CC BY
27
Серiя: Техшчш науки ISSN 2225-6733
3. Gavrilov A.F., Malkin B.M. Zagriaznenie i ochistka poverkhnostei nagreva kotel'nykh ustanovok [Pollution and cleaning of boiler plants heating surfaces]. Moskow, Jenergija Publ., 1980. 328 p. (Rus.)
4. Sinajskij H.A., Goshej T.A. Ispol'zovanie metoda tjazheloj kavitacii dlja szhiganija mazuta i orje-mul'sii [Use of a method of heavy cavitation for burning of fuel oil and oremulsiya]. Teploener-getika - Thermal Engineering, 2003, no.5. pp. 76-81. (Rus.)
5. Gorelov Ju.G., Kazurov V.F. Jeksperimental'noe issledovanie otlozhenija solej na rabochih lopat-kah turbiny pri vpryske v gazovyj potok vody razlichnoj zhestkosti [Pilot study of adjournment of salts on working shovels of the turbine at injection in gas water flow of various rigidity]. Te-ploenergetika - Thermal Engineering, 2003, no.3. pp. 49-53. (Rus.)
6. Reshetnikov I.P. Sovremennye aspekty utilizacii neftjanyh ostatkov na neftenalivnyh sudah [Modern aspects of utilization of oil residues on oil vessels]. Trudy TsNIIMF. Temat. vyp. «Toplivois-pol'zovanie i teplotekhnika» - Proceedings of the CNIIMF. Thematic issue «Fuel Use and Heat Engineering», 1981, no.270, pp. 101-106. (Rus.)
7. Filipshchuk A.N. Vysokotemperaturnaja korrozija pri szhiganii vodomazutnoj jemul'sii [High-temperature corrosion when burning a water black oil emulsion]. Naukovij visnik Hersons'koi derzhavnoi mors'koi akademii - The scientific bulletin of Kherson state maritime academy, 2016, no.1(14), pp. 269-281. (Rus.)
8. Filipshchuk A.N. Kinetika vysokotemperaturnoj korrozii stalej pri szhiganii hlorsoderzhashhih topliv [Kinetics of high-temperature corrosion staly when burning chlorine-containing fuels]. Zbirniknaukovihprac'NUK-NUS Journal, 2016, no.4, pp. 47-52. (Rus.)
Рецензент: О.В. Щедролосев
д-р техн. наук, проф., ХФ НУК
Стаття над шшла 13.10.2017
УДК 621.181. 62:620.193.519.8
© Коршенко В.С.*
ВПЛИВ ЗАБРУДНЕННЯ ПОВЕРХОНЬ НАГР1ВАННЯ НА ШТЕНСИВШСТЬ ТЕПЛОПЕРЕДАЧ1 В УТИЛ1ЗАЦ1ЙНИХ КОТЛАХ ПРИ СПАЛЮВАНН1 ВОДОПАЛИВНИХ ЕМУЛЬСШ
Наведем результати експериментально-розрахункових до^джень коефiцieнтiв забруднення, теплопередачi та тепловог' ефективностi при спалюванн водопалив-них емульсШ для сухих i конденсацШних поверхонь нагрiвання утилiзацiйних котлiв при температурах сттки у дiапазонi 70...210°С. Перевiрена достовiрнiсть отри-маних результатiв з опублтованими статистичними даними при спалюванн ста-ндартних палив. Отриман значення коефiцieнтiв можна використовувати при проектуванн i експлуатацп конденсацШних поверхонь нагрiвання. Ключовi слова: водопаливн емульси, забруднення, теплова ефективтсть, суха по-верхня, конденсащйна поверхня.
Корниенко В.С. Влияние загрязнения поверхностей нагрева на интенсивность теплопередачи в утилизационных котлах при сжигании водотопливных эмульсий. Приведены результаты экспериментально-расчетных исследований коэффициентов загрязнения, теплопередачи и тепловой эффективности при сжигании водотопливных эмульсий для сухих и конденсационных поверхностей нагрева утилизационных котлов при температурах стенки в диапазоне 70...210°С. Проверена достоверность полученных результатов с опубликованными статистическими
викладач, Херсонська фтя Нащонального ^iверситету кораблебудування iменi адмiрала Макарова, м. Херсон, kornienkovika1987@gmail.com
Серiя: Техшчш науки ISSN 2225-6733
данными при сжигании стандартных топлив. Полученные значения коэффициентов можно использовать при проектировании и эксплуатации конденсационных поверхностей нагрева.
Ключевые слова: водотопливные эмульсии, загрязнения, тепловая эффективность, сухая поверхность, конденсационная поверхность.
V.S. Kornienko. Influence of heating surfaces pollution on the heat transfer intensity in exhaust gas boilers at water-fuel emulsion combustion. The heating surfaces pollution layer thickness versus the wall temperature during the 1000-hour flow influence at combustion of fuel-oil and water-fuel emulsions have been obtained. The heat conductivity research for various pollution conditions on the heating surfaces with regard to the accepted pollution structure were carried out. The obtained dependences show that the value of equivalent heat conductivity factor of pollution depends on the porosity, form and size of the particles in the layer composition and properties of the medium that fills the voids between the particles at the appropriate wall temperature. The results of experimental and rated pollution factors, heat transfer and thermal efficiency at combustion water-fuel emulsion for dry and condensing heating surfaces of exhaust gas boilers at wall temperatures over the range 70 to 210°C are presented. Analysis of the research results shows that the combustion of water-fuel emulsions with water content of 30% reduces the layer of heating surfaces pollution and increases the value of heat transfer factor and thermal efficiency. The reliability of the obtained results with published statistical data for the burning standard fuels was verified. The obtained values offactors can be used both in the design and operation of condensing heating surfaces. Keywords: water-fuel emulsion, pollution, thermal efficiency, dry surface, condensing surface.
Постановка проблеми. У зв'язку 3i зниженням штенсивносп низькотемпературно! коро-зи при спалюванш водопаливних емульсш (ВПЕ) i можливютю установки конденсацшних по-верхонь на^вання в утилiзацiйних котлах (УК) необхщно дослщження штенсивносп теплопе-редачi в цих поверхнях. Але вщсутш лггературш даш про значення коефщенпв забруднення ез = Зз /Хекв не тшьки конденсацшних, а i сухих утилiзацiйних поверхонь при спалюванш ВПЕ при пщвищених значеннях коефщента надлишку повпря а.
AH^i3 останшх дослщжень i публжацш. В опублшованих даних [1-4] розглянуто роз-виток процешв забруднення конвективних поверхонь на^вання при спалюванш стандартних палив з Wr = 2% i представлен значення коефщенпв забруднення ез для сухих поверхонь на-^вання [2, 3]. На основi цих даних [2] з врахуванням результата дослщжень [3, 4] розроблеш рекомендацп щодо проектування конвективних поверхонь [5, 6], де вплив забруднення цих поверхонь приймасться однозначно на рiвнi е3 = 0,005 м2-К/Вт [6], а в [5] значення е3 рекоменду-сться приймати в залежносп вщ швидкосп газiв i призначення поверхш на^вання. При цьому не розглядаються питання впливу часу ди потоку димових газiв на значення ез.
Як показали проведеш експериментальш дослщження [7], при спалюванш ВПЕ швид-юсть низькотемпературно! корози при ten, нижче 120..,130°С (аж до 70°С) суттево знижуеться (до допустимих значень ~0,25 мм/рiк при т = 1000 годин), тому з'являеться можливють встановлювати конденсацiйнi поверхнi в УК i допомiжних котлах, i значно пщвищити глибину утилiзацi! теплоти газiв. Але в публiкацiях вiдсутнi даш про значення коефщенпв забруднення ез при спалюваннi ВПЕ. Цi обставини i обумовили мету роботи.
Мета статть На основi експериментальних дослщжень забруднення сухих i конденсацш-них поверхонь на^вання при спалюваннi стандартних шрчистих рiдких палив з Wr = 2% i ВПЕ на !х основi з Wr = 17%, Wr = 30%, аналггичних дослiджень насипно! маси вщкладень i еквiвалентних коефiцiентiв !х теплопровiдностi знайти залежностi коефiцiентiв забруднення ез, теплопередачi кз, теплово! ефективносп С вiд температури поверхнi tст у дiапазонi 70...210°С, як необхiднi при проектуваннi поверхонь на^вання УК.
Виклад основного матерiалу. Шар забруднень на конденсацшних поверхнях при спалюванш шрчистих мазупв i водомазутних емульсiй (ВМЕ) на !х основi (а також сiрчистих лег-
Серiя: Технiчнi науки ISSN 2225-6733
ких палив i ВПЕ на 1х основi) визначаеться сумою товщин продуктiв корозii (сульфатов) i шаром вiдкладень твердих частинок (саж^ золи i коксу), як насиченi конденсатом кислоти. При визначенш товщини шару забруднень Зз було прийнято припущення, що маса сульфата ство-рюе суцшьний щтьний шар Зсульф з реальною густиною (Зсульф = AGK /^сульф, значения ДGк знай-денi експериментальним шляхом [7]). 1нша маса забруднень - це пористий шар в^кладень Зв1д з насипною густиною твердих частинок рн, значення якоi визначае величину товщини шару за-бруднення З, що дорiвнюе вiдношенню маси всiх вiдкладень ДGз до рн (З = ДGз /рн). Значення маси забруднень ДGз були знайденi експериментальним шляхом [8]. Тодi З = 8в1д + Зсульф.
Насипна густина вiдкладень залежить вiд пористости шару з врахуванням геометричних параметрiв системи i розподшу твердих частинок в шарц як осiдають з потоку димових газiв на корозiйну поверхню нагрiвания. На основi проведених дослщжень та лгтературних даних [8-10] прийнято, що при спалюванш сухого палива пористость П знаходиться на рiвнi 0,3 [10], а при спалюванш ВМЕ з Wг = 30% пористость збiльшуеться до 0,48 внаслщок iстотного зменшення розмiрiв частинок, змши iх форми (з'являються уламки сфер часток внаслiдок мiкровибухiв крапель ВМЕ) i впливу звукового поля, що призводить до змiни укладання часток в шарi [10].
На основi прийнятих припущень i експериментальних даних шляхом проведення розра-хункових дослiджень можливих товщин шару забруднення Зз були знайденi залежностi Зз = f ((ст) (рис. 1) при час впливу потоку димових газiв Т= 1000 годин.
Рис. 1 - Залежнють товщини забруднень Зз вiд температури стiнки Хст при спалю-ваннi: 1 - мазуту (^г = 2%, £г = 1,8%); ВМЕ на його основi з: 2 - Wг = 17%; 3 -Wг = 30%; 1' - ДТ+ДЛ (^г = 2% £ г = 0,98%); ВПЕ на його основi з: 2' - W г = 17%; 3' - Wг = 30%; I - суха зона; II - зона адсорбцп пари Н2SO4; III - парокислотна зона; IV - зона конденсату кислоти; V - кислотна зона з урахуванням додатковоi конден-сацп пари Н2О
Необх^но вiдзначити, що розрахунковi значення середньо1* товщини шару забруднень Зз за насипною густиною для режиму спалювання мазуту з Wг = 2% вiдповiдають опублiкованим даним [2-4] при час впливу потоку газiв г = 1000 годин при спалюванш стандартного палива, що шдтверджуе правомiрнiсть прийнято1* методики оцiнки пористост i визначення З3, як1, крiм того, були проконтрольованi шляхом прямих вимiрювань товщин. Тому вважаемо, що достовь рним е визначення товщини шару забруднень при тих же значеннях (ст при спалюванш ВМЕ, що розраховаш за тею ж методикою при прийнятих припущеннях з урахуванням можливостi прямого контролю товщини забруднень.
Серiя: Технiчнi науки ISSN 2225-6733
Змiнний характер залежносп Зз вiд обумовлений рiзним станом шару забруднень (вiд сухого до мокрого з промiжною дшянкою парокислотно! сумiшi), вказуе на необхщшсть визна-чення значень 5з для кожного вщповщного дiапазону значень ten, i вимагае, вiдповiдно, прове-дення розрахунюв конвективних поверхонь по зонах в залежносп вiд значення Зменшення Зз в дiапазонi температур ten, = 105...80°С зв'язано з появою аерозолю H2SO4, що зменшуе ште-нсивнiсть конденсацп пари кислоти.
З огляду на складну структуру i багатокомпонентний склад забруднень на низькотемпе-ратурних поверхнях нагрiвання (НТПН), для визначення значень коефщента забруднення ез конвективних НТПН необхiдно знаходження е^валентних коефiцiентiв теплопровiдностi Лекв для кожно! зони температур стiнки, вiд яких залежить розподш температур по товщиш шару забруднення i значення ез.
Були проведенi розрахунковi дослiдження теплопровщносп при рiзних варiантах станiв забруднень на поверхш нагрiвання з урахуванням прийнято! структури забруднень: 1) сухий шар вiдкладень на шарi сульфата (проспр мiж частинками заповнений димовими газами) при tc„, вище 180°C; 2) шар вiдкладень з перегрггими парами кислоти при 140°C < t^ < 180°C; 3) шар вщкладень з парокислотною сумiшшю (конденсат i пари шрчано! кислоти); 4) шар вщ-кладень, заповнений конденсатом шрчано! кислоти рiзно! концентрацп при tст нижче 110°C; 5) шар вiдкладень з конденсатом шрчано! кислоти меншою концентрацп внаслiдок абсорбци i конденсацп пари Н2О.
При визначенш Лекв для дiлянки шару з парокислотною сумшшю необхiдно враховувати стутнь сухостi x ще! сумiшi в шарi, а також залежнють концентрацп Н2SO4 вiд температури стшки [11]. При температурi стiнки tст = 140°C ступiнь сухостi приймалася рiвною 1, при tст = 110°C рiвною 0, а при tст = 130°C (кiнець зони адсорбци) дорiвнюе 0,9. Значення Лекв для цього дiапазону температур визначалося за формулою:
Л = Л+ (Л - Л) • х, (1)
экв к V п.к. к ' ' V '
де Лк - теплопровiднiсть кислоти, що залежить вщ tст, Вт/(м-К);
Лп.к. - теплопровiднiсть пари шрчано! кислоти, що залежить вiд tст, Вт/(мК).
Значення коефiцiентiв теплопровiдностi конденсату шрчано! кислоти Лк i ll пари Лп.к^ при-ймалися за даними [11] в залежносп вщ температури i концентрацil кислоти.
Прийнято ршення визначати величину Лекв за формулою [12], так як вона враховуе наяв-нiсть рщини в пористому шарi i дае значення Лекв, вiдповiднi Лекв за формулами Максвелла [9]:
2Л„ + ЛН - 2П(Л„ - ЛН)
Лэкв =—-Н--— ЛД, (2)
2Лд + Лн + П (Лд — Лн)
де П - пориспсть;
Лд - коефщент теплопровщносп твердих частинок, Вт/(м^К);
Лн - коефiцiент теплопровiдностi середовища, яке заповнюе проспр мiж частинками, Вт/(м-К).
Таким чином надаеться можливiсть з урахуванням наведено! залежносп визначати значення Лекв для прийнятих варiантiв стану шару забруднень в залежносп вщ
В результатi проведених розрахункових дослщжень отриманi значення еквiвалентного коефщента теплопровiдностi в залежностi вiд tст для варiантiв стану шару вiдкладень при спалюваннi стандартних палив (мазуту i легких палив ДТ+ДЛ) при Wr = 2% i ВПЕ на !х основi з Wr =17 i 30% (рис. 2).
Отримаш залежностi показують, що значення е^валентного коефiцiента теплопровiдно-сп забруднень залежить вiд пористостi, форми i розмiрiв частинок в шар^ складу i властивос-тей середовища, що заповнюе порожнечi мiж частинками, при вщповщних температурах стiн-ки. 3i збiльшенням вологостi вiдкладень в парокислотнш зонi теплопровiднiсть збiльшуеться.
Отримаш залежносп середньо! товщини забруднень Зз вiд температури стiнки (рис. 1), а також значення коефщента е^валентно! теплопровiдностi Лекв вiд стану забруднень, яю також залежать вiд величини tст (рис. 2), надали можливiсть побудувати залежностi коефiцiентiв забруднення £з вiд температури стшки ез = f (tcX) при т = 1000 годин (рис. 3), яю показують, що при однакових температурах стшки tет при спалюванш ВМЕ з Wr = 30% на оcновi мазуту М40
В1СНИК ПРИАЗОВСЬКОГО ДЕРЖАВНОГО ТЕХН1ЧНОГО УН1ВЕРСИТЕТУ 2017р. Серiя: Техшчш науки Вип. 35
ISSN 2225-6733
значення коефщенпв забруднення s3 icTOTHO нижчi, нiж при спалюванш мазуту з Wr = 2%: в зош мокрих забруднень - в 2,6 рази; в зош сухих забруднень - в 2 рази. Таке ж сшввщношення значень s3 за вказаними зонами отримаш i при спалюванш легких палив (ДТ+ДЛ) i ВПЕ на ix основi, але абсолютнi значення s3 iстотно нижчi.
н я И
2
я
CQ
о са
о а
>s 'н
5 о
I о
н Я
я .3
U 'я
п а
« с
о
и а W Ч с 1) н
0,30 0,25 0,20 0,15
0-i f-* s 3
/ /
lj V
80 100 120 140 160 180 200 220
Температура стшки t , °С
Рис. 2 - Залежност е^валентно].' теплопровiдностi шару забруднень Хекв вiд темпе-ратури стiнки tcm при спалюваннi рiдкого палива i ВПЕ: 1 - Wr = 2%; 2 - Wr = 17%; 3 - Wr = 30%
Рис. 3 - Залежнють коефiцieнта забруднень ез вiд температури стiнки ^ (по зонах поверхонь нагрiву УК) при спалюванш: (позначення позицiй див. рис. 1); I - кон-денсацшна поверхня; II - економайзер; III - випарник; IV - паропере^вач
З урахуванням застосовуваних параметрiв пари i середовищ по поверхнях нагрiву УК на рис. 3 представлеш значення ез по зонах ¿ст, що вiдповiдають поверхням нагрiву УК.
З метою перевiрки адекватной (достовiрностi) отриманих результатов розрахунково-експериментальних дослiджень здiйснено порiвняння отриманих значень ез з опублiкованими статистичними даними [5, 6] при спалюванш стандартних палив, а також даними [13, 14], де представлеш яюсш характеристики забруднення при спалюванш ВПЕ (кшьюсш даш вщсутш).
Достовiрнiсть прийнятих припущень при визначеннi рiвня пористостi шару забруднень i його Хекв при спалюванш стандартних рщких палив i ВПЕ на 1х основi ощнювалася шляхом по-рiвняння зi значеннями коефщента забруднення ез для практично сухих поверхонь, що пред-
В1СНИК ПРИАЗОВСЬКОГО ДЕРЖАВНОГО ТЕХШЧНОГО УН1ВЕРСИТЕТУ 2017р. Серiя: Техшчш науки Вип. 35
ISSN 2225-6733
ставлеш в [5] i нормативних документах [6] (рис. 4). Пор1вняння даних по сухiй зош шдтвер-джуе достовiрнiсть проведених на експериментальнш установцi дослiджень проце^в забруд-нення при спалюваннi палив з Wr = 2% i методики визначення пористостi П i Лекв, так як отри-мане значення ез при швидкосп газiв 8 м/с знаходиться в зош рекомендованих значень ([5], рис. 4, б) i s3 = 0,005 м2-К/Вт [6]. При цьому необхщно вiдмiтити, що при tcm вище 140°C при швидкостi газiв вище 20 м/с при спалюванш ВМЕ поверхнi нагрiвання практично чист (ез ~ 0,001 м2К/Вт), що шдтверджуеться даними експлуатацп котлiв при спалюванш ВПЕ [13].
150 160 170 180 190 200 210 220 8 16 24 32 40 48 56 64
Температура стшки tCT, °С Швидюсть газ1в w, м/с
а) б)
Рис. 4 - Пор1вняння залежностей коефiцieнтiв забруднень вiд швидкостi ra3iB для зони tcm = 210...140°С: а) - отримаш експериментaльно-розрaхунковi дaнi при w = 8 м/с (позначення позицiй див. рис. 1); б) - рекомендован дaнi [5] для повер-хонь УК; I - економайзера; II - випарника; III - паропере^вача
Достовiрнiсть отриманих значень ез для конденсaцiйних поверхонь при спалюванш стан-дартних мaзутiв можна ощнити, порiвнявши з даними [3], де представлена змша коефiцieнтa забруднення ез економайзера, розрахованого на роботу з температурами стшки нижче точки роси пари кислоти (на входi температура води 66°С, на виходi - 105°С) в зaлежностi вiд трива-лостi його роботи (коефiцieнт забруднення збшьшуеться вже в першi години роботи i практично стабМзуеться на постiйному рiвнi ез = 0,55...0,58 м2К/Вт пiсля 300...400 годин впливу потоку гaзiв). Порiвняння показуе, що отримaнi в результат експериментально-розрахункових до-слiджень значення ез для конденсaцiйноi зони при значеннях tcm нижче 120°С при спалюванш мазуту (рис. 3) практично сшвпадають з експлуатацшними даними [3].
Отже, слщ вважати достовiрними i результати аналопчних дослiджень коефiцieнтiв забруднення ез конденсaцiйних i сухих поверхонь при спалюванш ВМЕ з Wr = 30%, проведених на однш експериментальнш установщ за однаковою методикою.
Згiдно з результатами дослщжень при однaковiй темперaтурi стiнки i швидкостi гaзiв ко-ефiцieнт забруднення ез при спaлювaннi ВМЕ в 2...2,6 рази менше в порiвняннi з режимом спа-лювання стандартного палива при Wr = 2% внаслщок впливу безперервно дiючого звукового поля, створюваного мiкровибухaми крапель ВМЕ.
Знайдеш зaлежностi коефiцieнтiв забруднення ез (рис. 3) дають можливiсть визначати значення коефщенив теплопередaчi kз. Були проведенi розрaхунковi дослiдження i побудовaнi зaлежностi коефiцieнтiв теплопередaчi kз при температурах поверхш нaгрiвaння в дiaпaзонi 70...210°С при спaлювaннi ВМЕ i стандартного мазуту (рис. 5).
Зпдно рекомендaцiй [5] при проектуванш поверхонь нaгрiвaння краще оцiнювaти вплив забруднень за значеннями тепловоi ефективносп С, бо вони дозволяють виявити спшьний вплив на величину коефщента кз забруднення труб i нерiвномiрностi ix омивання.
Отримaнi при однакових умовах розрaxунковi дaнi зaлежностi коефщенив тепловоi ефе-ктивностi С (вщношення коефiцieнтiв теплопередaчi зaбрудненоi i чисто' поверхонь) (рис. 6)
В1СНИК ПРИАЗОВСЬКОГО ДЕРЖАВНОГО ТЕХН1ЧНОГО УН1ВЕРСИТЕТУ 2017р. Сер1я: Техн1чн1 науки Вип. 35
ISSN 2225-6733
показують, що при спалюванш ВМЕ з Wг = 30% значення iнтенсивностi теплопередачi НТПН вище практично в 2 рази в порiвняннi 3i спалюванням стандартного палива з Wr = 2% при tcm нижче 130°С.
Рис. 5 - Залежшсть коефiцieнта теплопередачi k3 забруднено! поверхш нагрiвання вiд температури стiнки tcm (при т= 1000 годин) при спалюванш: (позначення пози-цiй див. рис. 1)
80 100 120 140 160 180 200 220
Температура стшки tCT, °С
Рис. 6 - Залежшсть коефщента теплово! ефекгивностi £вщ температури стiнки tcm
(при т= 1000 годин) при спалюванш: (позначення позицш див. рис. 1)
Отже, при однаковш швидкосп газiв ефективнiсть теплопередачi при спалюванш ВМЕ вище, що при однаковш теплово! потужносп призведе до зменшення поверхш на^вання, а значить числа рядiв труб (по ходу газiв) i величини аеродинамiчного опору, що важливо для УК, для яких значення сумарного аеродинамiчного опору обмежене.
1стотне зниження коефiцieнта теплово! ефективност в конденсацiйно! зонi при час впливу потоку газiв т= 1000 годин (рис. 6) вказуе на те, що з метою одержання високих значень Снеоб-хiдно зменшувати перiод м1ж «сильними» очищеннями (наприклад, шляхом обмивки) до 8 годин.
Висновки
На основi проведених експериментальних i розрахункових дослiджень встановлено на-ступне.
1. Для сухих поверхонь на^вання:
- коефщенти забруднення s3 при tcm бiльше 130°С при спалюванш ВМЕ на основi мазутiв з Wr = 30% при т= 1000 годин в ~2,5 рази нижче, нiж при спалюванш мазупв з Wr = 2%;
- коефщенти теплопередачi k3, вiдповiдно, вище в 1,6 рази;
- коефщенти теплово! ефективностi С, вiдповiдно, вище в 1,4 рази;
- при спалюваннi ВПЕ на основi легких палив абсолютнi значення s3 нижче в ~2,5 рази, значення k3 i Свище в ~1,2 рази в порiвняннi з режимами спалювання ВМЕ, а сшвввдношення мiж режимами 1, 2, 3 i 1', 2', 3' практично однаковш
Серiя: TexHÍ4HÍ науки ISSN 2225-6733
2. Для конденсацшних поверхонь на^вання:
- коефiцieнти забруднення s3 при спалюваннi ВМЕ з Wr = 30% значно вищi (в ~10 pa3ÍB) в порiвняннi з сухими поверхнями, хоча сшввщношення ез мiж режимами 1, 2, 3 вщповщають один одному;
- коефщенти теплопередачi k3 i теплово! ефективностi С значно нижчi в порiвняннi з сухими поверхнями (в ~5...6 разiв), а сшввщношення значень k3 i Смiж режимами 1, 2, 3 зберк-а-ються;
3. Рекомендуеться для одержання високих значень k3, Z для конденсацiйних поверхонь зменшити перюдичнють мiж очищеннями до 8 годин.
4. Отримаш залежносп коефiцiентiв s3, k3 i С рекомендуються для застосування при про-ектуваннi конвективних поверхонь на^вання УК.
Перелiк використаних джерел:
1. Зимон А.Д. Адгезия пыли и порошков / А.Д. Зимон. - М. : Химия, 1976. - 288 с.
2. Кузнецов Н.В. Рабочие процессы и вопросы усовершенствования конвективных поверхностей котельных агрегатов / Н.В. Кузнецов. - Л. : Госэнергоиздат, 1957. - 174 с.
3. Гаврилов А.Ф. Загрязнение и очистка поверхностей нагрева котельных установок / А.Ф. Гаврилов, Б.М. Малкин. - М. : Энергия, 1980. - 328 с.
4. Проценко Г.В. Характер отложений на поверхностях нагрева судовых утилизационных котлов / Г.В. Проценко // Судостроение. - 1989. - № 7. - С. 25-28.
5. Хряпченков А.С. Судовые вспомогательные и утилизационные котлы : учебное пособие / А.С. Хряпченков. - Л. : Судостроение, 1988. - 296 с.
6. Тепловой расчет котельных агрегатов : (Нормат. метод) / АООТ ВТИ; АООТ НПО ЦКТИ. -3-е изд., перераб. и доп. - СПб. : Издательство НПО ЦКТИ, 1998. - 256 с.
7. Горячкин В.Ю. Интенсивность коррозионных процессов в утилизационных котлах при сжигании водотопливных эмульсий / В.Ю. Горячкин, В.С. Корниенко // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Морская техника и технология. - 2013.- № 2. - С. 101-110.
8. Корниенко В.С. Интенсивность процессов загрязнения поверхностей нагрева утилизационных котлов при сжигании водомазутных эмульсий / В.С. Корниенко // Авиационно-космическая техника и технология. - 2017. - № 1. - С. 48-53.
9. Лыков А.В. Тепломассообмен: справочник / А.В. Лыков. - 2-е изд. перераб. и доп. - М. : Энергия, 1978. - 480 с.
10. Минько К.Б. Гидравлическое сопротивление и эффективная теплопроводность засыпок из сферических частиц / К.Б Минько, В.И. Артемов, Г.Г. Яньков // Весник МЭИ. - 2011. - № 4. - С. 47-55.
11. Амелин А.Г. Производство серной кислоты / А.Г. Амелин. - М. : Химия, 1967. - 472 с.
12. Гусаров А.В. Эффективная теплопроводность свободно насыпанных и слабоспеченных порошков. I Модель / А.В. Гусаров, Е.П. Ковалев // Физика и химия обработки материалов. -2009. - № 1. - С. 70-82.
13. Эксплуатация производственных котлов КВГ-34К на водотопливной эмульсии / Ю.В. Якубовский [и др.] // Рыбное хозяйство. - 1991. - № 3. - С. 57-60.
14. Синайский Н.А. Использование метода тяжелой кавитации для сжигания мазута и орэмуль-сии / Н.А. Синайский, Т.А. Гошей // Теплоэнергетика. - 2003. - № 5. - С. 76-80.
References:
1. Zimon A.D. Adgeziia pyli i poroshkov [Adhesion of dust and powders]. Moskow, Himija Publ., 1976. 288 p. (Rus.)
2. Kuznetsov N.V. Rabochie protsessy i voprosy usovershenstvovaniia konvektivnykh poverkhnostei kotel'nykh agregatov [Work processes and questions of boiler units convective surfaces improvement]. Leningrad, Gosenergoizdat Publ., 1957. 174 p. (Rus.)
3. Gavrilov A.F., Malkin B.M. Zagriaznenie i ochistka poverkhnostei nagreva kotel'nykh ustanovok [Pollution and cleaning of boiler plants heating surfaces]. Moskow, Jenergija Publ., 1980. 328 p. (Rus.)
Серiя: Техшчш науки ISSN 2225-6733
4. Protsenko G.V. Kharakter otlozhenii na poverkhnostiakh nagreva sudovykh utilizatsionnykh kot-lov [Character deposits on heating surfaces of the ship exhaust gas boilers]. Sudostroenie -Shipbuilding, 1989, no.7, pp. 25-28. (Rus.)
5. Khryapchenkov A.S. Sudovye vspomogatel'nye i utilizatsionnye kotly: uchebnoe posobie [Ship auxiliary and exhaust gas boilers: textbook]. Leningrad, Shipbuilding Publ., 1988, 296 p. (Rus.)
6. Teplovoi raschet kotel'nykh agregatov (Normativnyi metod). Izd. 3-e, pererabotannoe i dopolnen-noe [Thermal calculation of boiler units (Normative method). Ed. 3rd, revised and enlarged]. St. Petersburg, NGO CKTI Publ., 1998. 256 p. (Rus.)
7. Goryachkin V.Yu., Korniyenko V.S. Intensivnost' korrozionnykh protsessov v utilizatsionnykh kotlakh pri szhiganii vodotoplivnykh emul'sii [Intensity of corrosion processes in exhaust gas boilers at burning water-fuil emulsion]. Vestnik Astrakhanskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta. Seriia: Morskaia tekhnika i tekhnologiia - Vestnik of Astrakhan State Technical University. Series: Marine Engineering and Technologies, 2013, no.2, pp. 101-110. (Rus.)
8. Korniyenko V.S. Intensivnost' protsessov zagriazneniia poverkhnostei nagreva utilizatsionnykh kotlov pri szhiganii vodomazutnykh emul'sii [Intensivity of pollution processes in exhaust gas boilers at burning water-fuel emulsion]. Aviatsionno-kosmicheskaia tekhnika i tekhnologiia -Aerospace technic and technology, 2017, no.1, pp. 48-53. (Rus.)
9. Lykov A.V. Teplomassoobmen: (Spravochnik). Izd. 2-epererabnoe i dopolnennoe [Heat and mass transfer: (reference book). Еd. 2nd revised and enlarged]. Moskow, Jenergija Publ., 1978. 480 p. (Rus.)
10. Min'ko K.B, Artemov V.I., Ian'kov G.G. Gidravlicheskoe soprotivlenie i effektivnaia teplopro-vodnost' zasypok iz sfericheskikh chastits [Hydraulic resistance and effective thermal conductivity of backfill from spherical particles]. VestnikMEI- VestnikMEI, 2011, no.4, pp. 47-55. (Rus.)
11. Amelin A.G. Proizvodstvo sernoi kisloty [Production of sulfuric acid]. Moskow, Himija Publ., 1967. 472 p. (Rus.)
12. Gusarov A.V., Kovalev E.P. Effektivnaya teploprovodnost' svobodno nasypannykh i slabospe-chennykh poroshkov. I Model' [Effective heat conductivity of loosely filled and weakly soled powders. I Model]. Fizika i khimiia obrabotki materialov - Physics and chemistry of materials processing, 2009, no.1, pp. 70-82. (Rus.)
13. Yakubovsky Yu.V., Sumenkov V.M., Seleznev Yu.S., Stacenko V.H., Urbanovich A.I. Eksplua-tatsiya proizvodstvennykh kotlov KVG-34K na vodotoplivnoi emul'sii [Operation of production boilers KVG-34K on water-fuel emulsion]. Rybnoe khoziaistvo - Fisheries, 1991, no.3, pp. 57-60. (Rus.)
14. Sinajskij N.A., Goshej T.A. Ispol'zovanie metoda tyazheloi kavitatsii dlya szhiganiya mazuta i oremul'sii [Using the method of heavy cavitation for burning fuel oil and emulsion]. Teploener-getika - Termal engineering, 2003, no.5, pp. 76-80. (Rus.)
Рецензент: О.В. Щедролосев
д-р техн. наук, проф., ХФ НУК
Стаття надшшла 15.06.2017
