Скорость и температуры потока топочных газов

Скорость и температуры потока топочных газов. Связь между двумя важнейшими характеристиками процесса —скоростью потока топочных газов и температурой— легко устанавливается через выражение для баланса тепловой энергии. Если принять, что начальная температура горючей смеси [c.120]

Скорость и температуры потока топочных газов [c.121]

Вторая особенность — высокая парусность пылинок. Так, например, для сферической частицы диаметром 20 мкм в потоке топочных газов с температурой 1 500 °С скорость витания (т. е. скорость свободного падения относительно газа) составляет всего примерно 0,0055 м/с. Для частицы неправильной формы эта скорость почти вдвое меньше. Названное значение скорости относится к инертной частице, не реагирующей с газовой средой. Для горящей угольной частицы в потоке газа появляется еще один фактор, существенно снижающий ее относительную скорость. Это — реактивное воздействие потока продуктов горения от поверхности частицы. С лобовой стороны, обеспеченной более быстрым поступлением кислорода, горение идет быстрее, а следовательно, больше и реактивная сила. В опытах отмечалось снижение относительной скорости горящей частицы по сравнению с инертной до трехкратного. [c.26]

В качестве твердого теплоносителя применяются круглые гранулы глинозема диаметром 8 мм, их теплоемкость 1680 кдж-м- град удельная поверхность 415 пористость 45%. Теплоемкость Hj 2S,9 кдж-кмоль -град- . Физические данные для углеводородов можно найти у Максвелла . Теплоноситель предварительно нагревается до 1093 °С посредством прямого контакта с топочными газами и протекает сверху вниз через реактор параллельно потоку бутана, который имеет на входе температуру 260 С и избыточное давление 1,37-10 н/ж (1,4 ат). Требуемая степень превращения 90%, максимальная температура не должна превышать 871 °С. Найти необходимую скорость циркуляции теплоносителя, давление газа на выходе и объем реактора. [c.277]

Закончив подготовительные работы, подают пар давлением 0,2 МПа в змеевики печи против хода потоков и зажигают горелки. Температура топочных газов па перевалах повышается до 600—650 "С, примерно со скоростью 150°С/ч. При дости- [c.191]

Выбор температуры ta дымовых газов на перевале. Под температурой дымовых газов на перевале понимается температура их при переходе из топочной камеры в конвекционную. Допустимая верхняя граница пв этой температуры зависит от допустимой теплонапряженности радиантных труб и первых рядов конвекционных труб, которая, как уже было отмечено выше, определяется в основном характером сырья, скоростью потока в змеевике, качеством металла труб. [c.484]

Физические явления, подготавливающие и сопровождающие процессы воспламенения и горения, весьма сложны. Горелка и топочная камера реализуют непрерывные поточные процессы, в которых участвуют потоки топлива, окислителя и топочных газов. В большинстве случаев количество окислителя и соответственно продуктов горения значительно превышает количество горючего. Газовоздушный поток, проходя эти устройства, подчиняется законам аэродинамики. Вследствие неоднородности поля температур аэродинамические явления осложняются теплообменом, а вследствие наличия в этом иоле источников газообразования и тепловыделения — и соответствующими физико-химическими процессами. Таким образом, в топочном устройстве приходится иметь дело со сложными полями скоростей, концентраций и температур, с источниками и стоками, что крайне трудно поддается сколько-нибудь точному математическому описанию. Все указанные стороны процесса взаимосвязаны и воздействуют друг на друга. [c.7]

Трубчатые печи представляют собой камеры горения, в которых расположено большое количество труб как над огневым пространством, в котором сгорает топливо, так и в потоке горячих дымовых газов. Общая длина труб, размещенных в печи, достигает несколько километров. В трубчатых печах осуществляется косвенный нагрев. Нагреваемая жидкостная или газовая смесь быстро движется по трубам противотоком топочным газам, обогревающим внешнюю поверхность труб. Трубчатые печи обладают высокой мощностью и интенсивностью, устойчивостью в работе, сравнительной простотой устройства. Интенсивная работа этих печей достигается благодаря высокой скорости потока нагреваемого вещества внутри труб (большой коэффициент теплоотдачи) и развитой поверхности нагрева последних при большой разности температур А . Основная часть теплоты передается радиацией от пламени и раскаленной футеровки печей. Трубчатые печи широко применяются для химической переработки топлива и в органическом синтезе. В этих печах для обогрева используется газообразное или жидкое топливо. Существует много способов располол<е-ния труб, топочных устройств и схем движения перерабатываемого сырья. [c.195]

Горение угольной пыли в камерной топке протекает в неизотермической запыленной газовой струе, распространяющейся в среде высокотемпературных топочных газов. В зависимости от способа подачи вторичного воздуха запыленная струя распространяется либо непосредственно в топочной среде, либо вместе с окружающим ее потоком вторичного воздуха. В этом параграфе рассматривается более простой случай горения в пылевоздушной струе, распространяющейся в топочном пространстве при отсутствии потока вторичного воздуха, при следующих условиях и предположениях пылевоздушная струя истекает из щелевой горелки прямоугольного сечения. Поэтому можно считать, что имеется плоскопараллельная струя, и рассматриваемую задачу свести к двумерной. Во избежание осложнения задачи рассмотрением процесса воспламенения и горения летучих в качестве топлива принята пыль АШ. При этом для исключения взаимного влияния частиц различных размеров рассматривается монодисперсная пыль. Температура и скорость пылевых частиц и газа в соответствующих точках струи совпадают. Химическое реагирование существенно не влияет на распределение скоростей и концентраций, и поэтому на факел можно распространить закономерности неизотермической, запыленной турбулентной струи. [c.360]

В наиболее тяжелых условиях работают печные трубы, наружная поверхность которых непосредственно обогревается горячими топочными газами с температурой примерно 500° С и выше, а внутренняя — контактирует с горячей агрессивной нефтью и ее дистиллятами, которые в процессе нагрева выделяют активную серу. Кроме того, трубы работают при повышенных давлениях и больших скоростях потока агрессивных сред. [c.67]

Горение представляет собой сложный процесс, зависящий от скоростей химической реакции и диффузии [1]. Суммарная скорость горения ограничивается самым медленным процессом. В факеле поддерживается высокая температура, при которой скорость химической реакции велика, поэтому процесс горения лимитируется диффузионными факторами. Скорость горения зависит от структуры газового потока, т. е. от направления и мощности отдельных газовых потоков, а также от распределения топлива в объеме камеры. В факельном процессе особое значение имеет скорость испарения. Продолжительность пребывания газа в топочной камере крайне мала (1—2 с), поэтому для увеличения поверхности испарения требуется тонкое распыление топлива. [c.163]

Заслуживает внимания также процесс, представленный в патенте США [313], в котором исходный травильный раствор, предварительно сконцентрированный горячей газообразной смесью НС1 с топочными газами, поступает в реактор особой конфигурации. Сюда же подают струю воды. В реакторе поддерживается температура 175—550°С за счет сжигания углеводородного топлива в струе кислорода. Для предотвращения спекания частиц оксида железа скорость потоков реагентов и продуктов реакции у стенок и ребер реактора должна быть выше, чем в центральной части, что достигается за счет определенной конструкции реактора. [c.213]

На рис. 4.8 показано влияние удельной нагрузки на потери тепла от химического недожога прн огневом обезвреживании 5%-ного водного раствора капролактама в циклонном реакторе МЭИ. С помощью сменного комплекта центробежных механических форсунок удавалось поддерживать примерно постоянную дисперсность распыливания при различных агрегатных нагрузках реактора. Результаты опытов подтвердили рост химического недожога с увеличением удельной нагрузки циклонного реактора. Уменьшение времени пребывания капель и паров в циклонной камере в какой-то мере компенсируется увеличением вторичного дробления капель, так как рост нагрузки сопровождается ростом скоростей газового потока. Достигнутые в опытах удельные нагрузки 2,5 т/(м -ч) при среднем медианном диаметре капель около 270 мкм, температуре отходящих газов 900 °С и коэффициенте расхода воздуха 1,05 —1,09 практически предельны, так как дальнейшее повышение нагрузки при сохранении неизменными прочих режимных параметров приводит к увеличению химического недожога сверх допустимого (обычно допустимые потери тепла от химического недожога в топочных устройствах прн работе на газе не более 0,5%). [c.113]

Распыленная композиция высушивается в газовом потоке, про-ходяшем через башню со средней скоростью 300 мм/с. Температура сушильного агента (воздух, топочные газы и др.), поступающего в башню, может быть в пределах 250—350 °С температура в зоне распыления 160—200 °С температура отходящих из башни паров и газов 105—120 °С. В современных сушильных установках очистная система задерживает 99,8% порошка. Готовый порошок, удаляемый из нижней, конусной части башни, охлаждают, смешивают с отбеливателем и отдушкой и направляют на расфасовку. [c.487]

Концентрируемая кислота поступает через дозатор во вторую (по ходу газа) трубу Вентури. Затем в циклоне кислота сепарируется и самотеком направляется в концентратор, выполненный также в виде трубы Вентури. Сконцентрированная до 92,5—95% серная кислота отделяется в циклоне и при 180—220 °С стекает в холодильник. Горячий топочный газ, при помощи которого происходит дробление жидкости на капли размером 100—400 мкм и упаривание кислоты, поступает в концентратор Вентури при 850—900 °С. В трубе он охлаждается до 220—230 °С и выходит из второго циклона при температуре 150 °С. Воздух в установку подается высоконапорной воздуходувкой, создающей перед топкой напор 1700 мм вод. ст. (166,8 кПа). Скорость газового потока в концентраторе около 150 м/с. [c.302]

МПа (2 кгс/см ) в змеевики печи против хода потоков и зажигают горелки. Температура топочных газов на перевалах поднимается до 600—650 °С примерно со скоростью 150°С/ч. При достижении газами указанной температуры начинают подавать воздух, снижая давление пара так, чтобы общее давление смеси было в пределах 0,25—0,30 МПа (2,5—3,0 кгс/см ). Такой режим поддерживается в течение 4 ч за это время кокс успевает нагреться [c.154]

Схема трубы-сушилки приведена на рис. V-36. Влажный материал питателем 4 подается в трубы. Топочные газы из топки 2 поступают в нижнюю часть пневмотрубы 5 и со скоростью, превышающей скорость витания крупных частиц, подхватывают материал и транспортируют его. В процессе транспортировки происходит интенсивная сушка материала. Далее газы и высушенный материал поступают в циклон-пылеотделитель 6, где продукт улавливается, а очищенные газы дымососом 7 выбрасываются в атмосферу. Если сушку проводят при высоких температурах газа, нижнюю часть трубы 5 футеруют жаропрочным бетоном. Для удаления отделившихся от потока крупных комков материала предусмотрен [c.226]

Так, например, в прежних установках для синтеза аммиака при пуске реактора пользовались пусковой печью, нагревающей смесь азота и водорода под давлением 300 атм с помощью горелок, питаемых водородом или топочным газом. Эта проблема была трудноразрешимой, потому что материал обогреваемых труб при высокой температуре должен был выдержать еще и напряжение на разрыв от действия высокого давления. Пользуясь значительной плотностью газа при таком высоком давлении, а также применив весьма большие скорости газового потока в трубах, коэффициент а со стороны нагреваемого газа увеличили настолько, что, несмотря на температуру 500°С в камере сжигания, температура стенки была близка к температуре нагреваемого газа 400" С). Нагреватель был изготовлен из низколегированной стали с небольшой примесью хрома и ванадия. [c.540]

Продукты сгорания, выйдя из топки, проходят контактную камеру снизу вверх. При этом в промежутках между дисками они входят в непосредственное соприкосновение с мелкими струями воды и нагревают ее. Нагрев воды происходит также через днища дисков и через стенку рубашки, но при этом эффективность передачи тепла конвекцией от газов к металлическим стенкам крайне мала из-за незначительной скорости продуктов сгорания. В центре корпуса контактной камеры проходит перепускная труба, внутренний диаметр которой равен 60 мм. Аппарат с такой контактной камерой может работать и без дымососа. Для этого открывается шибер перепускной трубы и часть продуктов сгорания (5—7%), прямо из топки, устремляется в дымовую трубу. В трубе происходит смешение части топочных газов с основной массой продуктов сгорания, вступивших в контакт со струями воды и имеющих температуру 30—35° С. После смешения двух газовых потоков температура отходящих газов в дымовой трубе оказывается равной 50—100° С. [c.93]

Температура и скорость потока топочных газов являются важнейшими результирующими характеристиками работы топочного устройства. Топочнье газы являются рабочим энергоносителем, отдающим эту энергию либо непосредственно двигателю (силовые топки), либо теплообменным аппаратам (тепловые топки). Следовательно, весьма существенно, чтобы продукты сгорания полностью или по крайней мере в основной своей части находились (при рабочих температурах обслуживаемых устройств) в газообразном состоянии. Это накладывает добавочное условие на выбор как топлива, так и окислителя, горючая смесь которых должна характеризоваться не только достаточно высокой предельной производительностью достаточно низкими температурами кипения продуктов их реакции. [c.121]

Существенно хотя бы ориентировочное определение дальнобойности струй вторичного воздуха, втекающих в основной поток топочных газов. Для такой оценки может служить полуэмпирическая формула, полученная А. Н. Ляховским и С. Н. Сыркиным [Л. 31 и 32] из опытов по аэродинамике. сносимых струй при неизотермическом втекании. Если скорости и температуры основного потока и струй вторичного воздуха обозначить через Тпот и Т сстр эквивалснтный диаметр [c.156]

На втором котле наряду с организацией контроля за аэродинамическим сопротивлением РВП установлены коррозионные пакеты для оценки скорости коррозии холодного слоя при использовании газовой обдувки. В связи с неудовлетворительным состоянием запорных шиберов по газовоздушному тракту котла очистка одного из РВП производилась при температуре дымовых газов менее 220 °С, второго — 250 °С. После 553-часовой эксплуатации котла со средней нагрузкой 320 т/ч, температурой уходя-Ш.ИХ газов 152 °С, воздуха за калориферами 60 °С и а=1,15 поочередно остановлены контрольные воздухоподогреватели для внутреннего осмотра и удалены коррозионные пакеты. Осмотр показал, что нижняя часть холодного слоя воздухоподогревателя, обдуваемого потоком топочных газов с температурой 220 °С, забита на высоте 100 мм отяо-жениями, для удаления которых необходима водная обмывка. Второй РВП имел налет загрязнений лишь на высоте не более 50 мм. [c.185]

Возвращаясь к расчету времени пребывания капель в топочном объеме, необходимо учитывать, что нераздробленные относительно крупные капли, находясь в восходящем потоке газа, будут перемещаться в топке со скоростью, значительно меньшей скорости газового потока и равной разности между скоростью газового потока и равновесной скоростью падения капель (скоростью витания). Таким образом, время пребывания капель в реакционном объеме окажется тем больше, чем больше размер капель. Это подтверждается результатами сопоставления равновесной скорости падения капель в газе соответствующего состава и температуры со скоростью движения продуктов сгорания мазута в топке. Следует заметить, что равновесная скорость движения горящих капель может быть определена лишь приближенно, поскольку в настоящее время влияние тепло- и массообмена на аэродинамическое сопротивление движущихся тел изучено недостаточно. Известно лишь, что это влияние проявляется слабо [Л. 3-67]. [c.144]

В среде топочных газов, еще более вязкой вследствие высокой температуры и содержания газов с повышенной вязкостью, поток в со-стО Янии удержать еще более крупные частицы. Обычно форсунки характеризуются углом разно са распыленной жидкости в неподвижном воздухе. При распыливан ии в воздушный поток, дв ижущийся со скоростью, угол разноса соответственно изменится, так как частицы будут сноситься этим потоком. Он уменьшится при установке форсунки по потоку и ув бличится при ее установке против потока. Траектория полета жидких пыЛ ИН ОК становится криволинейной, в то время кз к при рас-пыливании в неподвижном воздухе основная, первоначальная, часть траектории летящей капли (пока не сказался гравитационный эффект) имеет прямолинейный характер. Этот линейный характер можно сох ранить для расчета траектории, если принять систему координат, движущуюся вместе с потоком с одинаковой скоростью, причем удобно принять за ось х направление потока, а ось у будет при этом. направлена поперек потока (для простоты картина представляется симметричной). [Л. 17]. [c.134]

Воспламенение струи пылевоздушной смеси, вдуваемой в топочную камеру, имеет характер вынужденного воспламенения (иначе зажигания) подобно рассмотренному выше для гомогенной газовоздушной смеои. Начинаясь по периферийной поверхности струи, воспламенение постепенно развивается в глубь ее сечения. Первоначальным источником тепла для зажигания струи пылевоздушной смеси служат эжектируемые ею высокотемпературные топочные газы, окружающие вдуваемую струю. Подмешиваясь к внешним слоям струи, топочные газы доводят их до воспламенения. В свою очередь воспламенившиеся элементы потока иылевоздушной смеси служат источником тепла для дальнейшего развития воспламенения в глубь сечения струи. В итоге при зажигании пылевоздушной струи, подобно тому как это наблюдается в струе газовоздушной, возникает фронт воопламенения. Однако следует отметить весьма существенное различие в развитии этого процесса между газо- и пылевоздушными струями. В первом случае при наличии в смеси достаточного для ее сгорания количества кислорода горение (и тепловыделение) завершается в тонком фронте пламени, разделяющем исходную невоопламененную омесь и продукты горения. Во втором случае горение и тепловыделение, начинаясь по франту воопламенения, значительно растягиваются по времени и в пространстве. Вследствие этого существенно замедляется и развитие высоких температур в зоне воспламенения, а скорость распространения фронта воспламенения резко падает по сравнению с гомогенной газовой смесью. В особенности это относится к твердым топливам, бедным летучими. Сгорание летучих, сосредоточенное в зоне фронта воспламенения, сравнительно быстро повышает температуру воспламеняющейся смеси. При большом выходе летучих развивающаяся от их сгорания температура существенно выше уровня воспламенения [c.27]

Догорание пыли протекает в кинетическом режиме. Поэтому турбулизация газового потока полезна здесь лишь в той мере, в какой она способствует выравниванию газовых концентраций и устранению местных зон недостатка кислорода. Повышением концентрации кислорода при увеличении начального избытка воздуха можно в известной мере повысить скорость догорания. Однако возможность целесообразного использования этого пути очень ограничена, так как при этом ухудшаются условия зажигания лыли и растет потеря тепла с уходящими газами. Основным направлением решения этой проблемы является комплексная интенсификация топочного процесса в целом, начиная с фазы зажигания, с таким расчетом, чтобы догорание топлива заканчивалось при достаточно высоких температурах топочных газов, существенно превышающих температуру потухания. [c.41]

Загрязнение поверхностей нагрева золовыми отложениями является сложным физико-химическим процессом, который зависит от многих параметров, в том числе от химического и минералогического состава неорганической части топлива, условий превращений неорганической части топлива в топочном процессе, условий сепарации частиц золы в топке, температуры газов в районе поверхности нагрева, температуры металла поверхности нагрева, скорости газового потока, условий обтекания труб, фракционного состава летучей золы, условий очистки поверхности нагрева и т. д. Хотя в настоящее время и известны основные шараметры, от которых зависит процесс загрязнения поверхностей нагрева золовыми отложениями, однако, учитывая чрезвычайную сложность процесса, имеется еще ряд не решенных до конца проблем. [c.8]

Количественное описание сложных процессов, протекающих в топочной камере с учетом их взаимного наложения, в настоящее время дать невозможно, так как решение этой задачи имеющимися математическими средствами наталкивается на непреодолимые трудности. Однако при постоянных начальных условиях (скорость, температура, давление и состав потока, а также размеры капель) в стационарном факеле можно выделить такие области, параметры которых не зависят от времени и изменяются лишь от сечения к сечению. Для упрощения можно принять стадии смесеобразования и собственно горения независимыми друг от друга. Указанные допущения имеют основание в связи с тем, что при сжигании жидкого топлива так же, как при сжигании газа, в горящем стационарном факеле можно выделить три участка зону предпламенных процессов (холодное ядро), зону горения и зону догорания. Границей между первым и вторым участком условно считают фронт пламени, т. е. зону резкого изменения параметров топливновоздушной смеси. Между вторым и третьим участком нет четко выраженной разницы. Ее обычно устанавливают по косвенным признакам, принимая за начало участка догорания границу плавного понижения температуры или уменьшения скорости химических реакций. [c.42]

По имеющимся данным [75], обезвоживание осуществляется наилучщим образом при следующем методе работы. В печь помещают одноводный продукт, пропускают смесь воздуха с топочными газами с большой скоростью (до 2,00—2,50 м/сек), после чего загружают семиводный купорос. Этот купорос, попадая в печь, почти мгновенно смешивается с находящимся в печи одноводным продуктом, а затем быстро обезвоживается интенсивным потоком горячих газов. Температура в печи обычно поддерживается в пределах 250—400°. [c.449]

В последние годы в СССР значительно возросло количество типов котлов, в которых сжигают газовое топливо. Однако и в настоящее время большинство их предназначено для сжигания твердого топлива и при работе на газе подлежит реконструкции. При этом переоборудование чаще всего производят так, чтобы в случае необходимости хможно было снова быстро перейти на резервное твердое или жидкое топливо. Условия работы котлов при переводе их на газовое топливо меняются вследствие изменения светимости и длины факела, иного распределения тепловых потоков в топочном объеме, меньшего избытка воздуха и т. д. Эти факторы влияют на распределение температуры в топке и газоходах, на объем и скорость движения в них газов. Так, например, тепловые напряжения топочного объема могут приниматься в несколько раз большими, чем при сжигании твердого топлива, достигая 1 Гкал/(м -ч). Вместе с тем если в топке котла установлены горелки с малым тепловым напряжением огневого сечения, то сгорание газа происходит в ограниченной, чаще всего в нижней, части топки, вызывая по высоте топки значительный перепад температуры. [c.357]

На рис. V-45 показана циклонная камера Опытного завода НИУИФ, в которой можно осуществлять различные термические процессы (сушку, плавку, химические реакции и т. д.). В качестве теплоносителя используют топочные газы, получаемые при сжигании жидкого или газообразного топлива в двух топках /, работающих под давлением. Газы при температуре до 1600—1700° С поступают в камеру тангенциально со скоростью 80—120 м/сек. Циклонная камера 5 снабжена рубашкой 3, в которую п дают холодную воду. Внутри стенки оборудованы шипами, на которых удерживается гарнисаж 4 из материала, обрабатываемого в камере. Материал вводится по центральной трубке на пористую плитку 2, откуда он по течкам поступает в камеру. В нижней части камеры имеется пережимная диафрагма 6, охлаждаемая водой. В процессе обесфторивания aF2 при температурах плава 1500—1600° С количество тепла, отводимого через стенки к воде, составляло примерно 90 тыс. ккал/(м2-ч). Для материала с более низкой температурой плавления, например Na2SO4, Nad (tna s ss850° ), тепловой поток составляет 100—120 тыс. ккал/(м2-ч). Необходимо отметить, что в циклонной камере процессы протекают не во всем ее объеме. Поэтому все показатели (тепловое напряжение, влагосъем и т. д.) следует относить к внутренней поверхности циклона, а при переходе на установки больших размеров — рассчитывать для имеющейся поверхности камеры. [c.238]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология