ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Экспериментальные материалы и расчетная формула из "Рабочие процессов и вопросы усовершенствования конвективных поверхностей котельных агрегатов " Экспериментальная установка, па которой были произведены опыты по исследованию золового износа, представляет собой разомкнутую аэродинамическую трубу с запыленным потоком воздуха (рис. 2-2), аналогичную той, которая была использована для исследования загрязнения поверхности нагрева золой. Опыты по износу производились с пучками труб f=38 жлг шахматного и коридорного расположений с s,/d = S2/ i = 2. Концентрация золы регулировалась числом оборотов предварительно протарированного шнекового питателя, а измерялась путем взвешивания золы перед загрузкой ее в бункер. Скорость потока определялась по перепаду давления во входном лемнискатнсм раструбе и пересчитывалась на узкое сечение, проходящее вдоль осей поперечного ряда пучка. Проверка полей скорости и концентрации золы в набегающем потоке вблизи лучка труб показала вполне удовлетворительную их равномерность. [c.34] Износ труб определялся по уменьшению веса и толщины стенки. Для этого каждая труба по длине составлялась из трех частей. Средняя часть представляла собой короткое кольцо длиной 42 мм, которое взвешивалось а аналитических весах. Толщина стенки этого кольца определялась микрометром с точностью до 0,01 мм. [c.34] Опыты были проведены при разных скоростях потока (при исчислении по узкому живому сечению пучка от 9 до 23 м1сек), разных концентрациях (32 и 217 г/м ) и различных фракционных составах золы. Зола отбиралась из-под разных газоходов котельного агрегата, работающего на пыли тощего угля. [c.34] отобранная из бункеров под газоходами, отличается от золы, летящей с газами, значительно большей крупностью. Веооятность ударов частиц Т1 золы обычного фракционного состава в 4—5 раз меньше, чем в опытах. До введения коэффициента вероятности ц п формулу для износа результаты опытов не удавалось использовать для расчета износа в реальных условиях и для определения предельно допустимых скоростей в газоходах котельного агрегата. Поэтому такие расчеты давали результат, сильно отличавшийся от того, что наблюдалось в действительности. Учет вероятности ударов частиц дает воз1можность экстраполировать данные опытов с крупной золой на обычные условия и, как будет показано ниже, в этом случае расчеты, основанные на экспериментальном материале, практиче-сми совпадают с действительностью. [c.35] Экспериментальный коэффициент с, вычисленный на основании результатов этих опытов по формуле (2-5) для шахматного пучка, нанесен на график рис. 2-3 в виде функции скорости потока. График показывает, что коэффициент с практически не зависит от скорости, оставаясь постоянным при изменении скорости в широких пределах (от 9 до 22 м сек). [c.35] Разброс точек относительно горизонтальной линии не превышает погрешности опытов. [c.35] Выше уже говорилось, что при первой обработке опытов, выполненной без учета вероятности ударов частиц, экспериментальный коэффициент С оказался зависящим от скорости, что вызывало недоумение. Учет вероятности ударов частиц разъясняет это недоумение и делает расчетную формулу для золового износа более правильной. [c.35] Сравнивая между собой опыты, можно установить, что при изменении концентрации золы в очень широких пределах (от 32 до 217 г м=) и при заметном изменении фракционного состава золы, использованной в опытах, экспериментальный коэффициент с остается практически постоянной величиной. Это означает, что формула (2-5)г с достаточной точностью учитывает влияние и этих факторов. [c.35] По формуле (2-5) с использованием найденного коэффициента можно вычислить средний весовой износ, отнесенный к квадратному метру поверхности, в кг1м . Однако этот износ еще не определяет срока службы труб, поскольку труба разорвется в месте наиболее интенсивного износа. Для того чтобы перейти от среднего по поверхности износа к локальному его значению в наиболее уязвимом месте, было установлено распределение износа по рядам и по периметру труб. [c.36] Эти цифры показывают, что интенсивность износа во втором ряду шахматного пучка приблизительно на 507о больше, чем в среднем по пучку. Для определения износа в этом ряду следует ввести в формулу (2—5) коэффициент р =1,5. [c.36] Исследование распределения износа по периметру труб шахматного пучка sjd = s2jd=2 показало, что зона наиболее интенсивного износа во втором ряду труб расположена вдоль образующих, отстоящих от лобовой точки трубы приблизительно на 30°. В этом месте износ приблизительно в 3 раза больше, чем средний по всему периметру трубы второго ряда. Следовательно, для определения износа в наиболее уязвимом месте необходимо ввести в формулу (2-5) еще один коэффициент неравномерности Р =3. [c.36] При подстановке в формулу (2-9) взсового износа в г м- и удельного веса металла труб в кг м получим утонение стенки в миллиметрах. [c.36] Если принять за единицу абразивность золы тощего угля, для которого выще установлено значение a = 5,4 10 , то согласно различным исследованиям, главным образом ЦКТГ 1 [Л. 9], для других углей она будет характеризоваться следующими приближенными цифрами зола подмосковного угля и донецких углей—1,0, кизеловского — 0,65, челябинское—0,5, богословского—0,4, волжских сланцев—0,55. Сверка с эксплуатационными даниы ми показывает, что абразивность золы челябинского угля значительно выше, чем по имеющимся в литературе стЗ рым определениям, произведенным много лет назад. Поэтому в дальнейшем для этого угля коэффициент абразивности по отношению к тощему углю принят не 0,5, как это делалось раньше [Л. 12], а 0,75. [c.37] Вычисленные согласно этим соотношениям приближенные значения коэффициентов абразивности а для различных топлив привецены в табл. 2-1, которой и рекомендуется пользоваться при расчете золово-го износа. [c.37] Коэффициент m учитывает сопротивляемость металла износу. Для углеродистых труб т=1, для хромомолибденовых от = 0,7. [c.37] Рш И —коэффициенты неравномерности полей скорости и концентрации. На основе ряда исследований на моделях [Л, 4, 9] рекомендуются приближенные значения этих коэффициентов, приведенные в табл. 2-4. [c.38] Необходимые для определения концентрации 13олы дачные можна найти в нормативном методе теплового расчета котельных агрегатов [Л. 53]. [c.38] Значения коэффициента гр, подсчитанного по формуле, показаны сплошной кривой на рис. 2-4. Эта кривая при Sijd 2 объединяет экспериментальные точки лучше, чем усредненная пунктирная линия. Это означает,. [c.40] Зависимость износа от относительного поперечного шага при S jd ,2 требует дополнительной экспериментальной проверки, так как в этой области имеется всего одна экспериментальная точка, отклоняющаяся от кривой рис. 2-4 вниз. Однако такие шаги в конвективных поверхностях котельного агрегата практически не встречаются. [c.41] Сравнительное исследование износа шахматных и коридорных пучков труб показало, что коридопные пучки имеют меньший как общий весовой, так и локальный износ. Объясняется это тем, что в коридорн ых пучках трубы первого ряда заслоняют собой последующие трубы, способствуя движению золы мимо поверхно стп. [c.41] Вернуться к основной статье