CC BY
10
УДК 536.5
ПОГЛОЩАТЕЛЬНАЯ СПОСОБНОСТЬ ПОТОКОВ ПЫЛЕВЫХ ЧАСТИЦ ИЗ ЭНЕРГОТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ АГРЕГАТОВ
Исследована интегральная поглощательная способность аэродисперсных потоков пылевых частиц, взятых из газоходов энерготехнологических агрегатов.
Для расчета теплообмена излучением в энерготехнологических агрегатах необходимы данные по поглощательной способности пылевых частиц. В Нормативном методе теплового расчета котельных агрегатов и в специальной литературе по лучистому теплообмену [1-2] имеются данные лишь для частиц золы энергетических топлив, использование которых для энерготехнологических агрегатов приводит к существенным ошибкам в расчете. Пылевые частицы энерготехнологических агрегатов металлургических, химических и огнеупорных производств отличаются от частиц золы энергетических топлив по химическому составу, размерам и форме частиц.
В настоящей работе экспериментально исследуется поглощательная способность пылевых частиц при пропускании через аэродисперсный поток интегрального излучения высокотемпературной модели абсолютно черного тела. В качестве приемника излучения использован ТЕРА-50 с линзой объектива из флюорита. Схема экспериментальной установки и методика измерений приведены в работе [3]. Установка представляет собой замкнутую аэродинамическую модель котельного агрегата с уравновешенной тягой. Для исследования были взяты пылевые частицы из газоходов котлов-утилизаторов КУ-125 при обжиге магнезита (Челябинский металлургический комбинат) и при обжиге доломита (Саткинский огнеупорный комбинат «Магнезит»), из печи кипящего слоя КС (Алавердский горно-металлургический комбинат), из газохода котла-утилизатора УККС-6/40 (Алмалыкский горно-металлургический
комбинат). Физико-химические характеристики исследованных образцов частиц приведены в работе [4]. Среднеквадратичная погрешность экспериментов составляет ± 13,7 %. Поглощательная способность а аэродисперсного потока определяется как [3]
где Е, Еп - энергии излучения абсолютно черного тела без пылевого потока и с ним.
Безразмерные коэффициенты ослабления пылевых потоков к определялись как
М.А. ТАИМАРОВ., В.М. ТАИМАРОВ
Казанский государственный энергетический университет
(1)
(2)
где Г - средняя удельная поверхность пылевых частиц, м2/г; ц - концентрация частиц в потоке, г/м3; Ь - геометрическая толщина поглощающего слоя, м.
© М.А. Таймаров, В.М. Таймаров Проблемы энергетики, 2004, № 11-12
Геометрическая толщина поглощающего слоя Ь в опытах составляла
0,08 м. Полученные результаты представлены в таблице в зависимости от произведения цЬ и температуры абсолютно черного тела Т. Как видно из
таблицы, с ростом температуры Т поглощательная способность потоков пылевых частиц а уменьшается за исключением частиц, взятых из котла-утилизатора УККС-6/40. Средние по удельной поверхности диаметры частиц составляли: УККС-6/40 - 36,75; мкм, КУ-125 (обжиг магнезита) - 12,86 мкм; КУ-125 (обжиг доломита) - 10,99 мкм; печь КС - 9 мкм.
Таблица
Поглощательная способность а и безразмерные коэффициенты ослабления пылевых потоков к при температуре частиц Тп = 290 К в зависимости от температуры абсолютно чёрного тела Т и произведения цЬ
, 2 и Тип агрегата
КУ-125, обжиг магнезита Печь КС УККС-6/40 КУ-125, обжиг доломита
ах10 кх10 ах10 кх10 ах10 кх10 ах10 кх10
Т = 800 К
20 1,15 0,399 1,38 0,379 1,02 1,034 0,82 0,264
40 2,16 0,397 2,57 0,379 1,93 1,031 1,53 0,256
60 3,04 0,395 3,54 0,371 2,75 1,031 2,12 0,245
80 3,80 0,391 4,40 0,369 3,48 1,028 2,66 0,239
100 4,49 0,389 5,13 0,367 4,14 1,028 3,15 0,234
120 5,04 0,382 5,69 0,358 4,71 1,020 3,54 0,225
140 5,58 0,381 6,17 0,350 5,23 1,017 3,90 0,218
Т=1000 К
20 1,10 0,381 1,05 0,283 1,03 1,045 0,75 0,241
40 2,07 0,379 1,98 0,281 1,95 1,043 1,39 0,231
60 2,93 0,378 2,77 0,276 2,77 1,040 1,98 0,227
80 3,69 0,376 3,48 0,273 3,51 1,039 2,54 0,226
100 4,36 0,374 4,10 0,269 4,17 1,038 3,05 0,225
120 4,94 0,371 4,63 0,264 4,75 1,033 3,42 0,215
140 5,43 0,366 5,04 0,256 5,29 1,034 3,76 0,208
Т=1200 К
20 1,04 0,359 0,87 0,232 1,04 1,056 0,72 0,231
40 1,97 0,358 1,61 0,224 1,97 1,055 1,36 0,226
60 2,79 0,356 2,19 0,210 2,79 1,048 1,96 0,224
80 3,52 0,354 2,77 0,207 3,53 1,046 2,51 0,223
100 4,18 0,354 3,31 0,205 4,19 1,044 3,02 0,222
120 4,76 0,352 3,74 0,199 4,78 1,042 3,34 0,209
140 5,25 0,348 4,16 0,196 5,31 1,040 3,59 0,196
Для золы березовского угля, по данным [2], значения к = 0,102 при цЬ = 30 г/м2 , что довольно близко к значениям пылевого потока частиц из котла УККС-6/40 настоящей работы.
© Проблемы энергетики, 2004, № 11-12
Summary
Is investigated integrated absorption ability ofparticles flows dust taken from boilers.
Литература
1. Тепловой расчет котельных агрегатов. Нормативный метод / Под ред. Н.В. Кузнецова и др. - М.: Энергия, 1973. - 296 с.
2. Блох А.Г. Теплообмен в топках паровых котлов. - Л.: Энергоатомиздат, 1984. -240 с.
3. Таймаров М. А. Лабораторный практикум по курсу «Котельные установки и парогенераторы». - Казань: КГЭУ, 2002. - 140 с.
4. Таймаров М.А. Теплопроводность порошкообразных материалов и загрязнений поверхностей нагрева // Известия вузов. Проблемы энергетики. -1999. - № 5-6. - С. 24-29.
Поступила 02.02.2004
© Проблемы энергетики, 2004, № 11-12
