Раскаленных продуктов

Для материалов с сильной анизотропией свойств (а = 40, {3 = 150) экстремальные напряжения в сечении ? = 1 различаются в 2,5 раза, в то время как для изотропных материалов это расхождение составляет лишь 18 %. Однако при некотором сочетании параметров а и (5 расхождение" между максимальными и минимальными напряжениями у анизотропных материалов в этом сечении может быть даже

Установлено, что полифенилы и их смеси не подчиняются уравнению (3-80). Так, для терфенильной смеси ОМ максимальное расхождение составляет 12% [Л. 28].

что дает погрешность в значении k.2, равную 2%. Погрешность Кс2 такого же порядка. Ошибка значений kf", рассчитанных по выражению (1.56), не превышает 15%. Следовательно, допустимое расхождение между &ыч и kfn, обусловленное неточностью значений k.2, K.cz и k™n , при Т-= 573° К не должно превышать 20%. Однако, как можно видеть из табл. 1.12, это расхождение составляет 32%. Более веским аргументом в пользу нашего утверждения, что расхождение в значениях констант скоростей k*bn и kf"1 не может быть обусловленным погрешностей вычислений, следует считать тот факт, что существует определенная температурная зависимость отношения констант скоростей &*ыч и kfn. Как нами установлено, в интервале температур 300—1000° К величина ^ыч/^мп определяется выражением

Для материалов с сильной анизотропией свойств (а = 40, {3 = 150) экстремальные напряжения в сечении ? = 1 различаются в 2,5 раза, в то время как для изотропных материалов это расхождение составляет лишь 18 %. Однако при некотором сочетании параметров а и (5 расхождение" между максимальными и минимальными напряжениями у анизотропных материалов в этом сечении может быть даже

3. Допуски, напечатанные жирным шрифтом, полностью совпадают с соот-близкое совпадение (расхождение составляет не более 10—15%);' отмеченные

Расхождение составляет всего лишь

Искомая величина V" = 1,08 • 2,82 = 3,1 м3. По точному расчету 3,16 м3. Расхождение составляет 3%, что приемлемо для практических целей.

На рис. 4.4 приведено сопоставление расчета критической тепловой нагрузки в зависимости от энтальпии воды, выполненного по рекомендациям [51], с экспериментами. Расхождение расчетных и экспериментальных данных минимально при давлении 10—12 МПа. При р = 18 МПа и малом недогреве это расхождение составляет 25%.

Распределение температур по экранам согласно опытам показано 'на рис. 4-4, 4-5. Каждая кривая получена как осреднение трех одинаковых исследований. Здесь же представлены результаты расчетов, проделанных по формуле (2-43). Расхождение составляет 6 — 10%. Оно может быть уменьшено, если учесть изменение степени черноты экранов и коэффициента теплопроводности воздуха в зависимости от температуры. В расчете зависимость ХВоз(6;п) принималась линейной в виде функции [Л. 9]

отличающуюся от (5-28) численным коэффициентом — вместо 2,67 здесь стоит 2,58, т. е. расхождение составляет 3%. Здесь г, L —радиус и длина капилляра, Ар — пе* репад давлений на его концах.

Расхождение составляет 1,88%.

Смешение воздуха с газом часто осуществляется в них путем закручивания подаваемого на горение воздуха, которое не только сильно турбулизирует факел (что интенсифицирует перемешивание), но и создает мощную циркуляцию к устью горелки раскаленных продуктов сгорания, поджигающих вытекающую из горелки газовоздушную смесь.

Инжекционные горелки не требуют установки вентилятора для подачи воздуха, но нуждаются в большом давлении газа. В крупных печах, и особенно в котельных топках, чаще используются двухпроводные смесительные горелки, в которых газ и воздух подводятся под давлением и частично или полностью смешиваются в самой горелке или на выходе из нее. Интенсивное смешение можно организовать на небольшой длине, а ухудшая его, т. е. приближая горение к диффузионному, можно увеличить при необходимости длину факела. Стабилизация горения осуществляется обычно путем закручивания большей части подаваемого на горение воздуха (так называемого вторичного), создающего мощную циркуляцию к устью горелки раскаленных продуктов сгорания, поджигающих вытекающую из горелки газовоздушную смесь.

нием горючей части пылинки и сопровождается выделением соответствующего количества тепла. Процессы нагрева, газификации, воспламенения и горения частиц топлива происходят при перемещении этих частиц воздухом и газообразными продуктами сгорания по топочной камере от места входа частиц в топку до места выхода их из топки в фестон и далее в пароперегреватель. Поток воздуха и раскаленных продуктов сгорания со взвешенными в этом потоке нагревающимися, газифицирующимися и горящими частицами топлива образует так называемый факел, зрительно воспринимаемый как ярко светящееся пламя. Факел занимает в топочной камере некоторую область, очерченную расплывчатым пульсирующим контуром и обусловленную законами движения газов в ограниченном объеме. Температура, развивающаяся в факеле пылеугольной топки, доходит до 1300—1400 и даже 1500° С, в соответствии с чем факел излучает большое количество тепла. Это тепло в подавляющей своей части воспринимается топочными экранами, в которых в результате этого происходит очень интенсивное парообразование, так что топочные экраны оказываются наиболее эффективной поверхностью нагрева котельного агрегата. После того как горючая масса топливной пылинки выгорит, от пылинки остается частица золы, обычно расплавленная, -поскольку температура в факеле, как правило, превосходит температуру плавления золы топлива. Основное количество этих частиц в топках обычных конструкций уносится из топочной камеры газообразными продуктами сгорания в газоходы котельного агрегата. В правильно спроектированной и нормально работающей топке частицы золы при выходе из топки застывают. Меньшая часть золовых частиц, сплавившись между собой и образовав крупные капли шлака, выпадает из факела и, охладившись по пути, проходит сначала через золовую воронку, а затем через горловину 14 и поступает в шлаковый комод, откуда периодически или непрерывно удаляется.

Во многих теплообменных устройствах современной энергетики и ракетной техники поток теплоты, который должен отводиться от по-' верхности нагрева, является фиксированным и часто практически не зависит от температурного режима теплоотдающей поверхности. Так, теплоподвод к внешней поверхности экранных труб, расположенных в топке котельного агрегата, определяется в основном за счет излучения из топочного 'Пространства. Падающий лучистый поток практически не зависит от температуры поверхности труб, пока она существенно ниже температуры раскаленных продуктов сгорания в топке. Аналогичное положение имеет место в каналах ракетных двигателей, внутри тепловыделяющих элементов (твэлов) активной зоны атомного реактора, где происходит непрерывное выделение тепла вследствие ядерной реакции."Поэтому тепловой поток на поверхнести твэлов также является заданным. Он является заданным и в случае выделения теплоты при протекании через тело электрического тока.

На практике широко применяются методы отвода тепла при кипении жидкости, движущейся внутри труб или каналов различной формы. Так, процессы генерации пара на современных тепловых электрических станциях осуществляются за счет кипения воды, движущейся внутри котельных труб при высоком давлении. Тепло к поверхности труб подводится от раскаленных продуктов сгорания топлива за счет излучения и конвективного теплообмена.

На практике широко применяются методы отвода теплоты при кипении жидкости, движущейся внутри труб или каналов различной формы. Так, процессы генерации пара на современных тепловых электрических станциях осуществляются за счет кипения воды, движущейся внутри котельных труб при ВЫСОКОМ ДаВЛШИИ, Теплота к поверхности .труб подводится от раскаленных продуктов сгорания топлива за счет излучения и конвективного теплообмена.

Сгорание раскаленных продуктов разложения газа в основном происходит на наружной поверхности зоны разложения в зоне 3, где количество воздуха, диффундирующее снаружи внутрь факела, становится уже достаточным для их горения, догорание газа происходит прозрачно-голубоватым пламенем в зоне, непосредственно соприкасающейся с воздухом.

Поясним это на простом примере — тепловой электростанции. В ней протекает целая цепочка энергетических превращений. Сначала химическая энергия топлива и окислителя (кислорода воздуха) превращается во внутреннюю энергию раскаленных продуктов сгорания; затем эта энергия в форме теплоты передается воде и превращается во внутреннюю энергию пара. В свою очередь энергия пара в турбине превращается в механическую, а та — уже в электрическую. Часть внутренней энергии пара отводится из конденсатора охлаждающей водой и выбрасывается в окружающую среду. В целом вся эта последовательность укладывается в вариант 4 схемы энергетических превращений на рис. 3.7. Часть энергии (от 35 до 40 %) преобразуется в полностью упорядоченную, безэнтропийную электроэнергию, зато другая, большая ее часть, низкокачественная, с повышенной энтропией, сбрасывается в окружающую среду. Совершенно очевидно, что чем больше возрастание энтропии на каждом этапе энергетических превращений (т. е. чем хуже они организованы),тем больше будет и суммарный рост энтропии. А это неизбежно приведет к уменьшению безэнтропийной доли энергии на выходе (т. е. электроэнергии) и увеличению доли сбрасываемой высокоэнтропийной теплоты. В электроэнергию перейдет не 35—40 % исходной химической энергии, а меньше — 30, 25 % и т. д. То же самое будет и в любой другой технической системе, что бы она ни производила — теплоту, холод, каучук или металл...

В некоторых случаях на выходе из горелки устанавливают керамический тоннель (например, в беспламенных горелках), сечение которого должно обеспечить поступление раскаленных продуктов полного горения в корень факела. Во избежание попадания в возврат холодных или несгоревших газов, размеры тоннеля должны быть правильно выбраны. Раскаленные под действием возврата стенки керамического тоннеля, излучая тепло на свежие порции горючей смеси, подогревают ее и, вследствие этого, в свою очередь несколько ускоряют воспламенение.

Масса ПХМ-1 служит для набивки подов тех же котлов для топок с жидким шлакоудалением. Для полуоткрытых (с пережимом) топок и циклонных предтопок, в которых температуры раскаленных продуктов горения и шлаков выше, применяется набивка из карборундовой массы, наиболее стойкой при условии наличия над

Способ сжигания газа называется беспламенным потому, что сгорание смеси происходит настолько быстро, что не дает- заметного свечения пламени, его'не видно, так как продукты сгорания становятся прозрачными. Полное сгорание горючих газов с минимальными избытками воздуха против теоретически необходимого при наибольшей скорости горения происходит в туннелях, является экономичным. Особо выгоден этот способ при сжигании низкокалорийных газов: генераторного, доменного и газов подземной газификации угля. П'ри беспламенном способе может быть полное сгорание природных газов с избытком воздуха: а = 1,02-^1,05, т.е. на 2— 5% больше теоретически необходимого. Быстрота и полйота сгорания газовоздушной смеси в топке обеспечиваются не только.вихревым захватом раскаленных продуктов сгорания газа струей свежей горючей смеси, но и увеличе-нием площади закрытия объема камеры горения раскаленными поверхностями. Внутренний диаметр огнеупорного туннеля при этом способе сжигания природных газов должен быть в 2,5, а длина в 12 раз больше диаметра выходного отверстия горелки. Для сжигания искусственных газов беспламенным способом дли-'на туннеля должна быть меньше, т. е. больше диаметра выходного отверстия горелки только в 6—7 раз. Сжигание газовоздущных смесей в туннелях полным горением при наименьших избытках воздуха дает более высокую удельную тепловую нагрузку, чем при сжигании газов другими способами. Поэтому беспламенное сжигание газов успешно применяется в промышленных печах, в которых необходима высокая температура. Например, Макеевский металлургический завод после перевода камерных и методических печей с факельного сжигания доменного газа светящимся пламенем на беспламенный сэкономил 20—33% газа.