ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Тепломассообмен и аэродинамическое сопротивление в насадочных камерах контактных экономайзеров из "Контактный нагрев воды продуктами сгорания природного газа " Подробное изучение показателей работы контактных экономайзеров проводится в СССР в течение 18 лет. Оно идет по двум направлениям 1) детальное исследование наиболее важных вопросов работы экономайзеров, например тепломассообмена в контактной камере, качества нагретой воды и др. 2) испытание промышленных установок в период паладки и во время эксплуатации с целью определения теплотехнических показателей и влияния на них режимных параметров. В данной главе описываются результаты большого комплекса исследований тепломассообмена и аэродинамического сопротивления на лабораторных, полупромышленных и промышленных установках. [c.45] Как видно изописания контактных экономайзеров (см. гл. I), хронологически применение колец Рашига в конструкциях, разработанных НИИСТ, сложилось следующим образом сначала применялись засыпаемые навалом кольца среднего размера (35 X X 35 X 4 мм), затем для снижения высоты насадочного слоя и корпуса экономайзера нашли применение малые кольца (25 X X 25 X 3 мм), а по мере перехода к более крупным экономайзерам и в связи с выявленными преимуществами правильной укладки колец стали использовать кольца большего размера (50 X X 50 X 5 и 80 X 80 X 8 мм), уложенные в шахматном порядке. [c.45] Зависимость температуры уходящих газов от температуры нагрева воды и высоты насадки из колец Рашига размерами 35 X 35 X 4 мм. [c.46] Зависимость влагосодержания уходящих газов от температуры нагрева воды при насадке из колец Рашига размерами 35 X X 35 X 4 мм высотой слоя 1 м. [c.46] Зависимость температуры уходящих газов от коэффициента орошения и высоты насадки из колец Рашига размерами 35 X 35 X 4 мм при начальной температуре газов 250— 280° С. [c.47] Высота насадки, мм l — 110, 2 — 310, 3 — 1000, 4 — полая камера. [c.47] Температура и влагосодержание уходящих газов и температура горячей воды существенно зависят от отношения WIG. С увеличением скорости газов и снижением начальной температуры воды тепловосприятие контактной камеры увеличивается. Температура уходящих газов при больших значениях WiG и противотоке газов и воды может быть всего лишь на 5—10° С выше начальной температуры воды. Влагосодержание газов на выходе пз контактной камеры еще более заметно зависит от отношения WIG и от начальной температуры воды. С уменьшением высоты слоя насадки тепловосприятие контактной камеры уменьшается, поэтому увеличиваются температура и влагосодержание уходящих газов и соответственно снижается температура горячей воды (при том же WIG). [c.47] Зависимость аэродинамического сопротивления насадки из керамических колец Рашпга размерами 35 X 35 X 4 мм высотой слоя 1 м от скорости газов и плотности орошения. Нцг, mV(m -4) 1 — 10,2 — 50—60. [c.48] Теплообмен между продуктами сгорания природного газа с началь-Hoii температурой 200— 260° С и водой с начальной температурой 12— 14° С в слое насадки из колец Рашига размерами 35 X 35 X 4 мм. [c.48] Приближенные данные по коэффициентам теплообмена, обработанные в предложенной Н. М. Жаворонковым критериальной форме с применением критерия Кирпичева Ki, представлены на рис. П-6. График позволяет сделать следуюш ие выводы 1) па значение коэффициента теплообмена заметно влияет высота слоя насадки (при обработке опытов тепловосприятие концевых полых участков не вычиталось из обш его количества переданного тепла тем не менее последующая обработка данных показала несомненное влияние высоты насадки на Ki, что согласуется с данными других авторов [43]) 2) влияние плотности орошения на коэффициент теплообмена обнаруживается значительно слабее, чем это вытекает из уравнений Н. М. Жаворонкова [31] 3) интенсивность теплообмена между газами и водой в контактном экономайзере примерно на порядок выше, чем в поверхностных экономайзерах при тех же скоростях движения газов. Например, при средней скорости газов 1,3 м/сек коэффициент теплообмена в контактном экономайзере с беспорядочно лежащей насадкой из колец Рашига размерами 35 X 35 X 4 мм составляет 60— 70 ккал/(м . ч -°С) соответственно объемный коэффициент равен 8400—9800 ккал/(м -ч °С). При той же скорости движения газов в поверхностном чугунном экономайзере ВТИ коэффициент теплопередачи будет не более 7—8 ккал/(м чС). [c.49] Другая установка, сооруженная на киевской ТЭЦ-2, была предназначена для нагрева химически очищенной воды и конденсата, имеющих начальную температуру 30—40° G, уходящими газами энергетического котла с температурой 120—125° G в условиях недостаточно высоких плотностей орошения и низких скоростей газов. Контактная камера имела также диаметр 200 мм и была загружена керамическими кольцами 26 X 27 X 4,9 мм, высота слоя 290 мм. Скорость газов составляла 0,5—0,8 м/сек, плотность орошения 1,5—15 мз/(м -ч). Некоторые результаты проведенных исследований приведены на рис. II-7 и П-8. [c.49] Зависимость объемного коэффициента теплообмена в насадке из колец Рашига размерами 25 X 25 X 3 мм высотой слоя 290 мм от скорости газов и плотности орошения. [c.50] Аэродинамическое соиротивление загруженной навалом насадки из колец размерами 25 X 25 X 3 мм высотой слоя 290 мм в зависимости от плотности орошения и скорости газов (уел. обозначения — см. рис. П-7). [c.50] Проведенные на этой установке опыты позволили впервые получить данные о работе контактной камеры экономайзера при высокой температуре исходной воды. Эти данные были впоследствии использованы при проектировании промышленных установок па Бердичевской электростанции. Следует отметить, что обе описанные выше опытные установки предназначались в первую очередь для определения степени нагрева воды и охлаждения газов в зависимости от геометрической характеристики насадки и режимных параметров. Теплообмен и аэродинамическое сопротивление изучались попутно, поэтому точность полученных результатов по теплообмену сравнительно невелика. К тому же опыты проводились в ограниченном диапазоне начальной температуры газов и только в слое беспорядочно лежащих колец малых размеров. [c.51] В установке использовались дымовые газы, получаемые в собственной топке специально для этой цели. Было установлено специальное оборудование для охлаждения и увлажнения топочных газов до определенной температуры и заданного содержания влаги. Поэтому на данном стенде была обеспечена возможность проведения опытов, полностью соответствующих условиям работы контактных экономайзеров, устанавливаемых за а) котлами без хвостовых поверхностей нагрева б) котлоагрегатами, имеющими хвостовые поверхности в) промышленными печами, имеющими высокую температуру уходящих газов г) сушильными установками, отличающимися высоким влагосодержанием и сравнительно низкой температурой уходящих газов, а также условиям работы контактно-новерхностных котлов различных типов. [c.51] Опыты проводились при противотоке и прямотоке дымовых газов и воды. Переход от противотока к прямотоку и наоборот осуществлялся с помощью установки соответствующих заглушек в газоходы, примыкающие к контактной насадочной камере с внутренним диаметром 288 мм. Для визуальных наблюдений верхняя часть ее изготовлена из оргстекла. [c.52] Генератором продуктов сгорания была топка с инжекционной горелкой Укргипроинжпроекта. Для получения дымовых газов нужной температуры они пропускались через охладитель, где охлаждающей средой была вода с температурой не ниже 60° С, чтобы предотвратить конденсацию водяных паров из дымовых газов. Регулирование температуры газов производилось изменением как температуры, так и уровня воды в охладителе, т. е. изменением величины тенлообменной охлаждающей поверхности. [c.52] Вернуться к основной статье