ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Нагревание слоя зернистого материала из "Теплопередача и теплообменники" Этот случай особенно важен для расчета условий пуска каталитических печей. Горячий газ проходит через реактор, заполненный катализатором, и нагревает его до температуры реакции, В этом случае нас может интересовать продолжительность нагревания и конечное распределение температур в печи. [c.600] Впервые расчет этого случая провел Шуман [51] подробный обзор работ, касающихся этого вопроса, дали Леф и Гаулей [52]. [c.600] дан в своем расчете исключает внутреннее тепловое сопротивление самих зерен. Обычно из-за небольших размеров зерен разность между температурами на поверхности их и внутри бывает незначительна. Кроме того, Шуман предполагает также равенство температур в данном сечении печи. В действительности температуры у стенок несколько иные, так как скорости потока греющего газа в этих местах уменьшаются. Но благодаря небольшой толщине пограничного слоя и не слишком большой разнице скоростей этой неточностью можно пренебречь. Подобным же образом можно принять неизменность параметров газа и твердого тела, для которых используются средние значения. [c.600] Температурный симплекс правой стороны уравнений (7-272) и (7-273) после некоторых преобразований удается свести к произведению критериев Фурье и Био, а критерий 51 представляет собой некоторое видоизменение обычного критерия Стантона. [c.601] Для практического использования Шуман разработал диаграммы этих функций, у которых в дальнейшем Фернес [53] расширил пределы переменных. На рис. 7-49 и 7-50 эти диаграммы даны в обычных шкалах, которые удобнее для интерполяции, чем полулогарифмические (как у Шумана) [54]. [c.601] Располагая экспериментальными значениями коэффициента а ,, нет необходимости искать значения поверхности в единице объема, часто очень трудной для определения. Поверхность можно обойти в расчете, пользуясь формулой (7-274). Объемные коэффициенты теплоотдачи а , определялись многократно. [c.601] Фернес [53] нашел очень сложную зависимость от массовой скорости, температуры газа, диаметра зерна, доли свободного объема и природы зернистого материала. [c.601] О — массовая скорость, рассчитанная на пустое сечение, /гг/л час. [c.602] Этим вопросом занимались также Гаузен [58], Клинкенберг [59], Леду [60] и другие исследователи. [c.602] Пример 72. Слой зернистого материала толщиной 1,5 м должен быть нагрет от 20 до 320 С (в конечном сечении) при помощи газа с температурой при входе 420° С. Расход газа 300 час. Теплоемкость материала зерен Ств = 0,25 ккал/кг °С плотность материала 7тв = 2600 кг/м -, теплоемкость газа Ср = 0,23 ккал/кг °С коэффициент теплоотдачи (рассчитанный отдельно) а = 16 ккал/м час °С поверхность единицы объема материала а = 125 доля свободного объема Ь = 0,45. [c.603] Определить время нагревания, конечную температуру газа при выходе и конечную температуру материала при входе газа. [c.603] Для значений = 0,75 и = 4,35 найдем 2 7,2 по диаграмме, приведенной на рис. 7-49. [c.603] В том же сечении 2 для значений = 4,35 и 2 = 7,2 найдем = 0,82 по диаграмме, приведенной на рис. 7-50. [c.603] Для входного сечения / так как х==0. [c.603] При том же значении 2 = 7,2, т. е. по истечении того же времени нагревания, на диаграмме, приведенной на рис. 7-49, дано значение, очень близкое к единице. [c.603] Поэтому температура материала почти достигнет входной температуры газа. Небольшая разница трудна для отсчета и, кроме того, в области 31 3 получаются большие ошибки. [c.603] Вернуться к основной статье