình. Pr-2, nhiệt độ của tường ngoài ở R \u003d 0,936 (m 2 ⋅K) / W hoặc 1,09 (m 2 ⋅h⋅g) / kcal và t 1 \u003d 1000 0 С sẽ là t 3 \u003d 90 0 С và q 2 \u003d 965 W / m 2 hoặc 830 kcal / (m 2 ⋅ h) (tổn thất nhiệt qua lớp lót không được che chắn). Chúng tôi chỉ định nhiệt độ trong mặt phẳng tiếp xúc giữa các lớp:
Các kết quả thu được gần với các giá trị được chấp nhận, do đó, tính toán là chính xác.
Nhiệt độ tối đa để sử dụng len khoáng sản là 600 0 C (xem Bảng 10.46), tức là. nên sử dụng các vật liệu này khi đặt nồi hơi trong trường hợp này.
Nhiệt độ bề mặt ngoài của lớp lót t 3 \u003d 90 0 C không đáp ứng yêu cầu của Quy chuẩn vệ sinh. Do đó, nên tăng điện trở nhiệt của lớp lót - trao đổi R lên ~4 (m 2 ·h ·g) / kcal (xem biểu đồ trong Hình Pr-2). Có thể tăng khả năng chịu nhiệt bằng cách bố trí thêm một lớp vật liệu cách nhiệt với t ứng dụng tối đa không cao hơn 110 0 С.
Hoạt động của một nhà máy sản xuất nhiệt đi kèm với tổn thất nhiệt, thường được biểu thị bằng phân số, %:
khí= (Hỏi tôi/ Hỏi p p) ⋅ 100 .
1. Tổn thất nhiệt do khói lò thải ra của thiết bị tạo nhiệt
q 2 = (Hỏi 2 / Hỏi p p) ⋅ 100, %.
Trong một máy phát nhiệt, đây thường là phần thất thoát nhiệt lớn nhất. Mất nhiệt với khí thải có thể được giảm bằng cách:
Giảm thể tích khí thải bằng cách duy trì hệ số yêu cầu của không khí thừa trong lò α t và giảm lượng khí hút;
Giảm nhiệt độ của khí thải, sử dụng các bề mặt làm nóng đuôi: bộ tiết kiệm nước, bộ làm nóng không khí, bộ trao đổi nhiệt tiếp xúc.
Nhiệt độ của khí thải (140…180 °C) được coi là có lợi và phần lớn phụ thuộc vào tình trạng của bề mặt gia nhiệt bên trong và bên ngoài của các ống nồi hơi và bộ tiết kiệm. Sự lắng cặn trên bề mặt bên trong của thành ống lò hơi, cũng như bồ hóng (tro bay) trên bề mặt gia nhiệt bên ngoài, làm xấu đi đáng kể hệ số truyền nhiệt từ khí thải sang nước và hơi nước. Không nên tăng bề mặt của bộ tiết kiệm, bộ sưởi không khí để làm mát khí thải sâu hơn, vì điều này làm giảm chênh lệch nhiệt độ Δ t và cường độ của kim loại tăng lên.
Sự gia tăng nhiệt độ của khí thải thoát ra có thể xảy ra do vận hành và đốt cháy nhiên liệu không đúng cách: lực đẩy cao (cháy hết nhiên liệu trong bó lò hơi); sự hiện diện của rò rỉ trong các vách ngăn khí (khí đi trực tiếp qua ống dẫn khí của thiết bị nồi hơi mà không tỏa nhiệt ra đường ống - làm nóng bề mặt), cũng như khả năng chịu lực thủy lực cao bên trong đường ống (do sự lắng đọng của quy mô và bùn).
2. Đốt cháy do hóa chất
q 3 = (Hỏi 3 / Hỏi p p) ⋅ 100, %.
Tổn thất nhiệt do quá trình đốt cháy nhiên liệu không hoàn toàn về mặt hóa học được xác định bằng kết quả phân tích các chất dễ cháy H 2 , CO, CH 4 trong khí thải ra ngoài. Nguyên nhân của sự đốt cháy không hoàn toàn hóa học: sự hình thành hỗn hợp kém, thiếu không khí, nhiệt độ thấp trong lò.
3. Đốt cháy cơ học
q 4 = (Hỏi 4 / Hỏi p p) ⋅ 100, %.
Tổn thất nhiệt do quá trình đốt cháy nhiên liệu không hoàn toàn cơ học là điển hình đối với nhiên liệu rắn và phụ thuộc vào tỷ lệ thất bại của nhiên liệu thông qua lưới vào hệ thống loại bỏ tro, cuốn theo các hạt nhiên liệu chưa cháy hết cùng với khí thải và xỉ, có thể làm tan chảy một hạt nhiên liệu rắn và ngăn nó cháy hoàn toàn.
4. Tổn thất nhiệt do làm mát bên ngoài của kết cấu bao che
q 5 = (Hỏi 5 / Hỏi p p) ⋅ 100, %.
Xảy ra do sự chênh lệch nhiệt độ giữa bề mặt bên ngoài của bộ tạo nhiệt và không khí ngoài trời xung quanh. Chúng phụ thuộc vào chất lượng của vật liệu cách điện, độ dày của chúng. Để hỗ trợ q 5 trong giới hạn quy định, điều cần thiết là nhiệt độ của bề mặt bên ngoài của bộ tạo nhiệt - lớp lót của nó - không vượt quá 50 ° C.
Mất nhiệt q 5 giảm theo hướng chuyển động của khí thải dọc theo đường dẫn khí, do đó, đối với bộ tạo nhiệt, khái niệm về hệ số bảo toàn nhiệt được đưa ra
φ = 1 − 0,01 q 5 .
5. Tổn thất nhiệt vật lý của xỉ
q 6 = (Hỏi 6 / Hỏi p p) ⋅ 100, %.
Chúng phát sinh do nhiệt độ cao của xỉ ở mức 650 ° C và chỉ đặc trưng trong quá trình đốt cháy nhiên liệu rắn.
Các bảng tính toán tổn thất nhiệt, hiệu suất gộp, mức tiêu thụ nhiên liệu tự nhiên, ước tính và có điều kiện của máy phát nhiệt được đưa ra trong tài liệu tham khảo.
Bài giảng 4
Thiết bị lò và đầu đốt
thiết bị lò
hộp cứu hỏa- một thiết bị được thiết kế để đốt cháy nhiên liệu nhằm thu nhiệt. Lò thực hiện chức năng đốt và trao đổi nhiệt - nhiệt được truyền đồng thời từ ngọn đuốc đốt bằng bức xạ và từ các sản phẩm đốt bằng đối lưu đến các bề mặt màn hình mà nước lưu thông qua đó. Tỷ lệ trao đổi nhiệt bức xạ trong lò, nơi nhiệt độ của khí thải khoảng 1000 ° C, lớn hơn đối lưu, do đó, các bề mặt gia nhiệt trong lò thường được gọi là sự bức xạ.
Để đốt khí tự nhiên, dầu nhiên liệu và nhiên liệu rắn nghiền thành bột, người ta sử dụng lò buồng, trong thiết kế có thể phân biệt ba yếu tố chính: buồng đốt, bề mặt màn hình, thiết bị đốt.
1. Buồng đốt hay thể tích lò là phần không gian được ngăn cách với môi trường bằng một lớp sơn lót.
công trình gạchđược gọi là hàng rào ngăn cách buồng đốt và ống dẫn khí của thiết bị sinh nhiệt với môi trường bên ngoài. Lớp lót trong bộ phận nồi hơi được làm bằng gạch đỏ hoặc tảo cát, vật liệu chịu lửa hoặc tấm chắn kim loại có vật liệu chịu lửa.
Phần bên trong của lớp lót của hộp cứu hỏa - lót, từ phía khí thải và xỉ, được làm bằng vật liệu chịu lửa: gạch đất sét nung, bê tông đất sét nung và các vật liệu chịu lửa khác. Gạch và lớp lót phải đủ dày đặc, đặc biệt là vật liệu chịu lửa cao, chống lại sự tấn công hóa học của xỉ và có độ dẫn nhiệt thấp.
Lớp lót có thể được đỡ trực tiếp trên nền, trên kết cấu kim loại (khung) hoặc gắn trên đường ống của màn chắn buồng đốt và ống dẫn khí. Do đó, có ba thiết kế gạch: đồ sộ - có nền tảng riêng; trên khung (nhẹ) - nó không có đế, nó được gắn vào khung kim loại; trên đường ống - được gắn vào các bề mặt màn hình.
Cơm. 6.1. Mặt trước và mặt bên của nồi đun nước nóng có hộp cứu hỏa và lớp lót bằng gạch đất sét nung
Khung dùng để buộc chặt và hỗ trợ tất cả các bộ phận của bộ nồi hơi (trống, bề mặt gia nhiệt, đường ống, lớp lót, cầu thang và bệ) và là một cấu trúc kim loại, thường là loại khung, được kết nối bằng cách hàn hoặc bắt vít vào nền.
2. Bề mặt gia nhiệt bức xạ màn hình được làm bằng ống thép có đường kính 51…76 mm, được lắp đặt với bước 1,05…1,1. Màn hình cảm nhận nhiệt do bức xạ và đối lưu và chuyển nó thành hỗn hợp nước hoặc hơi nước lưu thông qua các đường ống. Màn hình bảo vệ gạch khỏi dòng nhiệt mạnh.
Trong nồi hơi ống nước thẳng đứng (Hình 6.2a), bề mặt gia nhiệt bao gồm một bó ống nồi hơi 2 đã phát triển, cuộn vào trống trên 1 và trống 3, màn hình lò 6, được cấp nước từ trống nồi hơi qua ống xả. 7 và kết nối 4 từ các buồng (bộ thu 5). Các bề mặt gia nhiệt bay hơi của các bộ nồi hơi kiểu màn hình (Hình 6.2b) bao gồm trống 1, hệ thống ống màn hình 6 với bộ thu màn hình dưới 8 và 9 và 5 trên cùng, hệ thống ống dẫn xuống 7 và ống kết nối 10.
Cơm. 6.2. Bề mặt sưởi ấm màn hình của nồi hơi:
a - ống nước thẳng đứng, b - loại màn hình
1 và 3 - trống trên và dưới, 2 và 7 - nồi hơi và ống dưới, 4 và 10 - ống nối, 5, 8 và 9 - bộ thu nhiệt, 6 - màn hình đốt
3. Đầu đốt được lắp đặt trên một hoặc hai bề mặt gia nhiệt đối diện (đối diện), trên lòng lò hoặc ở các góc của lò. Một vòng đệm được bố trí trên các bức tường của lò hơi - một lỗ trên lớp lót được lót bằng vật liệu chịu lửa, nơi lắp đặt thanh ghi không khí và đầu đốt.
Với bất kỳ loại nhiên liệu nào (khí, lỏng hoặc nghiền thành bột), không khí chủ yếu (trừ vòi phun) được quạt gió thổi vào lò thông qua các thanh ghi không khí hoặc thanh dẫn khí, đảm bảo nhiên liệu được xoáy mạnh và thoát (cung cấp) -hỗn hợp không khí ở phần hẹp nhất của vòng ôm lò với tốc độ 25…30 m/s.
Hướng dẫn không khí là một máy xoáy cánh kiểu hướng trục với các cánh có thể di chuyển quay quanh trục của chúng. Cũng có thể lắp đặt các cánh định hình cố định ở góc 45…50° so với luồng không khí. Sự xoáy của luồng không khí tăng cường các quá trình hình thành và đốt cháy hỗn hợp, nhưng đồng thời, lực cản dọc theo đường dẫn không khí tăng lên. Cánh hướng dẫn thuận tiện cho việc điều khiển tự động hiệu suất của quạt và máy hút khói.
thiết bị đầu đốt
Tùy theo loại nhiên liệu đốt mà có nhiều kiểu dáng đầu đốt.
1. Khi đốt nhiên liệu rắn nghiền thành bột, sử dụng vòi đốt kiểu hỗn hợp. Một con ốc sên được lắp vào vòng đệm buồng đốt, trong đó hỗn hợp bụi-không khí (nhiên liệu nghiền thành bột với không khí sơ cấp) được xoắn và vận chuyển qua kênh hình khuyên đến đầu ra của đầu đốt, từ đó nó đi vào lò dưới dạng xoáy ngắn. đuốc. Không khí thứ cấp, thông qua một con ốc tương tự khác, được đưa vào lò với tốc độ 18 ... 30 m / s, dưới dạng một luồng xoáy mạnh, nơi nó được trộn mạnh với hỗn hợp bụi-không khí. Năng suất của các vòi đốt là 2…9 t/h than cám.
2. Khi đốt dầu nhiên liệu, vòi phun và vòi đốt dầu được sử dụng: cơ khí, quay và hơi-không khí (cơ khí hơi nước).
vòi phun cơ khí. Dầu nhiên liệu được làm nóng đến khoảng 100 °C dưới áp suất 2…4 MPa đi vào kênh, di chuyển đến vòi phun (đầu phun), nơi lắp đặt bộ phun xoáy.
Vòi ly tâm cơ học được chia thành cống không được kiểm soát và có thể điều chỉnh. Cần lưu ý rằng sự phân chia này rất có điều kiện: bạn có thể thay đổi dòng chảy của cả hai vòi. Các vòi không được kiểm soát bao gồm các vòi có độ sâu điều chỉnh nhỏ và những vòi có sự thay đổi nguồn cung cấp liên quan đến việc tắt chúng, loại bỏ khỏi thiết bị đốt và thay thế bộ phận phun.
Các bộ phun ly tâm cơ học, khác nhau về cách bố trí các bộ phận phun, đôi khi được chia thành các bộ phun với các bộ phun có thể thay thế hoạt động liên tục ở mọi chế độ, chủ yếu là do điều kiện vận hành của nồi hơi.
Cơm. 6.3. Vòi ly tâm không điều chỉnh cơ học
Vòi ly tâm điều chỉnh cơ học của nồi hơi phụ gia dụng (Hình 6.3) bao gồm thân 6 có tay cầm 7, thùng 5, là một ống có thành dày có khớp nối ở cuối, ống khóa 4, bộ phân phối ( vòi phun) 3, máy giặt phun 2 và đầu 1. Nhiên liệu từ vòi phun nhiên liệu được bơm qua các lỗ trên vỏ và nòng khoan qua các lỗ khoan trong ống bọc khóa và bộ phân phối, nó đi vào máy giặt phun. Máy giặt phun của thiết kế này có bốn kênh 8 nằm tiếp tuyến với chu vi của buồng xoáy. Thông qua chúng, nhiên liệu lao vào trung tâm và vào buồng xoáy 9, nơi nó không bị xoắn mạnh. Từ đó, nhiên liệu đi vào lò qua lỗ trung tâm 10 dưới dạng hình nón quay của các hạt phân tán mịn.
Các bề mặt tiếp xúc của máy giặt phun 2 và bộ phân phối 3 được xử lý cẩn thận, đánh bóng và khi lắp ráp đầu, chúng được ép vào nhau bằng ống bọc khóa 4.
Vòng đệm phun được làm bằng thép crom-niken hoặc crom-vonfram hợp kim cao. Tùy thuộc vào nguồn cấp dữ liệu của vòi phun, số lượng kênh tiếp tuyến có thể từ hai đến bảy.
Hình dạng của tia phun phụ thuộc vào tỷ số f k /f o , trong đó f k là tổng diện tích của tất cả các kênh tiếp tuyến, f o là diện tích mặt cắt ngang của lỗ trung tâm. Tỷ lệ này càng nhỏ, góc của hình nón phun càng lớn và chiều dài của ngọn đuốc càng ngắn.
Vòng đệm thường được làm theo số. Mỗi số tương ứng với một nguồn cấp dữ liệu cụ thể, được chỉ định trong tài liệu kỹ thuật. Đôi khi các con số được biểu thị trên vòng đệm tương ứng với các giá trị của đường kính lỗ trung tâm và tỷ lệ f k / f o, trong khi các hãng nước ngoài áp dụng các ký hiệu dưới dạng chỉ số (Hình 6.4). Ví dụ: chữ X chỉ ra rằng bức tường phía trước của máy giặt được làm phẳng, chữ W - hình cầu; hình bên trái là số điều kiện của mũi khoan để tạo lỗ tâm, số bên phải là tỷ số f k /f o , tăng lên 10 lần.
Cơm. 6.4. máy giặt phun
vòi quay. Nhiên liệu được đưa qua kênh dẫn và vòi phun đến bát quay, được nghiền nhỏ và thải vào buồng đốt.
Cơm. 6.5. Thiết bị quay dầu khí
đầu đốt RGMG-10 (-20, -30):
1 - đường ống dẫn khí đốt; 2 - hộp không khí; 3 - vòng khung; 4 - ống dẫn khí;
5 , 6 - một đường ống để lắp đặt thiết bị bảo vệ đánh lửa (EPD) và cảm biến ảnh; 7 - bồn chứa xăng; 8 - vòng phía trước của thiết bị định hướng không khí; 9 – đường hầm gốm hình nón (ôm); 10 - bộ xoáy của thiết bị dẫn hướng không khí; 11 - vòi quay;
12 - cửa thoát khí; 13 - khung để định tâm bộ xoáy không khí thứ cấp; 14 - ống đỡ; 15 – ổ đỡ khung dẫn hướng; 16 - khung hướng dẫn 17 - van điều tiết không khí; 18 - một cửa sổ để cung cấp không khí cho bộ xoáy; 19 – nắp đậy đầu đốt
Áp suất nhiên liệu - dầu nhiên liệu là 0,15 ... 1 MPa và bát quay với tốc độ 1500 ... 4500 vòng / phút. Không khí đi vào xung quanh bát qua hình nón, bao bọc dòng chảy xoay tròn của các giọt và trộn với nó. Ưu điểm: không cần bơm dầu mạnh mẽ và tinh chế tốt dầu nhiên liệu khỏi tạp chất; phạm vi kiểm soát rộng (15…100%). Nhược điểm: thiết kế phức tạp và tăng độ ồn.
Vòi hơi nước hoặc hơi nước cơ khí. Nhiên liệu được đưa vào kênh, dọc theo bề mặt bên ngoài mà môi trường nguyên tử hóa đi vào - hơi nước hoặc khí nén (với áp suất 0,5 ... 2,5 MPa).
Hơi nước thoát ra khỏi kênh với tốc độ lên tới 1000 m/s và phân tử nhiên liệu (dầu nhiên liệu) thành các hạt nhỏ.
Không khí được quạt thổi qua một vòng đệm.
Cơm. 6.6. vòi phun cơ khí
Cơm. 6.7. Máy giặt nguyên tử hóa của vòi phun hơi nước
Trong cơ khí hơi nước (Hình 6.6), như trong vòi phun cơ học, nhiên liệu dưới áp suất được cung cấp cho kênh hình khuyên 3, từ đó nó đi vào buồng xoáy 4 qua sáu kênh tiếp tuyến 9 của bộ phun 2, xoắn vào đó và qua lỗ trung tâm 5 ở dạng màng nón thoát ra ngoài lò. Trong phần hơi nước 1 của bộ phun còn có một buồng hình khuyên 6, trong đó hơi nước được cung cấp qua các kênh tiếp tuyến 7, xoắn trong đó và đi vào lò qua khe hở hình khuyên 8 ở chính gốc của màng nhiên liệu hình nón, do đó nhận được năng lượng bổ sung và được phun thành giọt nhỏ. Hơn nữa, những giọt này trải qua quá trình nghiền thứ cấp do lực cản.
Bất kỳ kim phun dầu nhiên liệu nào cũng phải có một thiết bị để trộn tốt nhiên liệu với không khí, điều này đạt được bằng cách sử dụng các loại thiết bị xoáy - thanh ghi. Một bộ kim phun có thanh ghi và các phụ kiện khác được gọi là đốt dầu.
3. Đầu đốt gas.
Cơm. 6.8. Đầu đốt gas GG-1
(được thiết kế để đốt khí tự nhiên trong lò hơi và nồi hơi nước nóng loại E hoặc KV-GM):
1-hộp khí; 2-ống dẫn khí; 3- máy xoáy; 4- bộ trộn; 5 cửa; 6 ngành; 7-nam châm điện; 8-vít điều chỉnh; 9-lắp; 10 núm vú
Các thiết bị đốt khí (đầu đốt) được thiết kế để cung cấp hỗn hợp khí-không khí hoặc khí và không khí riêng biệt đến nơi đốt cháy (vào lò), đốt cháy ổn định và điều hòa quá trình đốt cháy. Đặc điểm chính của đầu đốt là sản lượng nhiệt của nó, tức là. lượng nhiệt giải phóng trong quá trình đốt cháy hoàn toàn khí được cung cấp qua đầu đốt được xác định bằng tích của lượng khí tiêu thụ với nhiệt trị thấp hơn của nó.
Các thông số chính của đầu đốt là: công suất nhiệt danh định, áp suất khí (không khí) danh nghĩa phía trước đầu đốt, chiều dài tương đối danh nghĩa của ngọn lửa, các hệ số hạn chế và kiểm soát vận hành của đầu đốt về nhiệt năng, hàm lượng kim loại cụ thể, áp suất trong buồng đốt, đặc tính tiếng ồn.
Có ba phương pháp đốt cháy khí đốt chính:
1) khuếch tán– khí và không khí với số lượng cần thiết được cung cấp riêng cho lò và quá trình trộn diễn ra trong lò.
2) Trộn- một hỗn hợp khí và không khí được chuẩn bị kỹ lưỡng được cung cấp cho đầu đốt, chỉ chứa một phần (30 ... 70%) không khí cần thiết cho quá trình đốt cháy. Không khí này được gọi là sơ cấp. Phần không khí còn lại (thứ cấp) đi vào ngọn đuốc (miệng đầu đốt) bằng cách khuếch tán. Cùng một nhóm bao gồm các đầu đốt, trong đó hỗn hợp khí-không khí chứa tất cả không khí cần thiết cho quá trình đốt cháy, và quá trình trộn xảy ra cả trong đầu đốt và trong chính ngọn đuốc.
3) động học- một hỗn hợp khí-không khí được chuẩn bị đầy đủ với một lượng không khí dư thừa được đưa vào đầu đốt. Không khí được trộn với khí trong máy trộn, và hỗn hợp này nhanh chóng cháy hết trong ngọn lửa ngắn, yếu, với sự hiện diện bắt buộc của chất ổn định quá trình đốt cháy.
Sự hiện diện của ngọn lửa ổn định là điều kiện quan trọng nhất để thiết bị hoạt động an toàn và đáng tin cậy. Trong trường hợp đốt cháy không ổn định, ngọn lửa có thể trượt vào bên trong đầu đốt hoặc tách ra khỏi đầu đốt, điều này sẽ dẫn đến ô nhiễm khí trong lò và ống dẫn khí và gây nổ hỗn hợp khí-không khí trong quá trình đánh lửa lại sau đó. Tốc độ lan truyền ngọn lửa đối với các loại khí khác nhau không giống nhau: cao nhất là 2,1 m/s
- đối với hỗn hợp hiđro với không khí, và nhỏ nhất là 0,37 m/s - hỗn hợp khí metan với không khí. Nếu tốc độ của dòng khí-khí nhỏ hơn tốc độ lan truyền ngọn lửa thì có hiện tượng phóng điện trong đầu đốt, nếu lớn hơn thì ngọn lửa bị tắt.
Theo phương pháp cung cấp không khí đốt, các thiết kế đầu đốt sau đây được phân biệt:
1. Lò đốt có cấp không khí đến nơi cháy do hiếm khí trong lò tạo ra bằng ống khói hoặc máy hút khói, hoặc đối lưu. Sự trộn lẫn khí với không khí không xảy ra trong đầu đốt mà đằng sau nó, trong lỗ hổng hoặc lò đốt, đồng thời với quá trình đốt cháy. Những đầu đốt này được gọi là khuếch tán, chúng làm nóng đều toàn bộ lò, có thiết kế đơn giản, vận hành êm ái, mỏ hàn có khả năng chống tách lớp, không thể xảy ra hiện tượng phóng điện bề mặt.
2. Đầu đốt có phun khí, hoặc mũi tiêm. Một luồng khí từ đường ống dẫn khí dưới áp suất được đẩy ra từ một hoặc nhiều vòi ở tốc độ cao, do đó, chân không được tạo ra trong vòi phun của bộ trộn và không khí được hút (phun) vào đầu đốt và trộn với khí trong khi di chuyển dọc theo máy trộn. Hỗn hợp khí-không khí đi qua họng máy trộn (phần hẹp nhất), giúp cân bằng tia hỗn hợp và đi vào phần giãn nở của nó - bộ khuếch tán, nơi tốc độ hỗn hợp giảm và áp suất tăng. Hơn nữa, hỗn hợp khí-không khí đi vào bộ trộn (nơi tốc độ tăng đến tốc độ tính toán) và qua miệng - đến nơi đốt cháy, hoặc vào bộ thu có lỗ cháy, nơi nó cháy hết ở dạng nhỏ. ngọn đuốc màu tím xanh.
3. Đầu đốt phun khí bằng không khí. Chúng sử dụng năng lượng của các tia khí nén do quạt tạo ra để hút khí và áp suất khí phía trước đầu đốt được duy trì không đổi với sự trợ giúp của một bộ điều chỉnh đặc biệt. Ưu điểm: có thể cung cấp khí cho máy trộn với tốc độ gần bằng tốc độ không khí; khả năng sử dụng không khí lạnh hoặc nóng với áp suất thay đổi. Nhược điểm: sử dụng bộ điều chỉnh.
4. Lò đốt có cấp khí cưỡng bức mà không chuẩn bị sơ bộ môi trường khí-không khí. Quá trình trộn khí với không khí xảy ra trong quá trình đốt cháy (tức là bên ngoài đầu đốt) và chiều dài của ngọn đuốc xác định đường dẫn mà quá trình trộn này kết thúc. Để rút ngắn ngọn đuốc, khí được cung cấp dưới dạng các tia hướng vào một góc với luồng không khí, luồng không khí bị xoáy, sự chênh lệch về áp suất khí và không khí tăng lên, v.v. Theo phương pháp chuẩn bị hỗn hợp, các đầu đốt này là đầu đốt khuếch tán (không thể hồi tưởng ngọn lửa), chúng được sử dụng làm dự phòng khi chuyển nhiên liệu này sang nhiên liệu khác trong nồi hơi DKVR, ở dạng lò sưởi và đầu đốt khe dọc.
5. Đầu đốt có cung cấp không khí cưỡng bức và chuẩn bị sơ bộ hỗn hợp khí-không khí, hoặc vòi đốt dầu khí. Chúng là loại phổ biến nhất và cung cấp một lượng hỗn hợp định trước trước khi vào lò. Khí được cung cấp thông qua một loạt các khe hoặc lỗ, các trục của chúng hướng vào một góc so với luồng không khí. Để tăng cường quá trình hình thành hỗn hợp và đốt cháy nhiên liệu, không khí được cung cấp đến nơi trộn với khí theo dòng xoáy, sử dụng các thiết bị sau: thiết bị lưỡi cắt có góc lưỡi không đổi hoặc có thể điều chỉnh, thân vòi đốt hình con ốc , nguồn cấp dữ liệu tiếp tuyến hoặc bộ xoáy lưỡi cắt tiếp tuyến.
Nhà nguyện như một nguyên mẫu của báo chí
Những câu trích dẫn về Napoléon - dslinkov — LiveJournal
Tôi báo thù Người đàn ông trên chiếc máy ủi đã phá hủy thành phố