Передача тепла от топочных газов

Пример 21-4. Определить расход топлива (подмосковный уголь марки Б) в барабанной сушилке диаметром В = 1,6 и длиной L = 10 м, производительность которой по высушенному материалу Ог = 8750 кг/ч. Количество влаги, испаряемой из материала, = 1250 кг/ч. Сушка производится топочными газами, движущимися прямотоком с высушиваемым материалом. Температура топочных газов на входе в сушилку = 650° С, на выходе из нее 2 =100° С. Материал поступает в сушилку при температуре = 10° С и удаляется из нее, имея температуру 82 = 90° С. Теплоемкость высушенного материала Сг = 545 дж/кг-град (0,13 ккал/кг-град). Коэффициент тепло-передачи от топочных газов в сушилке к окружающему воздуху через стенку барабана, снаружи покрытую теплоизоляцией = 0,895 вт/м -град (0,85 ккал/м ч град). [c.749]

И только экранированием топочной камеры и увеличением ее объема были созданы нормальные условия для работы змеевика. Были созданы трубчатые печи радиантного типа. В ранних конструкциях таких печей трубы потолочного экрана защищали от сильного воздействия пламени манжетами из огнестойкого материала. Гофрированными чугунными манжетами на конвекционных трубах повышали поверхность нагрева в конвекционной камере печи. В результате экранирования потолка печи усилилась передача тепла радиацией, снизилась температура дымовых газов над перевалом и отпала необходимость в защитных манжетах и рециркуляции дымовых газов. Для максимального использования тепла [c.273]

В топках, предназначенных для сжигания топлив с тугоплавкой золой, газообразных и жидких топлив производится глубокое охлаждение газов в связи с тем, что при высоких температурах передача тепла топочным экранам излучением более эффективна, чем передача теп-396 [c.396]

Различные вещества проводят тепло по-разному. Некоторые вещества, например металлы, проводят тепло хорошо, а такие вещества, как дерево, кирпич, асбест, воздух или другие газы, являются плохими проводниками тепла. Накипь, отлагающаяся из воды на стенках котла, проводит тепло хуже стали примерно в 50 раз, а сажа — в несколько сот раз. Поэтому очень важно, чтобы поверхность нагрева котлов была всегда чистой как со стороны воды, так и со стороны газов. Отложения сажи и накипи, обладающие малой теплопроводностью, затрудняют передачу тепла от топочных газов через стенки труб или секций котла воде. При этом тепло топочных газов используется в котле недостаточно полно, что приводит к перерасходу топлива, недостаточной выработке котлом пара или горячей воды, а в некоторых случаях — к опасному перегреву стенок котла. [c.18]

Режим работы барботажного концентратора. С повышением температуры топочного газа, поступающего в концентратор, возрастает интенсивность передачи тепла от газа к кислоте и, следовательно, увеличивается производительность концентратора. Однако при слишком высокой температуре газа быстро разрушаются барботажные трубы в первой камере и увеличиваются потери кис, лоты вследствие ее термического разложения. Поэтому температуру топочных газов на входе в концентратор поддерживают в пределах 800—900 °С. [c.377]

Режим барабанного концентратора. С повышением температуры топочного газа, поступающего в концентратор, повышается интенсивность передачи тепла от газа к кислоте, а следовательно, и производительность концентратора. Однако при слишком высокой температуре газа быстро разрушаются барботажные трубы первой камеры и увеличиваются потери кислоты вследствие ее термического разложения. Поэтому температуру топочных газов иа входе в концентратор поддерживают в пределах 800—900°. Для этого топочные газы, выходящие из топочного пространства с температурой 1000—1100°, смешивают в камере смешения с холодным воздухом. [c.294]

Режим работы барботажного концентратора. С повышением температуры топочного газа, поступающего в концентратор, возрастает интенсивность передачи тепла от газа к кислоте и, следовательно, увеличивается производительность концентратора. Однако при слишком высокой температуре газа быстро разрушаются [c.379]

Необходимо отметить, что каждый из перечисленных способов передачи тепла отдельно почти не встречается в практической работе, а в большинстве случаев один вид теплообмена сочетается с другим. Так, например, в трубчатой печи тепло дымовых газов передается экранам труб и стенкам топочной камеры одновременно путем излучения и конвекции. В кладке печи и стенках труб змеевика тепло передается путем теплопроводности, а от стенок печи в топку путем излучения и конвекции одновременно. Таким образом, теплопередача представляет собой довольно сложный процесс. [c.49]

Нагревание выпариваемого раствора производится путем передачи тепла от нагревающего агента через стенку, разделяющую оба вещества, либо путем непосредственного соприкосновения веществ. Выпаривание путем непосредственного соприкосновения нагревающего агента е раствором применяется только при обогреве топочными газами. [c.468]

Для обогрева сушильных устройств (камер) обоих типов используют пар, горячую воду, электроэнергию или топочные газы. Выбор теплоносителя для калориферов зависит от вида энергии, применяемой на предприятии. Конвекционный метод сушки обеспечивает высокую степень равномерности нагрева и чистоты воздуха, необходимых для получения хорошего качества лакокрасочных покрытий. Недостатки конвекционной сушки — громоздкость сушильного оборудования, значительная потеря полезной площади цеха, перерасход тепловой энергии за счет нагрева окружающего воздуха в камере в процессе сушки, способ передачи тепла, в результате которого процесс высыхания начинается с поверхности лакокрасочного покрытия, а образовавшаяся поверхностная пленка препятствует улетучиванию растворителей, что ухудшает и удлиняет процесс сушки лакокрасочных покрытий. [c.233]

С увеличением температуры дымовых газов Т , покидающих топочную камеру, уменьшаются количество тепла, передаваемого радиантным трубам, коэффициент прямой отдачи и увеличивается теплонапряженность поверхности нагрева, что связано с более эффективной передачей тепла излучением. [c.536]

Передача тепла осуществляется за счет контакта нагреваемой системы через стенку аппарата с теплоносителем, обладающим высоким теплосодержанием или при непосредственном контакте с нагреваемым материалом. Теплоносителем называется вещество или система веществ, используемое в качестве среды для нагревания. В качестве теплоносителей для средне-и низкотемпературных процессов в химической промышленности применяются горячий воздух, горячая вода, насыщенный и перегретый водяной пар, топочные газы, высококипящие органические соединения, твердые зернистые материалы (обычно зерна катализатора), [c.57]

Рассмотренная топочная камера располагает достаточным объемом для обеспечения хорошего сжигания топлива при умеренной скорости газа. При этом мощность, затрачиваемая на дутье, сводится к минимуму благодаря эффективному использованию передачи тепла излучением. Стенки топочной камеры для обеспечения гидродинамической устойчивости испарительных поверхностей в условиях естественной или принудительной циркуляции пароводяной смеси могут быть экранированы длинными вертикальными трубами [c.228]

Барабанные контактные сушилки. В барабанной сушилке с передачей тепла через стенку (рис. ХУ-34) топочные газы, получаемые в топке /, омывают барабан 2 снаружи, а затем проходят через внутренний цилиндр 3 и отсасываются вентилятором 4. Высушиваемый материал движется слева направо по кольцевому пространству между стенками барабана 2 и цилиндра 3 (направление движения материала на рисунке стрелками не указано). [c.627]

Передача тепла от пламени к экранным поверхностям нагрева идет одновременно с процессом горения, который генерирует в топочной среде внутренние источники теплоты. Уровень температуры топочных газов и характер ее изменения подлине факела определяется соотношением между интенсивностью горения и интенсивностью теплоотдачи к экранным трубам. В корне факела наблюдается более или менее быстрый подъем температуры, а в хвостовой части факела имеет место постепенный спад, так как но мерс снижения интенсивности тепловыделения превалирующей становится интенсивность теплоотдачи. [c.56]

Интенсивность передачи тепла радиацией от факела пламени и топочных газов к экранным поверхностям, нагрева зависит от температурных, оптических (степень черноты), геометрических (взаиморасположение факела и экранов) и аэродинамических (характер заполнения экранированной камеры движущейся топочной средой) факторов. Количество тепла Qл, переданного излучением в топочной камере, зависит от следующих параметров [c.56]

Передача тепла конвекцией. В печах, в которых температура не превышает 500°. тепло передается садке главным образом, но не полностью конвекцией. В таких печах применяют очищенное топливо, которое обычно сжигают в отдельной топочной камере, через которую заставляют циркулировать газы, забираемые вентилятором из камеры иагрева. Печь такого типа иногда называют печью с принудительной циркуляцией. Важно. [c.347]

Большие возможности интенсификации процесса пиролиза создают жидкие теплоносители благодаря высокой теплопередаче от жидкости к древесине. Задача в этом случае сводится к максимальной передаче тепла из топки самому теплоносителю, а в этом отношении накоплен богатый опыт в котлостроении, нефтеперегонной промышленности и др., где жидкости нагреваются топочными газами. [c.63]

Непосредственный обогрев крекинг-труб радиацией или топочными газами применяется во всех действующих установках. Как было указано выше, передача тепла радиацией или конвекцией может [c.255]

Для поддержания технологического режима обслуживающий персонал обычно усиливает шуровку топки, что сопровождается увеличением температуры дымовых газов на перевалах выше предельно допускаемой. Но этот способ продлить срок работы установки приводит к еще большей закоксованности печных труб. И, наконец, при высоком тепловом напряжении топочного пространства и плохой передаче тепла сырью происходит местное повышение температуры стенки трубы, что снижает прочность металла и при внутреннем избыточном давлении труба в слабых местах начинает раздуваться. Обычно отдулины появляются с тех сторон печных труб, которые обращены к факелу форсунок. Стенки труб в местах отдулин становятся тоньше, и, если в этот момент не остановить печь на ремонт, отдулина приводит к прогару трубы и пожару в печи. [c.100]

Большое число тепло- и массообменных процессов осуществляется непосредственной передачей тепла от топочных газов, полученных при сжигании газообразного или жидкого топлива. Взрывоопасность процессов при огневом обогреве обусловливается возможностью взрыва образующихся парогазовых смесей топлива с воздухом в топках и разрушения теплообменных эле- [c.190]

Передача тепла от пламени и продуктов сгорания к поверхностям нагрева, размещенным в топке, осуществляется в основном посредством излучения. Количество передаваемого тепла радиацией зависит от условий воспламенения, горения и дожигания топлива, т. е. смесеобразования и аэродинамических особенностей топки. Эти процессы в реальных условиях лучистого обмена пламени с окружающей средой, в объеме среды, пламени и среды с ограждающими поверхностями топки определяют поля температур и степеней черноты (состав и концентрацию излучающих газов, концентрацию сажистых, золовых и пылевых частиц) в топочной камере [1—3]. Взаимозависимость лучистого теплообмена и горения осложняет расчет теплоотдачи в топках. [c.375]

Большая часть тепла через поверхность реакционных труб передается посредством радиационного излучения от раскаленных стенок топочной камеры и от самого пламени, а в меньшей степени — за счет конвективной передачи от потока горячих дымовых газов. Для увеличения последней вместо применявшегося ранее прямотока дымовых газов в топке и газопаровой смеси в трубах (обычно сверху вниз) в настоящее врем я обычно применяется схема противотока — топочные газы идут снизу вверх навстречу реакционной смеси. [c.171]

При теплообмене в котлах и печах наблюдаются все три способа передачи тепла одновременно, однако на разных стадиях этого процесса отдельные из них становятся преобладающими. Так, передача тепла лучеиспусканием, называемая еще прямой отдачей , играет ( основную роль в топочной камере, где происходит горение топлива и температура газов наиболее высока. Частично лучеиспусканием передача тепла происходит и в газоходах котла или печи от на-I гретых внутренних стенок, газовых перегородок и потока газов. [c.17]

Барабанные сушилки. Для сушки сыпучих материалов широкое применение нашли барабанные сушилки, работающие чаше всего на топочных газах. В зависимости от метода передачи тепла от теплоносителя к высушиваемому материалу барабанные сушилки делятся на три группы [c.433]

В связи с этим появилась идея избавиться от неэффективной передачи тепла от топочных газов через стенку, а для компенсации эндотермичности реакции использовать теплоту сгорания части углеводородов непосредственно в реакционном пространстве (окислительная конверсия). При совместной подаче метана, технического кислорода и водяного пара (или двуокиси углерода и смеси пара с двуокисью углерода) происходят экзотермические реакции сгорания углеводородов, тепло которых расходуется на эндотермические процессы конверсии углеводорода. При объемном соотношении СН4 О2 Н20= 1 0,55 1 суммарный процесс становится немного экзотермическим и выделяющееся тепло расходуется на подогрев исходной смеси и компенсацию потерь тепла в окружаюш ую среду. При окислительной конверсии реактор (конвертор) выполняется в виде шахты, футерованной изнутри огнеупорным кирпичом. В нем имеется специальная решетка, на которой насыпан катализатор. Для такого аппарата не требуется значительных количеств жаростойкой стали, и полезный объем его значительно возрастает по сравнению с трубчатой печью. [c.123]

Большим недостатком рекуператоров является их быстрая засоряемость. Отходящие газы всегда содержат пыль, копоть ИТ. п. воздух также приносит с собою много пыли. Эта пыль отлагается в каналах и засоряет их, вследствие чего передача тепла воздуху от дымовых газов уменьшается. Нередко засорение рекуператора бывает настолько значительным, что тяга в печи сильно ослабевает и пламя выбивает из топочных дверок. Ввиду этого в стенах рекуператора делают специальные окна — отверстия, закладываемые кирпичом, которые время от времени открывают для чистки каналов. [c.114]

Башня сжигания-охлаждения без орошения внутренней стенки стекающей кислотой. В связи с увеличением выпуска кислотостойких материалов (молибденовых сталей, никелевых сплавов) появилась возможность выполнить цельнометаллическую вертикальную башню. По конструкции ее можно условно отнести к конструкциям типа труба в трубе . Этот аппарат позволяет совместить процесс сжигания фосфора и охлаждение топочных газов за счет интенсивной передачи тепла через стенки к охлаждающей воде. Аппаратом этого типа оборудованы теплообменно-испарительные системы (см. с. 123), для которых интенсивность сжигания фосфора не является существенным показателем. [c.167]

Процесс кальцинации бикарбоната натрия осуществляется путем передачи тепла кальцинируемой массе от топочных газов (через металлические стенки барабана), полученных сжиганием топлва в топке содовой печи. Режим работы топки и ее питания топливом регулирует форсунщик в зависимости от [c.17]

Тепловой режим содовой печи. Процесс кальцинации бикарбоната натрия осуществляется путем передачи тепла кальцинируемой массе от топочных газов (через металлические стенки барабана), полученных сжиганием топлива в топке содовой печи. Режим работы топки и ее питание топливом регулирует форсунщик в зависимости от величины удлинения барабана печи, учитывая при этом температуру и содержание (титр) соды в кальцинируемой массе. [c.139]

В заводских условиях подогреваемая при перегонке жидкость отделяется от источника тепла (пара, топочных газов и т. п.) стенкой аппарата или змеевика. Наибольший интерес для нас будет представлять поэтому вопрос о передаче тепла через стенку. [c.42]

Передача тепла от топочных газов [c.56]

Установка Нокса представляла собой единственный пример сооружений, использовавший принцип непосредственной передачи тепла от газов к парам или газам. Основной принцип установки Нокса состоял в том, что пары нефти, введенные в реакционную камеру, смешивались с раскаленными инертными газами [4]. Перс давая парам нефти тепло, они вызывали глубокий крекинг, вследствие чего получался бензин антидетонирующих свойств, содержащий 60—70 % ароматических углеводородов. Реакционных камер в установке Нокса было три одна из них работала на крекинг, две других являлись вспомогательными. Всего в у становке имелись три печи. Из них две обогре-ва.пись топочными газами, третья нагревала газ. Газ посту нал в печи из мазу гиых теплообменников и ггмел температуру 260 С. Газы, выходящие из печи, нагревались значителгшо выше - до 980 С. Средняя температура смеси газа и паров, таким образом, не превышала 560 С при давлении 7 атм. [c.40]

Основным фактором, определяющим протекание процесса коксования углей, является интенсивность передачи тепла дымовых газов в толщу угольной шихты, которая при прочих равных условиях обратно пропорциональна температуропроводности шихты (очень малой по своей величине) и прямо пропорциональна квадрату половины ширины коксового пирога . Поэтому камеры коксовых печей делаются очень узкими (407 мм), а стенки их — тонкими (140 мм). На рис. 4-8 показаны поперечный и продольный разрезы печи Гипрококса (изображенная на рисунке батарея условно состоит из двух камер). Уголь загружается в печь через люки, кокс выгружается через двери, футерованные огнеупорным кирпичом. Коксовые печи отапливаются смешанным коксодоменным газом с теплотой сгорания 1 ООО—1 100 ккал1м . Опыт показывает, что при отоплении их одним доменным газом с теплотой сгорания 840—860 ккал1м резко увеличивается продолжительность коксования из-за более низкой температуры продуктов горения. Газ и воздух поступают через клапаны в подовые каналы 1 и 2, ведущие с обеих сторон в газовый 3 и воздушный 4 регенераторы для подогрева газа и воздуха. Из регенераторов газ и воздух по косым ходам поступают в обогревательные (топочные) каналы. Горение в обогревательных каналах (вертикалах) происходит по всей длине камеры попеременно то в четных, но в нечетных вертикалах. Продукты сгорания газа переходят через верхний перевал вертикалов и затем в косые ходы, ведущие в регенераторы 5 и 6, затем в подовые камеры регенераторов, а затем через клапаны и коллекторы — к дымовой трубе. Через определенный промежуток времени направление движения газов меняется на обратное, что достигается путем переключений клапанов, и те регенераторы, которые нагревались дымовыми газами, начинают подогревать газ и воздух, а остывшие регенераторы, в которых в предыдущий период нагревались газ и воздух, включаются на разогрев уходящими газами. [c.40]

Специальными опытами на промышленной печи длиной 28 лс и диаметром 2,3 м была изучена степень обезвоживания карналлита в зависимости от температуры в различных точках по длине печи. Полученные данные представлены а рис. 18. Верхняя кривая показывает, что температура топочных газов по мере их продвижения быстро понижается. За первую половину своего пути, который газы проходят примерно за 6—7 сек., температура их понижается с 620 до 170°, т. е. на 450°, а за вторую-половину пути температура понижается с 170 до 120°, т. е. лишь, на 50°. Это свидетельствует о том, что основная передача тепла от газа к материалу, а следовательно, и собственно процесс обезвоживания происходят в основ1ном лишь тогда, когда-карналлит переместится до середины печи. При этом обезвоживание карналлита идет особенно энергично на последних 6—8 м его пути. Нижняя кривая, характеризующая степень обезвоживания карналлита в различных точках по длине печи, подтверждает сказанное. [c.62]

Уравнение теплопередачи должно учитывать теплоотдачу экрану радиацией и конвекцией. Передача тепла радиацией определяется уравнением Стефана-Больцмана, для решения которого необходимо знать температуры излучающего и поглощающего источников. Температура последнего, т. е. радиантных труб, обычно известна, но неизвестна средняя эффективная температура продуктов горения (но1 ло1цающен среды). Выше было отмечено, что изменение температур в TOHi e подчиняется сложному закону. Предполагается, что в больших топочных нространстпах процесс теплоотдачи определяется периферийными температурами, в данном случае температурой газов 1Ш перевале. Ото не означает, одпако, что температура ) газов на перевале раина средней эффективной температуре поглощающей среды последняя всегда вьппе. В связи с этим Н. И. Белоконь вводит понятие эквивалентной абсолютно черной поверхности, излучение которой при температуре газов на выходе из топки (на перевале) равно всему прямому и отраженному излучению. Другими словами, общее количество тепла, передаваемого эквивалентной [c.118]

Наибольшее влияние на передачу тепла в радиационной секции имеет температура газовой среды. Наивысшей температуры газовой среды можно достичь в такой топочной камере, в которой нет поверхностей, поглощающих тепло, и все выделившееся тепло используется на нагрев продуктов горения. Эта так называемая максимальная температура горения в топке никогда не достигается, так как часть тепловой энергии, выделившейся при горении, передается трубам печи. Распределение температуры в газовой среде, как правило, неизвестно, однако в общем можно предположить, что температура газовой среды непрерывно снижается от факела по направлению движения газов и в направлении к ограничивающим поверхностям, причем самой низкой температуры Тр достигают газы на выходе из радиационной секции. Чтобы выразить переход тепла в радиационной секции простым отношением, для расчета вводится так называемая эффективная температура газовой среды Та, т. е. температура, при которой газовая среда передала бы то же количество тепла поглощающей поверхности, которое она передает при действительном распределении температур в радиационной секции. Эта эффективная температура всегда ниже максимальной температуры газов Гщах и выше температуры газов на выходе из радиационной секции Т р, к которой она очень близка при сильной турбулизации в радиационной секции. [c.65]

В разделе 1 уже отмечалось, что процесс крекинга требует большой затраты тепла даже для реакции разрьша цепи требуется приблизительно 18 ккал1моль расщепляемого углеводорода. Поскольку продолжительность пребывания углеводородов в зоне крекинга обычно мала (особенно при высокотемпературном процессе), возникает задача быстрой передачи тепла при высокой температуре от одного газа (топочные газы ) к другому (пары углеводородов). С такой проблемой часто сталкиваются при проектировании аппаратуры, применяющейся в промышленности химической переработки нефти. Большинство крекинг-печей состоит из секций узких трубок, через которые с большой скоростью проходят пары углеводородов эти трубки нагреваются за счет радиационного излучения топочных газов. Крекинг под давлением имеет два эксплуатационных преимущества сравнительно меньшие размеры крекинг-установки для данной производительности и лучшая теплопередача. Выход газа при применении высоких давлений сравнительно меньше. Второй задачей является выбор материала для изготовления реактора коекинг-печи. Этот материал должен обладать необходимой механической прочностью в условиях проведения крекинга он не должен влиять каталитически на процесс, в особенности не должен ускорять образование нефтяного кокса. При высокой температуре железо и никель вызывают отложение кокса на стенках реактора. В наиболее жестких условиях обычно применяют хромоникелевые стали (25% хрома и 18% никеля) в случае более умеренных режимов используют ряд легированных сталей, например аустенитные и молибденовые. С двумя новыми методами разрешения проблем, связанных с теплопередачей и выбором конструктивных материалов, читатель ознакомится позже, при описании дегидрирования этана. В этом случае для достижения высокой степени превращения процесс проводят при температуре около 900° (см. стр. 119). [c.113]

Теплообмен в трубчатой печи. На рис. 4.17 изображен поперечный разрез печи шатрового типа. Она имеет две топочные камеры (радиант-ные камеры, отделенные друг от друга перев1ыьными стенками). Вради-антных камерах сжигается топливо. По стенкам камер размещены трубы в виде потолочных (1) и подовых (10) экранов. Здесь тепло сжигаемого топлива передается трубам за счет радиации от факела, образующегося при сжигании топлива. Между перевальными стенками находится камера конвекции, в которой тепло передается продукту, находящемуся втру-бах, непосредственным соприкосновением дымовых газов (конвекцией). Передача тепла в камере конвекции тем эффективней, чем выше скорость дымовых газов в ней и чем больше поверхность труб конвекционного пучка. Сырье в печи вначале направляется в конвекционную камеру, а затем — камеру радиации. Основная доля тепла нагреваемому сырью или продукту передается в камере радиации (70-80%), наделю конвекционной камеры приходится 20-25%. [c.90]

Передача тепла радиацией. Источником тепла в топочной камере с.чужат факел и продукты сгорания топлива. Эти источники тепла передают лучистую пнергию экранным трубам и кладке. Часть этого тепла кладка отражает на поверхность радиантных труб, а небольшая часть теряется в окружающую среду через стенки кладки. Темнература дымовых газов различна в ра.ч-ных частях топки. [c.321]

Для утилизации тепла уходящих топочных газов используются воздухоподогреватели и котлы-утилизаторы. Подача к горелкам воздуха, предварительно подогретого в печах, интенсифицирует процесс горения, увеличивает передачу тепла змеевикам за счет излучения. На технологических установках НПЗ эксплуатируются воздухоподогреватели трех типов а) трубчатые рекуперативные конструкции ВНИИНефтемаша (ВТР) б) трубчатые конструкции ВНИПИНефти с предварительным подогревом атмосферного воздуха в калориферах горячей водой или водяным паром (ВПЧР) в) комбинированные из чугунных ребристых и ребристо-зубчатых труб (ВОЭН). [c.234]

Передача тепла от топочных газов к тепловоспринимающей поверхности осуществляется за счет теплового излучения и конвекции. В зависимости от вида сжигаемого топлива, способа его сжигания теплового нанряжения объема и конструктивных форм теиловоспри" пинающих поверхностей соотношения между лучистой и конвективной составляющей могут быть различны, что наряду с задачами эксперимента влияет на выбор типа прибора. [c.106]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология