CC BY
11
К ЗАЩИТЕ ДИССЕРТАЦИЙ
УДК 536.5
УСТАНОВКА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ИНТЕГРАЛЬНОЙ ПОГЛОЩАТЕЛЬНОЙ СПОСОБНОСТИ ПОТОКОВ ТВЕРДЫХ ДИСПЕРСНЫХ ФАЗ
М.А. ТАЙМАРОВ, Ю.В. ЛАВИРКО
Казанский государственный энергетический университет
Приводится установка для исследования интегральной поглощательной способности аэродисперсных потоков твердых частиц, взятых из газоходов энергетических котлов.
Для надежного расчета лучистого теплообмена в котлах и энерготехнологических агрегатах необходимы данные по поглощательной способности твердой дисперсной фазы продуктов сгорания. Таких данных к настоящему времени недостаточно из-за многообразия энергетических топлив и охлаждаемых сред [1]. Поэтому экспериментальные исследования поглощательной способности потоков пылевых частиц имеют важное значение для оптимизации процессов радиационного теплообмена в высокотемпературных энерготехнологических агрегатах. В настоящей работе приводится описание методики исследования и установки для экспериментального исследования интегральной поглощательной способности аэродисперсных потоков частиц, образцы которых отбираются из газоходов энерготехнологических котлов.
Схема стендовой установки приведена на рис. 1. Установка состоит из пылевой камеры 7, представляющей собой аэродинамический контур замкнутого типа. Энергетические котлы и парогенераторы с уравновешенной тягой представляют собой такой же аэродинамический контур, но только разомкнутого типа. Дутьевой вентилятор на котлах забирает воздух снаружи здания котельной и частично из-под крыши котельной внутри здания и подает его на горение топлива. Продукты горения после передачи тепла поверхностям нагрева выбрасываются в дымовую трубу. В составе стендовой установки в нижней части пылевой камеры находится циклон-пылесборник 14, а в верхней -электрообогреваемый дозатор пыли 6.
Регулирование количества подаваемой в камеру пыли производится за счет изменения числа оборотов электродвигателя 4, вращающего дырчатый диск дозатора 6. Изменение числа оборотов производится путем регулирования напряжения источника питания постоянного тока.
Воздух в пылевую камеру подается тягодутьевым вентилятором 1 через нормальную диафрагму 2 двумя потоками. Основной поток (около 85 %) поступает по осевому вводу непосредственно в пылевую камеру. Оставшаяся часть поступает в дозатор 6 и обеспечивает транспортировку пыли из дозатора. Расход воздуха определяется по перепаду давлений на диафрагме 2. Выравнивание концентрации пылевых частиц по поперечному сечению камеры производится сетчатым рассекателем 8. Температура частиц измеряется с помощью термопар 5 в дозаторе 6 и непосредственно перед рабочим участком в © М.А. Таймаров, Ю.В. Лавирко Проблемы энергетики, 2004, № 7-8
камере 7 и после него. Периодический контроль за отсутствием подсоса воздуха через окна в пылевую камеру 7 производится термоанемометром. В качестве приемника излучения 16 в стенде использован ППТ-131, имеющий флюоритовую линзу объектива. Сигнал с приемника излучения регистрируется вторичным прибором 17 - цифровым вольтамперметром ВК2-20. Градуирование приемника излучения выполняется по графитовой модели абсолютно черного тела 10, температура излучающей полости которого измеряется хромель-алюмелевыми термопарами 12 и радиационным пирометром ТЕРА-50.
15
Рис. 1. Схема экспериментальной установки по исследованию интегральной поглощательной способности твердой дисперсной фазы продуктов горения: 1 - тягодутьевой вентилятор;
2 - нормальная диафрагма; 3 - дифманометр; 4 - электродвигатель; 5 - термопара;
6 - электрообогреваемый дозатор; 7 -пылевая камера; 8 - рассекатель; 9 - автотрансформатор; 10 - абсолютно черное тело; 11 - пирометр; 12 - термопара; 13 - экран; 14 - циклон; 15 - весы; 16 - приемник полного излучения ППТ-131; 17 - вольтамперметр ВК2-20
© Проблемы энергетики, 2004, № 7-8
Регулирование температуры нагрева излучающей полости абсолютно черного тела производится трансформатором 9. Холодный экран 13 используется в опытах при измерении собственного излучения частиц. Концентрация частиц в аэродисперсном потоке находится по результатам взвешивания на весах массы пыли, выпавшей в циклоне-пылесборнике 14 и на тканевом фильтре тягодутьевого вентилятора 1 за определенный промежуток времени, и по измеренному расходу воздуха за этот промежуток времени. Равномерность распределения частиц пыли по поперечному сечению пылевой камеры периодически контролируется зондом. Зонд представляет собой трубку с разрезом, в которой располагаются напротив друг друга лампа накаливания и фотодиод ФД-3.
При размещении зонда в пылевой камере перпендикулярно пылевоздушному потоку в различных сечениях камеры определяется равномерность регистрируемого фотодиодом ослабления света от лампы частицами пылевоздушного потока, попадающего в разрез трубки. Толщина слоя аэродисперсного потока на стенде составляет l = 80 мм.
Summary
The installation for research integrated absorptivity of ability dust offlows offirm particles taken from furnace ofpower boiler is resulted.
Литература
1. Блох А.Г. Теплообмен в топках паровых котлов. - Л.: Энергоатомиздат,
1984. - 240 с.
Поступила 16.04.2004
© Проблемы энергетики, 2004, № 7-8
