ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Влияние расположения и относительных шагов труб из "Рабочие процессов и вопросы усовершенствования конвективных поверхностей котельных агрегатов " Графики показывают очень сильную зависимость коэффициента загрязнения е от диаметра труб. При уменьшении диаметра он снижается. Так, например, при уменьшении диаметра от 76 до 25 ми для шахматного пучка значение н снин ается в среднем в 4 раза, а при уменьшении от 38 до 25 лии— в 2,2 раза. [c.19] В коридорных пучках влияние диаметра еще больше. Уменьшение d от 38 до 25 мм здесь дает снижение г примерно в 2,5 раза. [c.19] Сильную зависимость коэффициента загрязнения от диаметра труб можно было бы объяснить В первую очередь тем, что при уменьшении диаметра форма загрязняющего слоя приблизительно сохраняется такой же, а линейные размеры его соответственно должны уменьшаться, подчиняясь геометрическому подобию. При этих условиях средняя толщина загрязняющего слоя, а следовательно, и коэффициент загрязнения должны уменьшаться пропорционально диаметру труб. [c.20] В действительности, как показывает опыт, при переходе к малым диаметрам подобие загрязняющего слоя соблюдается не полностью, и уменьшение толщины загрязняющего слоя получается более значительным, чем уменьшение диаметра. Это происходит потому, что с уменьшением диаметра труб уменьшается радиус кривизлы потока, обтекающего трубы, и увеличиваются действующие на частицы золы центробежные силы, которые начинают превышать силы пр итяжения для все более и более мелких частиц золы. [c.20] Результаты опытов дают возможность рекомендовать уменьшение диаметра труб как очень эффективную меру для уменьшения загрязнения поверхности нагрева. Учитывая, что уменьшение диаметра труб благоприятно сказывается та-кже на коэффициенте теплоотдачи и на компактности поверхности нагрева, мож но рекомендовать широкое внедрение в котельную технику труб малого диаметра (порядка 25— 32 мм). [c.20] Следует указать, что этот вывод из опытов по исследованию загрязнения труб золой уже нз шел отражение в практике котлостроения. В последнее время при сооружении новых котлов диаметр труб 32 мм стал одним из ходовых для змеевиковых поверхностей нагрева. Имеются конструкции и с меньшими диаметрами труб. [c.20] Влияние шагов труб на загрязнение устанавливалось на основе опытов с пучками труб двух диаметров — 25 и 38 мм. При этом относительный шаг труб в поперечном ряду Si/d изменялся в пределах 2—2,4, а относительный шаг между рядами S2/d в шахматных пучках— в пределах 1—2 и в коридорных 1,25—2,5. [c.20] Опыты показали, что в шахматных пучках изменение sjd от 2,0 до 2,4 влияет на коэффициент загрязнения незначительно. [c.20] Величина относительного продольного шага Sa/o в шахматных пучках очень сильно влияет на коэффициент загрязнения. Кривые рис. 1-6 показывают, что уменьшение S2/d от 2 до 1 при Si/d=2 в диапазоне скоростей 8—10 Mj eK приводит к уменьшению е в 4,5 раза. [c.20] Уменьшение продольного шага от больших значений до S2/ = 2 мало изменяет картину обтекания труб шахматного пучка. При дальнейшем уменьшении s d от 2 до 1 происходят постепенное поджатие диагонально-направленных потоков внутри пучка к кормовым областям труб и увеличение диагональных скоростей. Это способствует сдуванию золы с кормовых частей труб, т. е. с тех мест, где загрязнение наибольшее (см. рис. 1-3). При S2/ i = 1—1,2 кормовые части труб становятся практически чистыми при обычных скоростях газа, порядка 8—10 Mj eK. [c.21] Характер зависимости, выраженной формулой (1-7), отвечает этой картине обтекания при S2/af 2 изменение относительного продольного шага мало сказывается на коэффициенте е, а сокращение S2ld от 2 до 1 вызывает сильное уменьи1ение е, причем само уменьшение тем сильнее, чем меньше S2/d. [c.21] В отличие от шахматных пучков в коридорных изменение Ss/d мало сказывается а величине коэффициента загряз не ия е Коэффициент п в формуле (1-4) для коридорных пучков может быть принят постоянным = 0,08. [c.21] по-видимому, объясняется тем. что изменение шагов труб в коридорном пучке не вызывает столь существенного изменения картины обтекания труб, как в шахматном, и соответственно мало влияет на самообдувку пучка. Кормовые вихревые зоны, в которых, как указано выше, витают наиболее тонкие частицы золы, склонные к inajmnaHnro, в коридорном пучке сохраняются при любом продольном шаге. [c.21] Сопоставление коэффициентов загрязнения шахматных и коридорных пучков приводит к выводу о значительном преимупхестве первых. В шахматных пучках при прочих одинаковых условиях коэффициент загрязнения приблизительно в 2 раза меньше, чем в коридорных. Объясняется эта разница тем, что в коридорных пучках между соседними трубами в продольных рядах имеется застойная область, усиливаю-ща я кормовые и лобовые отложения, в то время как в шахматных пучках кормовая область труб обдувается диагональными потоками газа, выходящими из промежутков между соседними трубами диагональных рядов, а лобовая область — набегающим потоком, выходящим из промежутков между трубами предыдущею поперечного ряда. [c.21] Результаты опытов по установлению влияния расположения труб и относительных шагов позволяют сделать определенные практические выводы. Так, например, до сих пор считалось, что коридорное и шахматное расположения труб в конвективных пакетах в отношении теплообменных характеристик приблизительно равноценны. Считалось, что если несколько увеличить скорость газа в коридорном пучке по сравнению с шахматным, то при одинаковом расходе энергии на преодоление аэродинамических сопротивлений теплосъем в них будет одинаков. Опыты по золовому загрязнению показывают, что в условиях запыленного потока коридорные пучки при одинаковом расходе энергии на тягу дают меньший теплосъем, а поэтому при проектировании конвективных поверхностей нагрева для работы на дымовых газах следует отдать предпочтение шахматным пучкам, а от коридорных пучков отказаться совсем. [c.21] до сих пор имелось представление о большей склонности тесных пучков к загрязнению. Назывались даже цифры минимальных расстояний между трубами в свету (например, по мнению проф. [c.22] Вывод о значительных преимуществах тесного расположения труб малого диаметра безоговорочно справедлив для топлив, дающих сыпучие отложения золы на трубах. При сжигании топлив, золовые отложения которых склонны к неограниченному росту, тесные пучки труб малого диаметра не будут самообдувающейся поверхностью однако, как будет показано ниже , применение их целесообразно и в этом случае, но при регулярной очистке чугунной дробью или иным эффективным способом. [c.22] Вернуться к основной статье