Радиационно конвективные

Процессы теплопроводности и конвективного теплообмена могут сопровождаться теплообменом излучением. Теплообмен, обусловленный совместным переносом теплоты излучением и теплопроводностью, называют радиационно-кондуктивным теплообменом. Если перенос теплоты осуществляется дополнительно и конвекцией, то такой процесс называют радиаиионно-конвективным теплообменом. Иногда радиацион-но-кондуктивный ,и радиационно-конвективный перенос теплоты называют сложным теплообменом.

Среди процессов сложного теплообмена различают радиацион-но-конвективный и радиационно-кондуктивный теплообмен.

Радиационно-конвективный перенос теплоты является наиболее юбщим случаем сложного- теплообмена; при этом теплота переносится ие только радиацией, но и теплопроводностью, и конвекцией.

Рассмотрим радиационно-конвективный перенос теплоты при турбулентном движении излучающей среды внутри цилиндрического канала. Канал имеет диаметр d=2r0, длина его равна /, температура поверхности неизменна и равна Тс. Среда имеет заданную температуру на входе 7\, физические свойства, не зависящие от температуры, и равномерное распределение осредненной скорости wx по сечению канала. Процесс теплообмена является установившимся во времени. Требуется определить распределение температуры в излучающей среде и тепловой поток1 [Л. 205].

Число Во характеризует радиационно-конвективный теплообмен; чем меньше его величина, тем большую роль играет лучистый перенос в среде по сравнению с конвективным.

Обычно процессы сложного теплообмена делят на три основные разновидности: радиационный теплообмен в движущейся (но нетеплапроводной) среде, радиацион-но-'кондуктивный и радиационно-конвективный теплообмен.

Глава пятнадцатая Радиационно-конвективный теплообмен

15-3. Радиационно-конвективный теплообмен потока среды со стенками канала

Однако возрастающие потребности современной теплотехники и теплоэнергетики, многообразие технических устройств, в которых определяющим фактором является радиационно-конвективный теплообмен, приводят к необходимости более широкого исследования этих процессов с целью создания общей и надежной методики их расчета. В связи с этим возникает проблема выбора наиболее рационального пути исследования процессов радиационно-конвективного теплообмена и создания оптимальной методики их моделирования.

16-3. Радиационно-конвективный теплообмен газового потока в канале

Глава пятнадцатая. Радиационно-конвективный теплообмен . 396

Испарительные поверхности нагрева размещают в топке 9 в области наиболее высоких температур или в газоходе, расположенном за топкой. Это, как правило, радиационные или радиационно-конвективные поверхности нагрева — экраны, фестоны, котельные пучки. Экраны 11 —это поверхности нагрева котла, расположенные на стенах топки и газоходов и ограждающие их от воздействия высоких температур. Экраны могут быть установлены внутри топки —двусветные экраны. В этом случае они подвергаются двустороннему облучению.

Радиационно конвективные с естественной циркуляцией1 1,4/14 4,0/40 250 440 100 1600 — — 2,78/10 2,78/10 5,56/20 5,56/20 8,34/30 8,34/30 13,9/50 13,9/50 19,4/70 19,4/70 27,8/100 27,8/100 36,1/130 36,1/130

Испарительные поверхности нагрева размещают в топке 9 в области наиболее высоких температур или в газоходе, расположенном за топкой. Это, как правило, радиационные или радиационно-конвективные поверхности нагрева — экраны, фестоны, котельные пучки. Экраны 11 —это поверхности нагрева котла, .расположенные на стенах топки и газоходов и ограждающие их от воздействия высоких температур. Экраны могут быть установлены внутри топки —двусветные экраны. В этом случае они подвергаются двустороннему облучению.

При развитом конвективном перегревателе температура пара растет с увеличением нагрузки; наоборот, при мощном радиационном перегревателе температура в этих условиях снижается. Теоретически возможно компоновать перегреватель смешанного (конвективно-радиационного) типа для получения постоянной температуры перегрева независимо от нагрузки. Однако, на практике даже комбинированные радиационно-конвективные пароперегреватели в эксплуатационных условиях не обеспечивают постоянства температуры перегретого пара в пределах допустимых отклонений, в связи с чем каждый парогенератор оборудуется устройством для регулирования температуры перегретого пара. При этом номинальная температура первичного пара и пара промежуточного перегрева должна обеспечиваться в диапазоне нагрузок парогенератора от 70 до 100%. ГОСТ 3619-69 установлены наибольшие допустимые отклонения температуры перегретого1 пара от номинального значения '(табл. 2-7).

РАДИАЦИОННО-КОНВЕКТИВНЫЕ

Весьма благоприятными характеристиками, с точки зрения незначительного воздействия изменений нагрузки котла на температуру перегрева пара, обладают комбинированные, радиационно-конвективные "пароперегреватели.

Вместе с тем ГОСТ 3619-59 установлены небольшие допустимые отклонения температуры перегретого пара от номинального значения: от +10 до —15°С в парогенераторах среднего и от +5 до —10° С — высокого давления (см. табл. 1-2). Даже комбинированные радиационно-конвективные пароперегреватели в эксплуатационных условиях не обеспечивают постоянства температуры перегретого пара в пределах допустимых отклонений, в связи с чем каждый парогенератор независимо от системы оборудуют устройством для регулирования температуры перегретого пара. При этом номинальная температура как первичного пара, так и пара промежуточного перегрева должна обеспечиваться в диапазоне нагрузок парогенератора от 70 до 100%'.

3.3. РАДИАЦИОННО-КОНВЕКТИВНЫЕ КОТЛЫ-УТИЛИЗАТОРЫ

Таблица 3.6. Водотрубные радиационно-конвективные котлы-утилизаторы

Радиационно-конвективные котлы применяются для использования физической теплоты отходящих продуктов сгорания при температуре, превышающей 1400-1500 К. При таких температурах в теплообмене преобладает радиация трехатомных компонентов продуктов сгорания и содержащегося в них технологического уноса.

Высокотемпературные радиационно-конвективные котлы устанавливают за отражательными печами цветной металлургии (плавильными, рафинировочными и шлаковозгонными), кислородными сталеплавиль-