Радиационной составляющей

Обычно число впрыскивающих пароохладителей не превышает двух. Пароохладитель устанавливают перед выходной ступенью. При развитой радиационной поверхности перегревателя или при включении ширм после конвективного пакета впрыск воды делают перед ширмами или в рассечку между ними, если они выполнены по двухпоточной схеме.

Обычно число впрыскивающих пароохладителей не превышает двух. Пароохладитель устанавливают перед выходной ступенью. При развитой радиационной поверхности перегревателя или при включении ширм после конвективного пакета впрыск воды делают перед ширмами или в рассечку между ними, если они выполнены по двухпоточной схеме.

Радиационная поверхность нагрева, расположенная в топке, может быть найдена как сумма радиационной поверхности экрана (Н^) и собственно котла — фестона или первого котельного пучка (Нр):

где У. — коэфициент загрязнения, принимаемый равным 1 при газообразном топливе, 0.8 — при мазуте и твёрдых топливах, сжигаемых в слое, 0,7 — при камерном сжигании антрацитов и каменных углей и 0,55 — при камерном сжигании бурых углей и сланцев; а — степень черноты пламени, равная для светящегося мазутного пламени 0,85, каменных и бурых углей — 0,70, пыли тощих углей — 0,60, антрацитовой пыли — 0,45, для несветящегося газового пламени и пламени антрацита при слоевом сжигании — 0,40; ф — степень экранирования, равная отношению суммарной радиационной поверхности топки к суммарной площади стен, ограничивающих топку:

Помимо формулы Гурвича для этих расчётов можно воспользоваться также и номограммой фиг. 7. В этом случае находят среднее тепловое напряжение радиационной поверхности нагрева топки

так как теплоотдача излучением для радиационной поверхности котла Н'^ уже была учтена в расчёте топки.

Конструкция такого котла типа 200/35 приведена на фиг. 20. Переходная зона котла вынесена в конвективный газоход, расположенный непосредственно за пароперегревателем. Навивка змеевиков радиационной поверхности нагрева произведена при горизонтальном расположении труб на передней и задней стенке топки и при наклонном — по боковым стенкам. Для уменьшения гидравлического сопротивления кот-лоагрегата число параллельно включённых змеевиков доведено до 60 в радиационной части и 177 в переходной зоне и пароперегревателе.

Конструктивная схема контактно-поверхностного котла-экономайзера для горячего водоснабжения КПГВ-1 теплопроизво-дительностью 0,85 Гкал/ч показана на рис. VIII-1. В конструкции этого котла-экономайзера КПГВ-1 по сравнению с его прототипом (котлом-экономайзером с панельной горелкой) приняты следующие изменения и дополнения, проверенные сначала на опытном образце меньшей теплопроизводительно-сти: 1) увеличены глубина топки до 900 мм, площадь радиационной поверхности до 3,8 м2; 2) устроена кирпичная вставка между горелкой и топочной камерой, что позволило стабилизировать горение газа, прекратить вибрацию корпуса котяа и снизило теплонапряжение топочного объема; 3) применены 'более крупные, правильно уложенные (рядами) кольцевые насадки размерами 50x50x5 мм, а также седловидные насадки размерами 50 мм; 4) установлен на выходе из топки в контактную камеру клапан, с помощью которого можно регулировать аэродинамическое сопротивление топки. Общие габаритные размеры котлов КПГВ-1, кроме высоты, примерно такие же, как у отопительных поверхностных котлов. Высота их составляет 3,7 м, однако котлы все же хорошо вписываются в существующие здания отопительных котельных.

Определим среднее количество тепла, переданного пламенем единице площади радиационной поверхности нагрева:

Анализ имеющихся материалов показывает, что расхождение температур не остается постоянным и зависит от радиационной поверхности топки (рис. 3-26). График построен применительно к топке котла мощностью 150 Мкал (200 т/ч) на основе проделанных ло действующим нормам расчетов. Как видно, для неэкранированной топки (Яр = 0) температура топочных газов на выходе из нее равна теоретической и для мазута выше, чем для газа. По мере увеличения охлаждающей поверхности указанные температуры сближаются. Точка пересечения соответствует площади поверхности камеры сгорания 100 м2, выходной температуре, близкой

быть увязаны как с различными условиями сжигания газа в топочных камерах, так и с изменениями режима эксплуатации котло-агрегата. В частности, они позволяют более полно оценить эффективность использования радиационной поверхности и конвективных газоходов котла.

Следует отметить также основные ограничения, накладываемые на величины, входящие в выражения для чувствительности канала регистрации радиометрического дефектоскопа. Увеличению средней скорости счета в схемах с формирователями импульсов препятствует ограниченное быстродействие электронных блоков, на которых созданы эти схемы. Как уже отмечалось, первым звеном, ограничивающим быстродействие, является сам сцинтилляционный кристалл. Последующие блоки лишь снижают значение предельно допустимой скорости счета. От этого недостатка свободна схема (см. рис. 79, в), с помощью которой можно регистрировать большие потоки излучения. Однако по мере возрастания скорости счета и снижения радиационной составляющей погрешности возрастает роль аппаратурной составляющей. Эта составляющая начинает преобладать, и дальнейшее увеличение регистрируемого потока теряет смысл. Конечно, еще раньше перестают быть справедливыми выражения (45) и (48), полученные в предположении, что стр =0а .

Намного шире возможный диапазон изменения коэффициента теплопроводности. Это связано как с изменением фазового состояния отдельных компонент и сильным влиянием температуры на теплопроводность каждой фазы, так и с появлением при больших температурах дополнительной, радиационной составляющей теплопроводности внутри пор.

Появление радиационной составляющей в тепловом балансе на поверхности теплозащитного покрытия заставляет полностью пересмотреть модели разрушения, изложенные в предыдущих главах. Это связано прежде всего с изменением соотношения между тепловым и динамическим воздействиями на теплозащитное покрытие.

Применяя итерационный способ решения задач сложного теплообмена, следует вначале задаться величинами Qpea.i по всем зонам и определить на электроинтеграторе описанного типа получающееся для принятого распределения Qpea.i (i=l 2,..., п) температурное поле, на основании которого вычисляется второе приближение всех величин <2рез,г с помощью разностных уравнений конвективного и кондуктивного теплообмена. Продолжая итерационный процесс до приемлемого совпадения величин Qpes.i на всех зонах, получаем решение задачи сложного теплообмена в зональной аппроксимации с применением электроинтегратора для определения радиационной составляющей процесса.

В теплотехнике и теплоэнергетике применяется также метод измерения результирующего радиационного потока посредством термозонда (Л. 301, 302], позволяющий с известным приближением определить долю радиационной составляющей в общем теплообмене.

Конвективный режим внутреннего теплообмена, т. е. режим, при котором доминирует теплопередача конвекцией, характерен для нагрева жидкостей и газов, находящихся в движении. Он нередко сочетается с поступлением тепла от пламени в толщу жидкости или газа за счет радиации; однако в условиях внутренней задачи значение этой радиационной составляющей обычно имеет подчиненный характер и может быть учтено с помощью поправочного коэффициента. Это объясняется тем, что при нагревании жидкости лучистая энергия в значительной мере поглощается поверхностными слоями (жидкое стекло), а при нагреве относительно тонких слоев гомогенных газов их поглощательная способность по абсолютной и относительной величине очень мала. С другой стороны, внутренняя задача в лучепрозрачных средах осложняется явлением переизлучения, т. е. лучистым теплообменом между различными слоями частично лучепрозрачной нагревающейся жидкости. Для этого случая теплопередачи будем пользоваться коэффициентом ав. л.

векцией, также в условиях противотока. Эти зависимости могут оказаться существенными, поскольку в условиях слоя конвективная и радиационная составляющие теплопередачи в некоторых случаях могут быть соизмеримы по величине. В этом отношении слой вполне подобен пористым материалам (например, керамике), для которых зависимость кажущегося коэффициента теплопроводности от температуры общеизвестна [182]. Рост коэффициента теплопроводности при увеличении температуры объясняется увеличением доли радиационной составляющей в теплопередаче. К сожалению, вопрос о роли радиации при слоевых процессах практически не изучен.

Неизменно более низкая температура, указываемая незащищенной термопарой (по сравнению с защищенной) в опытах Циборовского и Роша-к а, н ё"ив л я ё т с я~ с коль ко-нибудь убе- ~ дительньгм доказательством того, что незащищенная термопара измеряла температуру частиц, В их термозонде (рис. 8-2) горячий спай незащищенной термопары 5 был расположен несколько ниже, чем у защищенной 6. Псевдоожиженный слой имел невысокую температуру порядка 80° С, т. е. радиационной составляющей обмена можно было пренебречь. Псевдоожиженный агент — воздух — нагревался псевдоожиженньгм слоем, воспринимавшим тепло от паровой рубашки, т. е. воздух имел в слое несколько меньшую температуру, чем частицы. Для псевдоожиженного слоя мелких частиц (а не крупных, для которых Циборовский и Рошак проводили та-рировочные опыты) характерно резкое изменение температуры газа в зоне активного теплообмена (в самой нижней части слоя, около решетки). Поэтому, если даже обе термопары измеряли температуру газа, все равно нижняя (незащищенная) должна была неизменно указывать в условиях опытов Циборовского и Рошака температуру, меньшую, чем защищенная. Кроме того, могло сказываться и нагревательное действие стальной наружной стенки тонкого ка-17* 259

Лучистый обмен между стенкой и псевдоожиженным слоем может быть учтен с помощью радиационной составляющей Ял эффективного коэффициента теплопроводности слоя. Поскольку формула (10-9) получена как уравнение кондуктивного теплообмена стенки лишь с первым рядом частиц, а лучистый обмен заведомо интенсивно происходит и со всеми «видимыми» стенкой частицами других рядов, то нельзя для подстановки в ЯЭф и формулу (10-9) взять Ял просто как

В условиях лабораторных опытов по определению аст, проведенных различными исследователями, а также в условиях теплообменников с псевдоожиженным слоем, использующих тепло низкого потенциала (например, пар низкого давления), величина радиационной составляющей коэффициента теплообмена стенки с развитым псевдоожиженным слоем невелика по сравнению с кон-дуктивно-конвективной.

увеличения температуры стенки повышать коэффициент теплообмена ее с псевдоожиженным слоем не только за счет радиационной составляющей.