Исследование теплообмена в плотном слое влажного угольного шлама и разработка методики теплового расчета бункера сырого угля

• Автор: Гордобаева, Татьяна Владимировна
• Шифр специальности: 05.14.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Череповец
• Количество страниц: 144 с. : ил.

Содержание
Введение

Глава 1. Состояние вопроса

1.1. Объект исследования

1.2. Расчет бункеров.

1.3. Побудители сыпучих материалов в бункерах

1.4. Питатели сыпучих материалов.

1.5. Основные положения механики насыпных грузов.

1.6. Расчет прогрева плотного слоя материала и газа

1.7. Нагрев тел сферической формы с фазовым переходом

1.8. Способы борьбы с налипаниями и провисаниями сыпучих материалов

в бункерах
1.9. Выводы по главе и постановка задачи исследования
Глава 2. Математическое моделирование прогрева одиночной частицы угля из шламов в плотном слое.
2.1. Прогрев частицы угольного шлама при В1 0,1
2.2. Прогрев частицы угольного шлама при В 0,1
2.3. Методика расчета температурного поля слоя угольных шламов
2.4. Расчет гиперболической поверхности
2.5. Выводы по главе.
Глава 3. Экспериментальное исследование сыпучести угольного шлама
Ф 3.1. Методика проведения эксперимента и описание экспериментальной
установки
3.2. Анализ полученных экспериментальных данных
3.3. Выводы по главе.
Глава 4. Расчетное исследование сыпучести шлама с учетом его прогрева в бункере
4.1. Исследование температурного поля прогреваемого слоя угольного шлама
4.2. Исследование температурного поля материала в прогреваемом слое угольного шлама
4.3. Закономерности, полученные при исследовании прогрева слоя угольного шлама.
4.4. Выводы по главе
Глава 5. Инженерная методика расчета бункеров для угольных шламов котла БКЗ 00 ТЭЦПВС ОАО Северсталь
5.1. Расчет конструктивных параметров бункера.
5.2. Расчет параметров прогрева прогреваемого слоя материала.
5.3. Пример расчета бункера для котла БКЗ 00 ТЭЦПВС ОАО Северсталь
5.4. Выводы по главе
Заключение
Литература


Поэтому с целью обеспечения бесперебойной работы котлов необходимо исследовать свойства влажного шлама, который содержит также большое количество минеральной части в виде глины, с целью разработки рекомендаций, обеспечивающих бесперебойное снабжение котлов топливом. Для этого необходимо разработать технологию подготовки шлама к сжиганию в существующих системах пылеприготовления. Цслыо работы является исследование теплообмена влажного угольного шлама в бункере сырого угля и разработка методики теплового расчета бункера. Научная новизна. Разработана математическая модель прогрева частиц угля из шламов в плотном слое. Путем реализации математической модели с учетом полученных экспериментальных данных получены критериальные уравнения, устанавливающие зависимость времени прогрева слоя от влажности, зольности, высоты слоя и температуры греющего газа. Практическая значимость. Разработана инженерная методика теплового расчета внутренних поверхностей бункера сырого угля. Выполнен тепловой расчет конструкции бункера сырого угля системы пылеприготовления, устраняющей зависание шлама. Достоверность научных положений и выводов подтверждена результатами проведенных экспериментов и опытными данными других авторов. Апробация работы и публикации. Череповецкий военный инженерный институт радиоэлектроники, г. Вологда, ), IV Всероссийской научно-технической конференции «Современные промышленные технологии» (Нижний Новгород, ). Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы из 0 наименований и приложений. Объем диссертации 4 страницы текста, включая 4 страницы приложений, рисунков. По теме диссертации опубликовано 6 статей. ГЛАВА 1. Объект исследования. Объектом исследования является бункер, топливо - угольный шлам. Бункер является частью общей технологической схемы подготовки угольного шлама к сжиганию (рис. При разработке бункерных устройств необходимо установить [] вид материала для их изготовления, величину давления насыпных грузов на стенки, геометрию бункеров. Рассмотрим материалы для изготовления бункеров, которые упоминаются в литературе. Бункеры изготовляют из металла, железобетона, дерева и комбин ирован н ых материалов. Металлические бункеры обладают сравнительно небольшой массой, их опоры занимают мало места; изготовляют их на заводах индустриальными методами с последующей сборкой стандартных частей на месте установки. Эти бункеры достаточно долговечны при хранении сухих грузов, эксплуатация их дешевле других бункеров. Однако они подвержены коррозии при хранении влажных грузов. Коррозия не только ускоряет износ бункера, но и увеличивает коэффициент трения насыпного груза о стенки, что может затруднить разгрузку бункера. Железобетонные бункеры пригодны для хранения сухих и влажных материалов. Эти бункеры долговечны, но, как правило, дороже и тяжелее металлических. По конструкции железобетонные бункеры делятся на монолитные, сборные и смешанной конструкции. Монолитные бункеры возводят в общей опалубке и применяют преимущественно на железобетонных эстакадах и в железобетонных зданиях. Деревянные бункеры сравнительно недолговечны (например, срок службы их на погрузке угля составляет восемь-десять лет) и требуют частого ремонта. Комбинированные бункеры представляют собой сочетание отдельных конструкций, изготовленных из различных материалов. Например, железобетонный корпус бункера соединяют с металлическим днищем, каменный или кирпичный корпус с металлической армировкой сочленяют со сборным железобетонным днищем. Деревянные бункеры для уменьшения износа часто выстилают внутри стальными листами. Наибольшее давление на стенки бункеров оказывают насыпные грузы, близкие по свойствам к жидкости. Давление сыпучих грузов на стенки бункеров зависит от сил внутреннего трения и сцепления частиц груза (рис. Рис. Давление на вертикальные стенки бункера. Рис. Давление на наклонные стенки бункера. Р = пя-К-И^9 (1. И - высота вертикальной стенки, м,у - коэффициент внутреннего трения. Фактическая вместимость бункера для насыпных грузов зависит не только от его геометрической формы и размеров, а также от угла естественного откоса а„ (рис. Рис. Для бункера с гиперболической воронкой (рис. II определяют из уравнения (1.