Спосіб захисту теплообмінних поверхонь від ерозійного зносу і забруднення

Спосіб захисту теплообмінних поверхонь від ерозійного зносу і забруднення, що полягає у введенні дозатором в газовий потік насадки з інертного матеріалу (наприклад гранул техно 3 71384 4 відразу виводиться з потоку. Вона транспорщо підбирається за формулою V ³ W·Η/S. При тується разом із гранулами елеватором на такій швидкості витання гранул виключається їх віброгрохоти, а потім частково на технологічну захоплення газовим потоком. У протилежному переробку, а частково в дозатор, тобто знову в випадку гранули потраплять на теплообмінні попотік, збільшуючи тим самим ерозійний знос поверхні з утратою переваг, означених у меті винаверхонь. ходу. Крім того, фільтр тонкого очищення (поз.5 на Крім того, низхідний рух гранул з великими фіг.1 авт. св. №167984) засмічується частинками швидкостями витання з достатньою для практики золи, і його необхідно постійно регенерувати, що точністю уже підкоряється законам вільного ускладнює даний спосіб. падіння. При характерних для газоходів значеннях Задачею винаходу є створення способу для Η час падіння t гранул буде малим і вони не підвищення ефективності захисту теплообмінних встигн уть нагрітися до температури випаровуванповерхонь від ерозійного зносу і забруднення ня плівки конденсату. шляхом виключення контакту частинок насадки з Пояснимо викладене на конкретному прикладі. теплообмінними поверхнями. Рівняння нагрівання гранули має вигляд Поставлена задача досягається тим, що у dt / d t = A t g - t (1) відомому способі захисту теплообмінних поверхонь насадку вводять у горизонтальній частині де A = 6Nul gc -1r -1d-2 ; t - температура гранугазоходу перпендикулярно напрямку руху газового ли; δ, ρ, с - її діаметр, густина і теплоємність; tg , λg потоку, при цьому температура гранул нижча тем- температура і коефіцієнт теплопровідності газу; ператури точки роси водяних парів при нормальNu -число Нусельта, Nu =f(Re), Re - число Рейноних умовах, а швидкість витання V гранул перельдса, Re = W d / n g , n g - вязкість газу; t - час. вищує швидкість W р уху газового потоку і Приймемо, що W=10м/с, Н=3м, S=0,5м, знаходиться за формулою tg =900°С, ρ=3000кг/м 3, с=0,3ккал/кг·град. Згідно з V ³ W·Η/S, нормативним методом розрахунку котельних агреде S - відстань від дозатора до вихідного пегатів для димових газів середнього складу при рерізу газоходу, tg =900°С їх фізичні властивості λg=8,61·10-2 Η - висота газоходу. -6 2 Приведена на фіг.1 схема пояснює запропоккал/м·ч·град, n g =152·10 м /с. Тоді нований спосіб. V ³ W·Η/S=60м/с. При вказаній густині гранул і Спосіб захисту теплообмінних поверхонь від V=60м/с їхній діаметр δ=1·10-2м. Час падіння граерозійного зносу і забруднення реалізується таким нул у газоході t = 2H / g , де g прискорення чином. У високотемпературний потік димових газів, вільного падіння. що рухаються по газоходу 1, дозатором 2 ввоВизначимо, на яку величину нагріється гранудяться гранули насадки 3. При температурі гранул ла за час падіння. Для цього проінтегруємо t0, нижчій температури точки роси tp, на їх поверхні рівняння (1) при умові, що число Nu = const, а конденсуються пари води, які містяться в димових фізичні характеристики газу і насадки не залежать газах. Рухаючись з прискоренням до протилежної від температури. В результаті отримаємо стінки газоходу 1, гранули взаємодіють з частинt = tg + t 0 - t g exp (- At ) (2) ками золи, що транспортується газовим потоком. У Обчислимо значення комплексу А. Спочатку результаті взаємодії з плівкою конденсату зола знайдемо величину числа Рейнольдса. налипає на гранули і попадає разом з ними в бун ( ( кер 4. Далі гранули насадки рухаються вниз по трубопроводу 5. Волога з їх поверхні випаровується, гранули охолоджуються і попадають на похилу решітку 6. Під дією зіткнень із решіткою частинки насадки звільняються від золи і, переміщуючись по решітці, надходять на елеватор 7, а потім у бункер 8. Зола провалюється через чарунки решітки 6 у бункер 9. Газ, очищений від золи, надходить у теплообмінники 10. Температура насадки t0 повинна бути нижчою температури точки роси tp. У протилежному випадку ефект очищення газового потоку від частинок золи буде нижчим через відсутність конденсації водяних парів на поверхні гранул. Така температура гранул сприяє також підвищенню інтенсивності осідання золи на їх поверхню завдяки дії сили термофорезу. Введення насадки перпендикулярно напрямку газового потоку виключає її віднесення і контакт з теплообмінними поверхнями, на відміну від прототипу, де напрямки руху частинок насадки і газового потоку збігаються. Цьому ж сприяє величина швидкості витання, ) ) -6 Re W d / n g 10 × 1× 10- 2 / 152 × 10= 657 . Для та= = ких чисел Re згідно з даними 3.P.Горбіса Nu=l,14Re0,5. При підстановці значення Re отримаємо Nu=29,2. З урахуванням значень λg , δ, ρ, і с величина А=0,036с-1. При початковій температурі гранул t0=20°С і обчисленому ви ще часу падіння τ їх температура в кінці падіння tk » 51o C . Для більших значень δ величина tк буде меншою. Зазначимо, що згідно з літературними даними температура точки роси водяних парів при їх парціальному тиску в продукта х згоряння РH2O=0,1 ¸ 0,15 бар складає tp=45 ¸ 54°С. Отримане значення tк нижче цієї величини. Таким чином, на гранулах насадки на протязі всього часу їхнього падіння буде конденсуватись водяна пара. Коли гранули попадають у бункер 4 і, далі у трубопровід 5, волога з поверхні гранул буде випаровуватись. При реалізації способу, що заявляється, відпадає необхідність у частих з упинках котельних агрегатів для очищення фільтруючих елементів (як у авт. св. №167984), оскільки в пропонованому способі зола постійно виводиться з потоку. 5 71384 6 Особливо ефективне використання для насаднується, з'являється можливість ефективного заки матеріалу паливного шлаку. Паливний шлак хисту теплообмінних поверхонь від ерозійного завжди є на підприємствах, котельні установки зносу і забруднення. Крім того, використання для яких працюють на твердому паливі. Проблема насадки дешевого шлаку палива, крім підвищення подрібнення шлаку і виділення з нього потрібної ефективності, дозволяє підвищити також і екофракції утр уднень не викликає. номічність захисту теплообмінних поверхонь від Таким чином, завдяки способу, що пропоерозійного зносу і забруднення. Комп’ютерна в ерстка Н. Лисенко Підписне Тираж 37 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601