ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Толщина и скорость движения шлаковой пленки из "Шиповые экраны топок паровых котлов " Определению толщины и скорости движения шлаковой пленки иосвящен ряд работ, анализ которых приведен в [Л. 1]. Наиболее четко и физически обоснованно движение шлаковой пленки рассмотрено в [Л. 21]. Однако в этой работе, так же как и в других, не учитывалось влияние энергии движения факела на течение шлаковой иленки, что при скорости потока относительно пленки более 10 м1сек вносит значительные погрешности. В предлагаемой читателю работе сделана попытка устранить этот пробел. [c.68] Как показали расчетные исследования (см. приложение 1), скорость движения пластичного слоя шлака для основных энергетических углей намного меньше жидкого. Поэтому в дальнейших теоретических и расчетных построениях скоростью движения этого слоя прене- брегается, и поверхность э с / = /о считается границей между шлаковой коркой и текущей л-сидкой пленкой шлака. [c.69] В шлаковом покрытии экранов нас в первую очередь будет интересовать жидкая пленка, поскольку через нее осуществляется теплообмен в футерованных экранах камеры горения. Зная физические свойства и изменение толщины шлаковой пленки, а также распределение температур в ней, можно определить среднюю или локальную величину плотности теплового потока в шиповом экране. [c.69] Рассмотрим вначале наиболее ясно организованный случай движения шлаковой пленки в вертикальном цилиндрическом циклонном предтопке с нижним выходом газов, а затем полученные зависимости распространим на другие топочные устройства [Л. 21]. [c.69] Распределение шлака по шлакоулавливающей поверхности предполагается равномерным и симметричным относительно оси камеры, (что является условным допущением). Так как отношение толщины шлаковой пленки к диаметру камеры б/Dnp является весьма малым ( 10 ), слой шлака принимается плоским независимо от формы стенки. Поскольку толщина пленки мала, все производные по сечению пленки много больше производных вдоль шлаковой пленки. Поэтому движение можно считать одномерным. [c.70] Ось Z в плоскости раздела слоев жидкого и пластичного шлака направлена вниз, ось jk — перпендикулярно шлаковой пленке, а ось у —тангенциально к предтопку (рис. 4-1). [c.70] Шлаковая пленка в предтопке движется вертикально вниз с вращением, обусловленным тангенциальной скоростью факела. Поскольку движение факела осесимметрично, учитывая равномерное распределение шлака по экранам в сечении иредтопка, можно считать, что тангенциальная скорость в пленке Wy = f(x) и при определенном значении х, а также при л = бп i y = onst. Это дает возможность определять к Wy в пленке раздельно, используя самостоятельные уравнения. Вначале определяется вертикальная скорость движения пленки и ее толщина. [c.70] Постоянные i и Са находятся при следующих граничных условиях. [c.72] Касательное напряжение на внешней границе пленки меняется по высоте предтопка, что не имеет значения для дальнейших вычислений. Относительно определения величины Sjiz будет сказано ниже. [c.72] Кг — ДОЛЯ кинетической энергии частиц шлака, которая передается шлаковой пленке, с учетом диссипации энергии в пограничном слое. [c.77] Как показали экспериментальные исследования, практически в качестве скорости факела Voz на границе с пограничным слоем для вихревой камеры можно брать среднюю скорость газов в сечении. [c.77] Из формулы (4-22) следует, что величина 5п,шл меняется по высоте камеры. [c.77] Очевидно, максимальная величина 5п.шл будет в начале камеры, где dr[mnldz имеет наибольшее значение. [c.77] Для определения коэффициента % А. В, Рыжаковым была подсчитана диссипация энергии частиц шлака в пограничном слое у шлаковой пленки. [c.77] Турбулентный пограничный слой в топочной камере весьма развит вследствие сравнительно высокой вязкости горячих топочных газов его расчетная толщина в вертикальном циклонном предтопке по формуле (4-25) составляет 0,06—0,09 м, увеличиваясь по мере удаления от места ввода воздуха. Толщина ламинарного подслоя 0,001—0,0015 м. [c.78] При наличии значительной относительной скорости частицы и газа сила аэродинамического сопротивления намного превалирует над остальными составляющими [Л. 47]. [c.80] Математическое моделирование движения шлаковых частиц в пограничном слое для вертикальной циклонной камеры но системе дифференциальных уравнений (4-27) было выполнено на автоматической цифровой вычислительной машине Урал-2 . Решение производилось численным методом Рунге—Кутта. Расчеты выполнены применительно к частицам шлака, образующимся из внешней золы, не связанной с горючей массой. [c.81] На рис. 4-2,а показано изменение аксиальных и радиальных скоростей частиц в зависимости от их диаметра и аксиальной скорости газов v z- Частицы диаметром выше 150 мк практически не тормозятся в пограничном слое, в то время как частицы диаметром менее 50 мк уменьшают свою скорость значительно. С увеличением скорости газов общий эффект торможения по всему спектру частиц уменьшается. Аксиальный путь, пройденный частицей за время пребывания ее в пограничном слое (рис. 4-3), резко растет с уменьшением ее диаметра и скорости газов. Достаточно мелкие частицы (й ч 20ч-30 мк) не сепарируются на экранную поверхность и выносятся во вторую камеру. [c.81] Аналогично находилась тангенциальная скорость частицы в пограничном слое (см. рис. 4-2,6). [c.81] Как видно из рис. 4-4,а, величина диссипации кинетической энергии частиц шлака в пограничном слое в конце вертикального циклонного предтопка составляет 10—18% в зависимости от скорости потока на границе с пограничным слоем. [c.83] Вернуться к основной статье