Коэффициент теплообмена в печи

Выравнивание потока ускоряется при наличии сопротивления, рассредоточенного по сечению. При этом, как будет показано ниже, чем больше коэффициент сопротивления распределительного устройства тем значительнее степень выравнивания скоростей, и чем короче устройство, тем меньше протяженность пути, на котором происходит растекание потока по сечению. Постепенное выравнивание поля скоростей по сечению имеет место, например, в пластинчатых электрофильтрах (если вход потока в межэлектродные пространства этих аппаратов осуществляется с одинаковыми средними скоростями, хотя и с неравномерным для каждого пространства профилем скорости), в полых скрубберах и в других аналогичных аппаратах. Более быстрое, но также постепенное выравнивание поля скоростей происходит, например, при внешнем обтекании нескольких пучков труб в теплообменных аппаратах, при обтекании изделий в сушилах, в промышленных печах и др. [c.73]

Мелкие частицы можно перерабатывать в кипящем (псевдоожиженном) слое, что реализовано в печах КС - кипящего слоя (рис. 5.25,6). Пылевидный колчедан подается через питатель в реактор. Окислитель (воздух) подается снизу через распределительную решетку со скоростью, достаточной для взвешивания твердых частиц. Их витание в слое предотвращает слипание и способствует хорошему контакту их с газом, выравнивает температурное поле по всему слою, обеспечивает подвижность твердого материала и его переток в выходной патрубок для вывода продукта из реактора. В таком слое подвижных частиц можно расположить теплообменные элементы. Коэффициент теплоотдачи от псевдоожиженного слоя сравним с коэффициентом теплоотдачи от кипящей жидкости, и тем самым обеспечены эффективные теплоотвод из зоны реакции, управление его температурным режимом и использование тепла реакции. Интенсивность гфоцесса повышается до 1000 кг/(м ч), а концентрация 802 в обжиговом газе - до 13-15%. Основной недостаток печей КС - повышенная запыленность обжигового газа из-за механической эрозии подвижных твердых частиц. Это требует более тщательной очистки газа от пыли - в циклоне и электрофильтре. Подсистема обжига колчедана представлена технологической схемой, показанной на рис. 5.26. [c.425]

В последних трех уравнениях индекс 1 относится к нагревателю, 2 —к нагреваемому изделию, 3 —к стенке печи i2, С1з,Сз2 —приведенные излучательные способности, Вт/(м2.К ) Fi2, fia, 32 — взаимные поверхности облучения, м2, — чисто геометрические параметры, определяемые в зависимости ОТ размеров и формы тел, участвующих в теплообмене, и их взаимным расположением в пространстве. Они могут быть выражены через угловые коэффициенты излучения Fu = = ф12 г, Flз = Фlз Fl -Рз2==фз2 з, где ф12,ф1з и Фз2 —усредненные угловые коэффициенты излучения, численно показывающие, какая доля из полного излучения одного тела попадает на другое. [c.71]

В трубчатых печах коэффициент прямой отдачи равен обычно 0,4—0,6. С увеличением коэффициента прямой отдачи возрастает количество тепла, воспринимаемого радиантными трубами. Это, в свою очередь, связано с уменьшением температуры продуктов сгорания топлива на перевале и с увеличением поверхности радиантных труб. Последнее связано с тем, что с понижением температуры продуктов сгорания, покидающих камеру радиации, согласно закону Стефана—Больцмана (см. главу IX), теплообмен излучением становится менее эффективным. [c.202]

Регулирование температуры нагрева топочными газами производят посредством рециркуляции части отработанных газов. Возвращая дымососом или эжектором часть отработанных газов в печь и смешивая их с газами, полученными в топке, снижают температуру газов и одновременно увеличивают объем газов, обогревающих теплообменные устройства. Увеличение объема газов приводит к возрастанию их скорости и соответственно — к увеличению коэффициентов теплоотдачи от газов к стенке. Для уменьшения температуры греющих газов в топку печи дополнительно подводят воздух, смешиваемый с газами. [c.314]

При нагреве сыпучих материалов, происходящем в результате фильтрации раскаленных газов, величина поверхности нагрева практически неопределима, поэтому для расчета теплообмена приходится пользоваться объемным коэффициентом теплопередачи (а ккал/ час град). В слоевых печах, где слои излучающего газа очень тонки, а кладка как посредник в теплопередаче отсутствует, теплопередачи лучеиспусканием и конвекцией соизмеримы по величине в очень широком диапазоне температур и разделить их крайне трудно. В связи с этим внешний теплообмен при слоевом процессе в рамках общей теории печей допустимо рассматривать как третий самостоятельный режим, а теплопередачу радиацией и конвекцией не отделять друг от друга. В зависимости от характера слоевого процесса можно различать три разновидности слоевого режима [c.260]

Существует несколько моделей и методик расчета радиационного теплопереноса в трубчатых печах, использующих разную степень детализации. Наиболее полным является зонный метод [284, 285]. При его использовании весь топочный объем, поверхности стен и змеевика разбивают на участки (зоны) и учитывают теплообмен каждой из них со всеми остальными, принимая во внимание углы, под которыми зоны видят друг друга (так называемые, угловые коэффициенты). При беспламенном сжигании топлива на поверхности стен топочной камеры, что имеет место в печах пиролиза, должен задаваться расход топлива в каждую зону излучающей поверхности стен. Этот расчет должен быть связан тепло-поглощением в змеевике, которое в свою очередь зависит от температуры. По простой модели теплопереноса принимается постоянная температура в топочной камере или излучающих стен и средняя температура стенки змеевика [286]. [c.113]

Для эффективной передачи тепла применяют материалы, имеющие высокий коэффициент теплопроводности, и создают возможно большую поверхность теплообмена. Так осуществляется теплообмен через стальные трубки теплообменников, реакторов, через трубы трубчатых печей и т. д. [c.113]

Из всей литературы последнего периода наиболее насыщена важными и полезными данными серия статей, содержащих детальный аналитический материал, посвященный радиационному теплообмену [13]. В этой работе подробно рассмотрены многочисленные вопросы, в частности распределение теплового потока по окружности труб в однорядных и двухрядных змеевиках, коэффициенты общего поглощения лучистого тепла различными рядами труб в одной и той же камере сгорания, к. п. д. радиации и эффективность печей различной геометрической формы. [c.50]

Введем безразмерные коэффициенты КПД рабочего пространства печи (теплообменный КПД), степень регенерации тепла г] , коэффициенты потерь и т)" коэффициент уноса тепла с продуктами сгорания г . [c.290]

Сравнительная оценка приведенных коэффициентов теплообмена для различных печей и теплообменных аппаратов [c.337]

Определить тепловой КПД проходной нагревательной печи мелкосортного прокатного стана, если теплообменный КПД рабочего пространства печи 11 = 0,35, степень регенерации теплоты = 0,3 и коэффициент потерь г = 0,044 (т пу = 0)- Печь отапливается природным газом с теплотой сгорания = 34400 кДж/м. Тепловой КПД находим по формуле (4.47) [c.339]

В соответствии с развитыми теоретическими представлениями при определении оптимальных по приведенным затратам массо- и теплообменного КПД, кроме стоимостных весовых коэффициентов, отражающих конъюнктурные ценовые факторы, существенную роль играют технологические весовые коэффициенты, являющиеся базовыми технологическими показателями стратегических моделей управления. В качестве примера значения А В иих отношение = А/В , а также исходные величины для их определения для некоторых важных технологий металлургического производства приведены в табл. 10.3 и 10.4. Величины В и/ определялись по [10.3, п. 10.7] для режима автогенерации, так как именно в этом режиме и работают находящиеся под управлением промышленные агрегаты. Для доменной печи и процесса прямого восстановления были использованы данные [10.16, 10.9], для процесса нагрева металла под прокатку (на примере печей с шагающими балками) использованы материалы [10.23,10.24]. Как видим, значения коэффициентов А для физико-химических восстановительных процессов (см. табл. 10.3) заметно выше, чем для параллельно протекающих процессов теплообмена (см. табл. 10.4), что объясняется более высокими вели- [c.310]

В случае физико-химических процессов это объясняется, главным образом, большей величиной коэффициента В из-за большей производительности для доменной печи. В случае теплообменных процессов для доменной печи коэффициенты и В оказываются заметно большими вследствие соответственно больших величин Aq и но относительное превышение коэффициента больше, что и приводит к меньшему значению отношения по сравнению с металлизацией. Для процессов нагрева металла под прокатку характерным является сравнительное сходство коэффициентов А , и их отношения с процессом металлизации, в то же время соответствующие показатели для доменной печи заметно отличаются, и величина для доменной печи заметно меньше (см. табл. 10.4). [c.312]

Сопоставляя величину отношений технологических весовых коэффициентов для физико-химических процессов в случае доменной печи и металлизации окатышей с величиной для теплообменных процессов нагрева (см. табл. 10.4), можно говорить, что последние на порядок больше, и тогда при одинаковом уровне цен можно было бы ожидать, что оптимальные значения прямых физико-химических КПД сместятся в сторону меньших, чем для КПД теплообменных процессов, значений. Однако при этом следует учесть заниженность цен на топливо и его дефицитность, особенно кокса, а также то обстоятельство, что реальные коэффициенты эффективности капитальных затрат в случае шахтных печей существенно ниже нормативных из-за достаточно длительного срока службы основного оборудования. Эти обстоятельства и приводят к фактическому существенному возрастанию роли физико-химических процессов, и приходящийся на них доли топливной составляющей в критерии оптимальности по [c.312]

Основные преимущества печей для автогенной плавки, обеспечившие им широкое распространение в промышленности, связаны с тем, что они работают в режиме печей-теплогенераторов, при котором коэффициент использования химической энергии сульфидов стремится к максимальному значению, т.е. в этом случае теплообменный КПД по сульфидам Л 1 (см. кн. 1, гл. 4). Из анализа теплового баланса автогенной плавки следует, что каждый килоджоуль, выделившийся при окислении сульфидов и израсходованный на нафев исходных реагентов и продуктов экзотермических реакций до средней температуры зоны технологического процесса, эквивалентен примерно 3,3 кДж, выделившимся при сжигании топлива в отражательных печах, и 4-5 кДж, расходуемым на производство электроэнергии, являющейся источником тепла в руднотермических печах для плавки на штейн Замена топливных печей автогенными привела к резкому сокращению (в ряде случаев к полному исключению) расхода топлива при производстве штейна. Наряду с энергосбережением, снижение расхода топлива позволило значительно уменьшить обьем отводимых из печи газов, что дало возможность организовать их эффективную очистку от пыли и утилизацию содержащейся в технологических газах серы и других ценных компонентов. [c.452]

Коррекция моделирующих блоков осуществлялась по следующим параметрам теплообменная аппаратура (плавилка серы, котел-утилизатор, экономайзеры, теплообменники) — по коэффициенту теплопередачи печь для сжигания серы — по объемному коэффициенту тепловой нагрузки реактор окисления сернистого ангидрида — по параметру, характеризующему активность катализатора (предэкснонента в выражении для константы скорости реакции) абсорбционная аппаратура — по количеству [c.609]

Внутрипечные теплообменные устройства увеличивают поверхность соприкосновения материала с газами и сами способствуют теплообмену, воспринимая тепло от газов и передавая затем его материалу. Благодаря их применению возрастает коэффициент заполнения печи материалом, так как скорость продвижения материала по печи несколько замедляется. Теплообменные устройства улучшают перемешивание материала, способствуют более интенсивному его прогреву в слое. Увеличивая поверхность теплообмена в холодной части печи за счет установки теплообменных устройств, можно сократить длину печи, сохранив удельный расход тепла при обжиге клинкера на прежнем уровне, или повысить производитель ность печи при сохранении ее первоначальной длины. [c.242]

Внутрипечные теплообменные устройст-в а увеличивают поверхность соприкосновения материала с газами и сами способствуют теплообмену, воспринимая тепло от газов и передавая затем его материалу. Благодаря их применению возрастает коэффициент заполнения печи материалом, так как скорость продвижения материала но печи несколько замедляется. Теплообменные устройства улучшают перемешивание материала, способствуют более интенсивному его прогреву в слое. [c.324]

Вопрос о том, тепло каких потоков выгодно регенерировать, должен решаться в каждом конкретном случае в зависимости от температуры п количества того или иного потока. Важно также правильно выбрать степень регенерации тепла па установке. Обычно ущ,ествует некоторая оптимальная степень регенерации тепла, являющаяся наиболее экономичной. С углублением регенерации тепла увеличивается поверхность теплообменных аппаратов, возрастает температура отходящих дымовых газов в печн и снижается коэффициент полезного действия печи, вследствие чего может увеличиться расход топлива.В конечном счете экономия от снижения расхода воды па охлаждение и расход металла на холодильники может оказаться меньше, чем дополнительные затраты на топливо и по-ыерхность теплообмена. [c.145]

Например, применение керамических горелок (горелок инфракрасного излучения), в которых сжигание высококалорийного топлива высокой степени очистки осуществляется внутри пористой керамики или в тончайшем газовом слое вблизи поверхности керамики. Целые панели из таких горелок могут заменять собой футеровку, являясь мощным излучателем, обеспечивающим интенсивную теплоотдачу на поверхность нагрева. Собственное излучение тонкого слоя газов в сторону поверхности нагрева незначительно. В данном случае, мы имеем дело с типичным предельным случаем косвенного направленного теплообмена, при котором весь теплообмен обеспечивается излучением кладки. В таких печах отвод газов осуществляется вблизи поверхности нагрева, т. е. в самой холодной части печи, что и обеспечивает высокое значение коэффициента исп.ользования топлива. Применение обычных беспламенных горелок с- керамическим туннелем и направлением продуктов сгорания тонким слоем на футеровку печи также позволяет организовать теплообмен, приближающийся к предельному случаю косвенного направленного теплообмена. В рассмотренных случаях, очевидно, преимущества имеют те виды топлива, которые не склонны в процессе сжигания к сажеобразованию, т. е. топлива, не содержащие в том или ином виде тяжелых углеводородов. [c.76]

В условиях меняюш,егося внешнего теплового потока Q нагрев массивного тела может протекать в переменных условиях. Например, в начале нагрева при больших q тело ведет себя как массивное (А вн —значительно по величине), но в конце концов, когда А вщ станет малым, а величина q незначительной, тело, оставаясь формально массивным (так как при a= on3t Вг>0,5), будет нагреваться при малом по абсолютной величине перепаде температур, что вообще характерно для тонких тел. В пламенных печах такое состояние практически це достигается, так как конечное Л4ш 75°, а при внешнем теплообмене радиационного характера коэффициент теплоотдачи а к концу нагрева увеличивается из-за возрастания температуры поверхности нагрева. Последнее обстоятельство вытекает из формулы [c.262]

Равномерно распределенный радиационный теплообмен, как правило, нецелесообразно применять для вагрева тонких изделий, так как достижение интенсивного внешнего теплообмена связано с необходимостью обеспечивать высокую светимость пламени и, стало быть, значительную высоту рабочего пространства печи существенно же поднимать температуру пламени бывает недопустимо из-за опасности перегрева тонких изделий. Поэтому печи этого типа получаются громоздкими, дорогостоящими. Кроме того, надо учитывать, что при данном режиме теплообмена температура продуктов горения, покидающих рабочее пространство, практически равна температуре пламени, заполняющего печь, вследствие чего коэффициент использования тепла в рабочем пространстве получается относительно [c.294]

Косвенный направленный теплообмен может быть организован и при замене кладки холодной поверхностью с весьма высоким коэффициентом отражения (рк =0,950,97). Печи этого типа были названы безынерционными они созданы впервые в СССР И. С. Назаровым и М. А. Кузьминым [215, 147]. Название безынерционная печь нельзя считать удачным, так как оно не характеризует ее особенности как теплообменного аппарата. Правильнее называть их рефлекторными или отражательными. Следует подчеркнуть, что термин отражательные печи сейчас неправильно применяется к некоторым типам пламенных печей, имеющих опнеупорную кладку. [c.340]

Каналы для отвода дыма располагаются равномерно и всегда в этой циркуляционной зоне поэтому продукты горения отводятся с относительно низкой температурой. В следствие указанных выше причин в печах с направленным коовенным теплообменом коэффициент использования топлива в рабочем пространстве при прочих равных условиях получается более высоким, чем при других режимах теплообмена. Это относится к случаю, когда поверхность нагрева находится в нижней части печи—на поду. При ином расположении поверхности нагрева отбор продуктов горения осуществляется вблизи нее, там, где они имеют минимальную температуру. [c.345]

Конвективные лечи применяются при нагреве металлов, поверхность которых характеризуется высоким коэффициентом отражения, например для алюминиевых сплавов, а также в некоторых других случаях, когда радиационный вид теплообмена играет подчиненное значение. Вместе с тем необходимо подчеркнуть, что во многих практических случаях наряду с доминирующим радиационным теплообменом ощутимую роль грает и теплопередача конвекцией (область рабочих температур 500—900°, высокие скорости теплоносителя). При особенно больших скоростях теплоносителя конвективная теплопередача может играть известную роль даже при температурах свыше 1200— 1400°, как это, например, имеет место в секционных печах для окоростного нагрева металла (см. рис. 209). [c.388]

Более полно чем величина коэффициента теплопередачи характеризует работу теплообменников величина теплонапря-женности его поверхности, которая определяет интенсивность теплообмена нри определенной разности температур и степень использования теплообменной поверхности (см. табл. 1). Наивысшая теплонапряженность (15 ООО ккал/м час), соответствующая теплонапряженности радиантных труб в трубчатых печах, наблюдается в теплообменниках циркуляционное орошение — [c.69]

Конструкция вводной части обеспечивает равномерное распределение пирогаза по периметру аппарата. По сравнению с другими конструкциями высокий коэффициент теплопередачи от пирогаза в ЗИА фирмы Mitsui определяет и высокую температуру стенки теплоотдающих труб, что приводит к снижению отложений кокса. Даже при жестком пиролизе бензина продолжительность пробега ЗИА достигает 3—4 мес. Паросборник и теплообменная секция объединены, теплообменные и внутренние трубки, по которым стекает вода, не имеют поворотов. Такая конструкция компактна, позволяет проводить очистку аппарата от твердых отложений одновременно с выжигом кокса из печи при удалении из него воды и подаче паровоздушной смеси при 650 °С. Кокс выжигается из ЗИА в течение 24 ч [317, 318]. [c.126]

Увеличение теплосъема позволило соответственно увеличить производительность печей для обжига. Теплообменники представляли собой вертикальные или горизонтальные трубчатые змеевики, расположенные на уровне 170—200 мм от подины практика работы показала [66], что в определенных условиях возможна установка элементов и на 100—200 мм выше уровня неподвижного слоя. Коэффициент теплоотдачи находился в пределах от 150 до 180 ккал м ч- град). Несмотря на развитую теплообменную поверхность в слое м 1м пода при высоте слоя Яо=1200 мм) [c.564]

Для увеличения теплового КПД печных агрегатов, снижения удельных расходов топлива и повышения их производительности эффективно проводить не автономную, а синхронную интенсификацию, т.е. принимать меры по увеличению тепловых КПД одновременно как для рабочего пространства печи, так и для теплообменных аппаратов, обеспечивающих подогрев сред. При постоянном значении Т1 (этот случай представляет один из предельных случаев по увеличению теплового КПД за счет роста Tip роль величины возрастает при относительно больших значениях (большие потери с уходяпцши газами) и при сравнительно большой величине потерь тепла. При существующих часто в современных печах значениях коэффициента использования теплоты — КИТ = 1 - и л в пределах 0,4-0,5 увеличением значения от 0,2 до 0,8 можно поднять величину КПД в 1,5 раза с лишним. Пока в существующих энерготехнологических агрегатах и печах вследствие низких значений эти резервы увеличения г используются недостаточно. [c.291]

ПОКАЗАТОИ ИНТЕНСИВНОСТИ (ПРИВЕДЕННЫЕ КОЭФФИЦИЕНТЫ ТЕПЛООБМЕНА) И ДРУГИЕ ПАРАМЕТРЫ ТЕПЛООБМЕНА ДЛЯ ТЕПЛООБМЕННЫХ АППАРАТОВ И ПЕЧЕЙ [c.338]

При проектировании и реконструкции печей и энерготехнологических агрегатов в случае поиска путей экономии топливно-энергетических ресурсов в реальных условиях приходится соизмерять полученную экономию от сокращения расхода топлива и снижения вредных выбросов с требуемыми капитальными затратами. Задача оптимизации массообменного и теплообменного КПД с использованием триадного критерия топливо, экология и капзатраты в фундаментальной постановке В. Г. Лисиенко были подробно рассмотрены в гл. 4 [10.1, 10.22]. При этом, как отмечалось, было установлено, что, кроме соотношения стоимостных критериев, связанных с ценой на энергоносители, стоимостью ущерба от загрязнения окружающей среды и величиной капвложений, значительную роль в решении задачи определения оптимального теплообменного КПД агрегатов играют технологические факторы, определяемые такими величинами, как удельные полезные затраты теплоты на протекание физико-химичес-ких и теплообменных процессов и величиной коэффициентов массо- и теплообмена К к. К, величины массовых и теплоемкостных потоков С, и РГ, (см. гл. [c.310]

Теплообмен в заполненном сьвдучим материалом рабочем пространстве шахтной печи необычайно сложен. В нем принимают участие конвекция, излучение и теплопроводность между соприкасающимися между собой кусками образующего слой материала. Основное количество потребляемого им тепла поступает к поверхности кусков вследствие конвекции, поэтому интенсивность суммарной теплоотдачи в рабочем пространстве печи оценивают, используя понятие поверхностного коэффициента теплоотдачи слоя [Вт/(м -К)], который связан с определяемым опытным путем объемным коэффициентом теплоотдачи [Вт/(м -К)] следующим соотношением = где — поверхность кусков, составляющих 1 м слоя. Эндотермические эффекты технологических реакций и фазовых переходов на поверхности шихты учитывают в виде соответствующих стоков тепла, равномерно распределенных по поверхности шихтовых материалов. С учетом приведенных и многочисленных общепринятых допущений граничные условия процесса нагрева руды и брикетов записывают в виде (в более обобщенном виде с учетом теплообмена излучением в зонально-узловой постановке, см. уравнение (5.77) гл. 5, п. 5.25) [c.317]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология