|
-jadval. 1
Yuqori kulli Angren qo'ng'ir ko'mirining xarakterli ma'lumotlari
|
| bet | 4/6 | | Sana | 20.02.2024 | | Hajmi | 1,41 Mb. | | #159333 |
Bog'liq 1-боб-11-jadval. 1
Yuqori kulli Angren qo'ng'ir ko'mirining xarakterli ma'lumotlari
Komponent nomi
|
Birlik
|
Raqamli qiymatlar
|
Pastroq kaloriya qiymati, Q n r
|
kkal/kg
|
1310…2200
|
Ash tarkibi, Ar
|
%
|
40…50
|
Namlik, W p
|
%
|
35…42
|
Erish nuqtasi harorati, t
|
0 C
|
1150…1250
|
Oltingugurt miqdori, S r.k. + S r.or.
|
%
|
1,3…1,7
|
Kislorod miqdori, O p
|
%
|
7.2…9.1
|
Jadvalning davomi. 1.1
Uglerod miqdori, C p
|
%
|
39.8
|
Uchuvchi gazlar, V g
|
%
|
33.5
|
Vodorod tarkibi, Nr
|
%
|
2,0…2,8
|
Azot miqdori, N r
|
%
|
0,2…0,38
|
Polidisperslik koeffitsienti, n
|
|
0,9
|
2- jadval
8 9 10- betlar
2
xiii8 9 10 13- betlar
3jadval
4jadval
xivxvxvi
PR xviixviii
5
xixxxxxixxiixxiiixxivxxvxxvixxviixxviii
xxix19 21 23 29 xxx
29 xxxi19 21 23
6jadval SEQ Таблица \* ARABIC \s 1
Oqish mumkin bo'lgan materiallar
Material
|
d h , mm
|
D a , sm
|
d 0 , sm
|
|
Zarrachalar diametri
|
Qurilmaning diametri
|
Gaz kirish diametri
|
Qum
Bug'doy
Yarim koks
|
0,42 – 0,83
3.2 – 6.4
15
|
15.2
15.2
29.5
|
1.25
1.25
3.05
|
Kanalizatsiya hodisasi salbiy bo'lib, bu gazning oqib chiqishiga olib keladi va qattiq zarralarni aralashtirish samaradorligini pasaytiradi. Barcha qatlamni aralashtirish gaz oqimi yordamida amalga oshiriladi. Gaz va zarralar o'rtasidagi aloqa favvorada va halqada sodir bo'ladi. Gazning bir qismi favvoradan radial oqim tufayli halqaga kiradi . Shaklga ko'ra . 1.8 gazning katta qismini halqadan o'tib, qatlam balandligining yarmidan boshlab unga kirganini hukm qilishimiz mumkin . Suyuqlangan to'shakda oqish va kanalizatsiya o'rtasidagi o'xshashlik ma'lum darajada asossizdir [ 19 ; b.15-95 ]. Favvora tepasida siqilgan qattiq materialdan yasalgan gumbaz ham mavjud bo'lib, qatlamdagi bosimning pasayishi B nuqtasida DRm maksimal qiymatiga ko'tarilishda davom etadi (1.9-rasmga qarang). Ushbu farqga mos keladigan chiziqli tezlik ō m bilan belgilanadi . Gaz oqimi tezligining yanada oshishi qatlamni shishiradi va uning balandligi zich joylashgan qatlamning dastlabki balandligidan kattaroq bo'ladi. DR M bosimining pasayishining cho'qqisi FSli apparat ishga tushirilganda, favvorani ishga tushirish momentiga to'g'ri keladi. DR f - barqaror oqim paytida bosimning pasayishi, statsionar ish rejimini tavsiflovchi [ 19 ; b.15-95, 21 , 23 ].
To'siq orqali gazning izotermik oqimi paytida ichki ishqalanish tufayli bosimning yo'qolishi P 1 -P 2 yopishqoq va inertial shartlar yig'indisi sifatida aniqlanadi [ 19 ; 15-95-bet ]:
(1.11)
bu yerda c B va c va viskoz va inertial konstantalar; m s – muhitning yopishqoqligi;
ō s – muhitning tezligi; r s – muhitning zichligi; l - xarakterli uzunlik;
ō 0 - kirish qismida yorug'lik fazasining tezligi.
Yopishqoqlik bosim bilan arzimas darajada o'zgaradi deb faraz qilsak, to'siq va ishlatiladigan suyuqlashtiruvchi vosita uchun (1.11) tenglama [ 19 ; 15-95-bet ]:
(1.12)
bu erda G - suyultiruvchining massa tezligi.
Silindrsimon apparatda suyuqliklashda suyuqlik boshlanishidan oldin eng yuqori bosimning pasayishi juda ahamiyatsiz, chunki Har bir elementar gaz oqimi shaklini yo'qotib, pufakchaga aylanmaguncha qattiq zarrachalarning bir necha qatlamlaridan o'tadi (1.10-rasmga qarang) [ 19 ; b.15-95 ].
Gelperin N.I. [ 27 ; 14-84 b . xxxii; p.81-168] bosimning pasayishi qiymatidan oshib ketgan DR m ning eksperimental qiymatlarini oldi. Empirik tenglama quyidagicha :
(1.13)
bu erda a - konusning ochilish burchagi ; Dn - qatlam oynasining diametri .
Quyidagi parametrlar diapazoni uchun (1.13) tenglama olindi :
a = 10 ÷ 60°, Lekin = 100 ÷ 250 мм, d 0 ≤ 50 mm.
Dn atamasi konusning qatlam parametrlari bilan quyidagi tenglama bilan bog'liq:
D H = d 0 + 2 H 0 tana /2 (1.14)
Muxlenov I.P. va boshqalar [ 27 ; 14-84 b . xxxiii; 162-229-betlar] barqaror oqimdagi eng yuqori bosim pasayishining bosim pasayishiga nisbati tizimning geometriyasiga, gaz va qattiq fazaning xususiyatlariga bog'liqligini ko'rsatdi. Ular quyidagi empirik munosabatlarni topdilar :
, (1,15)
bu yerda DR f - favvorani ochish paytidagi bosimning pasayishi .
tezligi qattiq fazaning xususiyatlariga, suyuqlashtiruvchi vositaning o'ziga va qatlamning geometriyasiga bog'liq. Silindrsimon ustunda minimal oqim tezligi ō m.f qatlam ortib borishi va ustun diametrining kamayishi bilan ortadi (1.11-rasmga qarang). Tezlik ō m.f. da N m material uchun minimal suyuqlik tezligiga to'g'ri keladi, chunki N 0 > N m da FS suyuqlik holatiga o'tadi. Mathur-Gishler tenglamasi quyidagi shaklga ega [ 19 ; Bilan. 15-95, 21 , 23 , 29 ; 44-162-bet ] :
(1.16)
Tenglama (1.14) namunaviy materiallar oqimi bo'yicha eksperimental ma'lumotlardan olingan.
§1.4 Issiqlik almashtirgichlarda issiqlik almashinuvi jarayonlariga gidrodinamikaning ta'sirini tahlil qilish
Issiqlik almashinuvi uskunalarining og'irligi va o'lchamlarini kamaytirish bugungi kunda dolzarb muammo hisoblanadi. Eng istiqbolli yechim issiqlik uzatishni kuchaytirishdir. Bir fazali sovutish suvi oqimiga nisbatan, sirtdagi oqim turbulatorlari, qo'pol yuzalar va qanotlar tufayli hosil bo'lgan sirtlar, oqimning spiral qanotlar bilan aylanishi, vintli moslamalar, kanalga kirishda o'rnatilgan aylanalar, gaz pufakchalarini aralashtirish. gaz oqimiga suyuqlik oqimi va qattiq pufakchalar ishlatiladi, suyuqlikning zarralari yoki tomchilari, issiqlik almashinuvi yuzasining aylanishi yoki tebranishi, sovutish suvi oqimining pulsatsiyasi, elektrostatik maydonlarning oqimga ta'siri, chegara qatlamidan oqimning so'rilishi, reaktiv tizimlar. Turli intensivlashtirish usullari uchun bu usullarning samaradorligi boshqacha, eng yaxshi holatda issiqlik o'tkazuvchanligini 2-3 baravar oshirish mumkin, ammo sezilarli darajada farq qiladigan energiya xarajatlari. [ xxxiv, xxxv, xxxvi, xxxvii, xxxviii, xxxix, xl, xli, xlii, xliii] xliv.
Issiqlik almashinuvchilari va qurilmalari barcha issiqlik va elektr stantsiyalarining asosiy komponentlari va metallni ko'p talab qiladigan qismidir. Ular issiqlik energetikasi, kimyo, neftni qayta ishlash va oziq-ovqat sanoati, metallurgiya, qurilish va iqtisodiyotning boshqa ko'plab tarmoqlarida keng qo'llaniladi. Issiqlik almashtirgichlar (HE) orasida eng keng tarqalgani quvurli bo'lib, ularni ishlab chiqarish juda ko'p miqdordagi yuqori qotishma va rangli metallarni talab qiladi. Kanallarda issiqlik uzatish jarayonlarining kuchayishi ushbu qurilmalarning o'lchamlari va metall iste'molini 2 yoki undan ko'p marta kamaytirish imkonini beradi. Issiqlik uzatishni kuchaytirish uchun quyidagi samarali usullar ishlab chiqilgan va joriy qilingan [ 35 , 36 , 37 ,xlv xlvi, xlvii, xlviii]:
1. Har xil usullardan foydalangan holda devorga yaqin zonada oqimni sun'iy turbulizatsiya qilish: silliq chizilgan ko'ndalang o'simtalarni, ko'ndalang yivlarni dumalab, qovurg'alardagi ko'ndalang o'simtalar va yivlarni shtamplash.
2. Oqim o‘ralgan oval quvurlar ichida va bo‘ylama va ko‘ndalang oqim davomida bir-biriga yaqin o‘ralgan burama quvurlar va novdalar atrofida aylanadi.
chegara qatlamini nazorat ostida ajratish, ularda maxsus turbulatorlarni shakllantirish [ 40 , 41 , 42 ,; xlixBilan. 54-201, l; 61-136-betlar].
Birinchi usul E.K. tomonidan ishlab chiqilgan va tadqiq qilingan. Kalinin, G.A. Dreitserem, S.A. Yarho va S.G. Zokirov (quvurli issiqlik almashinuvchilari), G.I. Voronin va B.V. Dubrovskiy (plastinkali issiqlik almashtirgichlar). Ikkinchi usul - V. M. Ievlev, Yu. V. Vilemas va B. V. Dzyubenko. Uchinchi usul - A. A. Jukauskas va A. A. Slanciauskas [ 35 , 36 , 37 , 44 , 45 , 46 , 47 ].
Issiqlik almashinuvi yuzasining tebranishi issiqlik uzatishni kuchaytiradi, ammo bu bilan issiqlik almashtirgichning o'zi ham, yaqin atrofdagi uskunalar ham tebranishlarga duchor bo'ladi. Har xil issiqlik almashtirgichlarda tebranishning haqiqiy parametrlari haqida deyarli hech qanday ma'lumot yo'q. Quvurlarning tebranish chastotalarini hisoblash usullari turli geometrik shakllardagi quvurlar uchun etarli emas. Vibratsiyali issiqlik almashtirgichlarning ishonchliligi pasayadi. Kombinatsiyalangan intensivlashtirish usullari (oqimli turbulator) ko'pincha yuqori samarali usullarga aylanadi. Issiqlik uzatishni kuchaytirish usulini tanlashda nafaqat samaradorlikni, balki ishlab chiqarish va yig'ish qobiliyatini, mustahkamlik talablarini, sirt ifloslanishini, ish xususiyatlarini va boshqalarni hisobga olish kerak [ 35 , 36 , 37 , 49 , li] .lii
Sovutish suyuqliklarining laminar oqimi bilan past issiqlik oqimlari uchun kanallar va quvurlarni to'sib qo'yish tavsiya etiladi. Rolling yoki qanotli quvurlar o'ziga xos sirt maydonini oshiradi va issiqlik o'tkazuvchanligini 3 dan 4 barobarga oshiradi. Quvurlar yuzasida yivlar issiqlik uzatish koeffitsientlarini oshirishga imkon beradi. Biroq, bu usullar ishlab chiqarish uchun juda ko'p mehnat talab qiladi va texnologik jihatdan rivojlangan. Aksariyat ishlarning mualliflari o'zlari taklif qilayotgan issiqlik o'tkazuvchi yuzalarni ishlab chiqarish texnologiyasini umuman hisobga olmaydilar. Biroq, amaliy nuqtai nazardan, bu masala issiqlik uzatishni kuchaytirish usulini tanlashda hal qiluvchi ahamiyatga ega. Intensifikatsiya usuli eng kam energiya sarfini saqlab qolgan holda samarali bo'lishi kerak. Turbulizatsiya tufayli turbulent oqimlarda issiqlik uzatishni kuchaytirishning ma'lum usullari gidravlik qarshilik koeffitsientining oshishi bilan bog'liq. Birinchi marta 1981 yilda Ixtirolar bo'yicha davlat qo'mitasi tomonidan ro'yxatga olingan 242-sonli kashfiyot mavzusi bo'lgan mualliflar tomonidan ishlab chiqilgan intensivlashtirish usullarini amalga oshirish orqali olingan . [ 35 , 36 , 37 , 49 , 50 ; b.61-136 , 51 , 52 ].
Kanallarda issiqlik uzatishni kuchaytirish samaradorligini baholash usuli
hl va / hl bog'liqliklari shaklida taqqoslanadi yoki samaradorlik (Nu / Nu hl ) / ( / hl ) parametri bo'yicha baholanadi , ularga e'tibor qaratiladi. bu parametr birlikdan kattaroq bo'lganda natija beradi. Silliq kanalga nisbatan gidravlik qarshilikning oshishiga nisbatan issiqlik uzatishning tezlashtirilgan o'sishini olish imkoniyati katta ilmiy qiziqish uyg'otadi. Ma'lum [ 49 , 50 ; p.61-136 , liii; p.62-150], issiqlik o'tkazuvchanligini kuchaytirish samaradorligini issiqlik o'tkazuvchanligi kuchaygan va bo'lmagan sirtlardan yasalgan ikkita issiqlik almashinuvchining hajmlari yoki issiqlik o'tkazuvchanlik yuzalarini taqqoslash orqali baholash eng oson ekanligi. Sovutish suyuqligining turbulent oqimi bilan taqqoslangan qurilmalarning hajmlarining nisbati aniqlanadi:
(1.17)
Re va (Nu/Nu hl ) Re nisbati bir xil Reynolds raqamlarida olinadi.
(1.17) tenglamaga ko'ra, samarali kuchayish ( / gl ) < (Nu/Nu gl ) da sodir bo'ladi. Biroq, V/V hl nisbatining optimal qiymati (Nu/Nu hl )/( / hl ) ning optimal qiymatiga mos kelmaydi .
Samarali Reynolds sonlarining tengligini taqqoslashdan foydalanishga asoslangan issiqlik almashinuvi sirtlarining samarali parametrlarini solishtirishning yangi umumlashtiruvchi usuli [ 49 ; Bilan. 54-201 ],
(1,18)
Nusselt soni yuqori bo'lgan sirt samaraliroq bo'ladi.
(1,19 )
Ishlarda [ 35 , 36 , 37 , 51 , liv, ] issiqlik almashtirgichlarda qaytarilmas issiqlik almashinuvi jarayonlari sodir bo'lganda va oqim gidravlik qarshilikni yengib chiqqanda lv, lvientropiyadagi umumiy o'zgarishlarni solishtirish taklif etiladi. Issiqlik uzatishning samarali kuchayishi asboblardagi entropiyaning umumiy o'zgarishi silliq sirtlarga nisbatan kichikroq bo'lganda sodir bo'ladi.
Issiqlik almashinuvi yuzalarining termal-gidravlik xususiyatlarini solishtirish uchun quyidagi, shuningdek, ma'lum bo'lgan usuldan foydalanish mumkin. Buning uchun biz taxminlarni quyidagi shaklda ishlatish mumkinligini taxmin qilamiz:
r = r 0 , n = n 0 , C p = C p0 , ∆T = ∆T 0 (1.20)
bu erda r 0 , n 0 , C p 0 sovutish suyuqligining termofizik parametrlari.
F = F 0 , N = N 0 - issiqlik almashinuvi sirtlari va nasos quvvatlari bir xil. Keyin quyidagi tenglama olinadi:
St x Re / d = f ( l x Re 3 / d 3 ) ( 1.21)
St * Re / d - issiqlik almashinuvi yuzasining "ichki" issiqlik-gidravlik samaradorligini tavsiflaydi; l *( Re / d ) 3 – oqim rejimi va sirtlarni solishtirish shartlari. Tenglama (1.21) issiqlik almashinuvi yuzasining samaradorligini tavsiflaydi.
F = F 0 , Q = Q 0 - issiqlik almashinuvi sirtlari va issiqlik quvvati bir xil. Keyin sirtning issiqlik-gidravlik samaradorligi tenglama bilan aniqlanadi:
l x (Re/d eq ) 3 = ph (St x Re/d ekv ) (1.22)
(1.21) va (1.22) tenglamalar mazmunan bir xil bo'lib, f va ph funktsiyalari bir xil bog'liqlikni aniqlaydi.
Q = Q 0 , N = N 0 ;
Qabul qilingan shartlar bilan samaradorlikni taqqoslash quyidagicha amalga oshiriladi :
St*Re/d ekv = f 1 *(St*d ek 2 / l*Re 2 ), (1.23)
l*(Re/d eq ) 3 = f 2 *(St*d ek 2 / l*Re 2 ). (1,24)
Issiqlik almashinuvi yuzasining samaradorligini hisoblash uchun ikkita parametr o'rtasidagi munosabatlarga ega bo'lish kifoya, chunki a/a 0 Q / Q 0 , N / N 0 va F / F 0 issiqlik almashinuvi yuzasining issiqlik-gidravlik samaradorligini tavsiflaydi. Boshqa hollarda, baholash oddiyroq parametr - issiqlik-gidravlik samaradorlik yordamida amalga oshiriladi, ya'ni issiqlik oqimining sovutish suvi nasos quvvatiga nisbati [ 35 , 36 , 37 ]:
E = Q / N = q / Nf _ = a x ∆ T / N f . (1,25)
nochorligi ishchi muhitning o'ziga xos dizayni va tezligiga bog'liqligidir. Reynolds analogiyasini tavsiflovchi parametr va kanal samaradorligi ko'rsatkichi deb ataladi:
ē = ( St / St 0 )/( l / l 0 ) = ( Nu / Nu 0 ) / ( l / l 0 ). (1,26)
Quvurlarda issiqlik uzatishni kuchaytirishning ma'lum usullarini o'rganish,
Eng samarali va texnologik jihatdan mumkin bo'lgan, halqali diafragmalar yordamida oqimni sun'iy turbulizatsiya qilish degan xulosaga kelish mumkin. Moskva aviatsiya institutida quvurli issiqlik almashtirgichlarga nisbatan sun'iy turbulizatsiya usuli ishlab chiqilgan (1.12-rasmga qarang), bu erda trubaning tashqi yuzasida halqasimon yivlar, ichki yuzasida esa halqasimon diafragmalar hosil bo'ladi. quvurdan. Bu usul E.K. Kalinin, G.A. Draitzer , E. B. _ Dubrovskiy, S.A. Yarkho, G.I. Voronin [ 35 , 36 , 37 , 42 ,; lviiBilan. 27-58, lviii].
Diafragmalar va oluklar devorga yaqin qatlamdagi oqimni turbulizatsiya qiladi va quvurlarning har ikki tomonida issiqlik uzatishning kuchayishiga olib keladi. Quvurlarning tashqi diametri o'zgarmaydi va bu quvurlarni qattiq to'plamlarda ishlatishga imkon beradi va ular ham ifloslanishning kamayishi bilan tavsiflanadi. Ta'kidlash joizki, ushbu quvurlarda ilmiy kashfiyot sifatida e'tirof etilgan majburiy konvektsiya paytida oqimning diskret turbulizatsiyasi bilan kanallar devorlarida issiqlik o'tkazuvchanligining o'zgarishi sxemasi birinchi marta kashf etilgan. Bu shuni anglatadiki, turbulatorlarning o'lchamlari va joylarining ma'lum diapazonida issiqlik uzatishning o'sishi silliq kanalga nisbatan gidravlik qarshilikning oshishiga qaraganda kattaroqdir. Nisbat (Nu/Nu hl )>( / hl ) issiqlik quvvati va gidravlik qarshilikning ma'lum qiymatlari bilan apparat hajmini va uning tasavvurlar maydonini kamaytirishga imkon beradi. Havo uchun quyidagilar olingan: Nu/Nu gl = 2,65, 2,82, 3,12, Re - 104, 105, 4105 da mos ravishda. Issiqlik uzatishni kuchaytirishning ushbu usulidan foydalanish apparatning metall sarfini kamaytirishga imkon beradi. üfleyici kuchining doimiy qiymatida 1,5 ... 2 martaga [ 35 , 36 , 37 , 42 , 57 ; Bilan. 49-78 ].
Turbulatorlarning geometrik shaklining issiqlik uzatishning kuchayishiga ta'siri bo'yicha yangi eksperimental va hisoblash tadqiqotlari mavjud [ lix]. R radiusi bo'lgan segment shaklida halqali diafragma turbulatorlarini ishlab chiqarish taklif etiladi. Ba'zi taniqli ishlarning mualliflari o'zlarining tadqiqotlarida olingan R/D ning 0,1 qiymatlari uchun hisoblangan bog'liqliklarni taklif qilishadi. R/D parametrlarining kattaroq qiymatlari bilan silliqroq shakldagi diafragmalar ham o'rganildi. Eksperimental natijalar rasmda keltirilgan. 1.15, shundan ko'rinib turibdiki, diafragmalarning egrilik radiusining ortishi (Re, dv/Dv, t/Dv) = const [ 35 , 36 , 37 , , lx, da issiqlik uzatish va gidravlik qarshilik koeffitsientini kamaytiradi. lxi].
|
| |
