ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Теплообмен между кипящим слоем и поверхностью из "Обжиг серного колчедана в кипящем слое " При движении чистого газа вдоль поверхности теплообмена толщина пограничной пленки составляет 1,5—3 мм в зависимости от режима омывания поверхности. Поэтому, например, при температуре порядка 800 С коэффициент теплоотдачи воздушного потока к поверхности имеет значения 20—40 ккал/ м -ч-град). Из уравнения (1П-9) следует, что для тех же условий при коэффициенте теплоотдачи от кипящего слоя к поверхности 300 ккалЦм -ч-град) средняя толщина пограничной пленки равна 0,2 мм. [c.67] Малое время пребывания частиц у поверхности, а также одновременный контакт этих частиц с газом и частицами, еще не вступившими в интенсивный теплообмен, обусловливает уход частиц от поверхности с температурой, значительно отличающейся от температуры поверхности. Место ушедших от поверхности частиц занимают новые частицы при температуре основной массы слоя. Совершенно очевидно, что интенсивность теплообмена зависит от концентрации и частоты смены частиц у поверхности теплообмена. [c.68] Быстрая смена частиц у поверхности определяет высокий температурный напор между поверхностью и частицами. Отсюда следует, что коэффициент теплоотдачи от слоя к поверхности в основном определяется скоростью газового потока, порозностью слоя и физическими характеристиками ожижающего агента. [c.68] На рис. П1-12 приведена зависимость коэффициента теплоотдачи к поверхности от скорости газового потока при температуре слоя 800°С и средневзвешенных диаметрах частиц 0,35 0,55 0,75 и 3,1 мм. [c.68] Коэффициент теплоотдачи от кипящего слоя к поверхности зависит от большого числа переменных. О влиянии каждой из них можно судить при равенстве остальных. Влияние диаметра частиц на коэффициент теплоотдачи проявляется по-разному в зависимости от того, на какой ветви кривой Ми =/(Ке) происходит псевдоожижение при данной скорости газового потока. [c.69] Если при данном гранулометрическом составе псевдоожижение слоя происходит на восходящей ветви кривой, т. е. до точки а ах. то увеличение крупности частиц в слое приводит к уменьшению коэффициента теплоотдачи, что непосредственно видно из формулы ( П-12). При псевдоожижении слоя на нисходящей ветви кривой увеличение частиц может приводить к повышению коэффициента теплоотдачи. Это объясняется тем, что при постоянной скорости газового потока с увеличением крупности частиц порозность слоя значительно снижается, что приводит к интенсификации теплоотдачи в большей степени, чем ее падение от увеличения диаметра частиц. [c.69] Физические свойства твердых частиц влияют на коэффициент теплоотдачи в различной степени. Наибольшее влияние оказывает кажущийся удельный вес частиц. При неизменной скорости газового потока увеличение укаж приводит к уменьшению порозности слоя и, как следствие, к увеличению коэффициента теплоотдачи, и наоборот. [c.70] Влияния теплопроводности твердых частиц на коэффициент теплоотдачи не обнаружено. [c.70] Величина коэффициента теплоотдачи определяется не только гидродинамическими характеристиками системы, но в значительной степени геометрическими размерами слоя и тепловоспринимающей поверхности, а также высотой установки последней над газораспределительной решеткой. [c.70] Как уже отмечалось (стр. 41), отношение первоначальной высоты слоя Но к диаметру аппарата 1 апп в значительной степени влияет на структуру кипящего слоя, поэтому коэффициент теплоотдачи зависит от этого отношения. Влияние отношения Н В на а различно для модельных и промышленных аппаратов. Последние характеризуются малой величиной отношения Яо// апп- Например, для печи диаметром 5 м при высоте слоя 1 м отношение Но/В пп = 0 2, а модельная установка диаметром 200 мм и с таким же отношением о/ апп должна была бы иметь высоту слоя 40 мм. Вполне очевидно, что слои высотой 1000 и 40 мм (при прочих равных условиях) будут отличаться по своей структуре друг от друга. Кроме того, необходимо также отметить, что на качестве псевдоожижения при малых высотах слоя сильнее сказываются высокие скорости воздуха на выходе из отверстий решетки. Поэтому в модельных условиях исследования по гидродинамике и теплоотдаче ведут при Яо// апп 0,5. По результатам, полученным на модельной установке, можно определить общую закономерность изменения коэффициента теплоотдачи при разных гидродинамических режимах. Эта закономерность затем уточняется по абсолютным величинам коэффициента теплоотдачи, определенного в промышленных условиях. [c.70] Тепловоспринимающие поверхности, устанавливаемые в кипящем слое, в большинстве случаев представляют собой пучки горизонтальных или слабонаклоненных труб. [c.70] Кроме того, необходимо также иметь в виду, что охлаждающие элементы устанавливаются так, чтобы нижние трубы отстояли от воздухораспределительной решетки на расстоянии 100—150 мм, т. е. выше зоны стабилизации кипящего слоя, которая характеризуется более высоким коэффициентом теплоотдачи, но где в то же самое время может быть значительным эрозионный износ. [c.71] При конструировании охлаждающих элементов выбор необходимого диаметра труб практически не ограничен, поскольку с изменением диаметра труб коэффициент теплоотдачи не изменяется [76, 77]. [c.71] Взаимное расположение труб может оказать значительное влияние на интенсивность теплообмена и существенно снизить использование поверхности, установленной в слое. [c.71] При близком расположении труб друг относительно друга вышележащие трубы охлаждающих элементов могут попадать в гидродинамическую тень нижележащих труб и коэффициент теплоотдачи для них будет более низким. Поэтому при конструировании охлаждающих элементов просвет между трубами, лежащими в вертикальной плоскости, делают не менее 80—100 мм. Однако при необходимости установки в кипящем слое большой тепловоспринимающей поверхности (низкая температура обжига, обжиг углистого колчедана и флотационного с применением кислорода) приходится трубы охлаждающих элементов располагать более компактно, без просветов (рис. III-13). Испытания таких охлаждающих элементов показали, что средний коэффициент теплоотдачи для них примерно равен коэффициенту теплоотдачи в элементах с просветами между трубами. [c.71] Вернуться к основной статье