ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Тепловой расчет камеры радиации по методу Н. И. Белоконя из "Процессы и аппараты нефтегазопереработки" В современных трубчатых печах основная часть тепла трубам передается излучением (радиацией), а остальная часть — конвекцией. В радиантной камере примерно 85—90% тепла передается радиацией. [c.200] Температура продуктов сгорания в топке изменяется по сложному закону как в направлении их движения, так и в направлении от факела к лучевоспринимающим поверхностям. На выходе из радиантной секции печи температура продуктов сгорания (температура на перевале) составляет 600—900 °С. [c.201] Из уравнения (XI, 13) следует, что температура 4 есть некоторая условная температура продуктов сгорания топлива до сжигания топлива, эквивалентная по количеству тепла, вносимому и печь потоками воздуха, топлива, форсуночного пара, газов рециркуляции. [c.201] Расчет прямой отдачи тепла в радиантной секции. При расчете радиантной секции печи необходимо определить количество переданного в радиантной секции тепла Qpaд, поверхность радиантных труб Рр и температуру продуктов сгорания на перевале 1 , т. е. температуру газов, покидающих камеру радиации. После определения этих величин проверяют среднюю теплонапряженность радиантных труб р = Ор Рр, которая не должна превышать рекомендуемых величин для соответствующих технологических процессов. Все упомянутые величины взаимосвязаны и должны быть согласованы одна с другой. [c.201] 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] Передача тепла радиантным трубам связана с понижением температуры уходящих газов от / ах. определяемой уравнением (XI, 14), до температуры на выходе из камеры радиации т. е. [c.202] Таким образом, задавшись температурой определяют ц и затем Эрад — количество тепла, воспринимаемое радиантными трубами. Зная (Зрад, рассчитывают поверхность радиантных труб Fp. [c.202] Метод И. И. Белоконя базируется на совместном решении уравнений теплового баланса и теплопередачи в топочной камере. [c.202] Имея величину Г , рассчитывают коэффициент прямой отдачи по уравнению (XI, 18). Для расчета А0, наряду с другими величинами, необходимо располагать величиной, эквивалентной абсолютно черной поверхности Н . [c.204] Расчет величины эквивалентной абсолютно черной поверхности. Для ориентировочного расчета величины Я, используют графики, предложенные С. В. Адельсон. Эти графики позволяют найти вспомогательную величину 7, = Вдпр, Н , где дпрчх определяется из уравнения (XI, 3) в зависимости от температуры газов на перевале и температуры /.щх. Графики построены для температур наружной поверхности стенки труб 0, равной 200, 400 и 600 °С. Общий вид такого графика дан на рис. Х1-12. [c.204] Для промежуточных значений температур 0 величину находят интерполяцией. Среднюю температуру наружной поверхности радиантных труб определяют следующим образом. [c.204] Определение величины, эквивалентной лучевоспринимающей поверхности Промежуточным этапом расчета поверхности радиантных труб является определение величины, эквивалентной лучевоспринимающей поверхности Нц, которой передается то же количество тепла, что и радиантным трубам. На основании исследований Н, И. Белоконя и С. В. [c.205] Адельсон получено следующее приближенное уравнение, связывающее величины Я, и Н J,-. [c.205] Р — иеэкраинрованная поверхность кладки угловой коэффициент взаимного излучения поверхностей кладки и экрана. [c.205] Таким образом, фактор формы К соответствует доле от того тепла, которое в тех же условиях поглотила бы заэкранированная плоская поверхность кладки. Фактор формы зависит от относительного шага труб т = 81(1 и от числа рядов труб в экране. Величину К можно определить по графику Хоттеля, приведенному на рис. Х1-14. [c.206] Из графика на рис. Х1-14 следует, что применение двухрядного экрана одностороннего облучения по сравнению с однорядным при обычно применяемом шаге между трубами 5 2 невыгодно. Это объясняется тем, что двухрядный экран, например при 8 = 2с1, поглощает тепла только на 13% больше, чем однорядный, а поверхность труб при этом увеличивается почти в два раза. Кроме того, между обоими рядами труб тепло распределяется весьма неравномерно примерно 60—70% всего тепла воспринимается первым рядом экрана, а остальная часть — вторым. [c.206] Определив поверхность радиантных труб Рр, рассчитывают их теплонапряженность Qнp = Ярад,/Рр, которая не должна превышать рекомендуемых величин для соответствующего процесса. Малая величина О р указывает на то, что поверхность радиантных труб используется неэффективно и ее необходимо уменьшить. [c.207] Вернуться к основной статье