Экспериментальное исследование теплопроводности натрубных отложений поверхностей нагрева пылеугольных котлов

• Автор: Раков, Юрий Яковлевич
• Шифр специальности: 05.14.14, 01.04.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 205 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Глава 1. Анализ экспериментальных данных и методов определения

коэффициента теплопроводности натрубных отложений

1.1.Экспериментальные методы определения коэффициента

теплопроводности натрубных золошлаковых отложений

1.2. Использование многомерных задач для измерения коэффициента теплопроводности.

1.3. Обоснование задач исследований.

Глава 2. Математическая постановка задачи теория метода определения коэффициента теплопроводности натрубных отложений
2.1. Общая математическая постановка многомерной коэффициентной квазиобратной стационарной задачи теплопроводности.
2.2. Постановка коэффициентной квазиобратной стационарной задачи теплопроводности для прямоугольного параллелепипеда
2.3. Постановка задачи для ограниченного цилиндра.
2.4. Выбор метода решения и его реализация
2.4.1. Обоснование метода решения.
2.4.2. Составление конечноразностных уравнений.
2.4.3. Алгоритм, блоксхема и программа решения прямой и квазиобратной задач теплопроводности.
Глава 3. Имитационное моделирование определения коэффициента теплопроводности натрубных отложений.
3.1, Отладка программы решения обратной коэффициентной задачи теплопроводности.
3.2. Оценка влияния погрешностей в исходных данных на расчет коэффициента теплопроводности
3.3. Оценка погрешности определения коэффициента теплопроводности
в зависимости от способа нагрева образца
3.4. Определение температуры отнесения при коэффициента
теплопроводности, зависимом от температуры
3.5. Оценка погрешности определения коэффициента теплопроводности при использовании метода покоординатного спуска для решения обратной задачи теплопроводности.
Глава 4. Исследование теплопроводности натрубных золошлаковых отложений.
4.1. Описание мест отбора и некоторые характеристики образцов золовых отложений.
4.2. Методика проведения опытов и обработки результатов.
4.3. Анализ результатов измерений.
4.4. Влияние содержания серного ангидрида на коэффициент теплопроводности натрубных отложений
Заключение.
Список литературы


Разработан метод измерения КТ для тел в форме прямоугольною параллелепипеда и ограниченного цилиндра, не требующий измерения температуры на поверхностях или внутри тела и обеспечения одномерности теплового потока. Предложена расчетная методика определения КТ натрубных золовых отложений по результатам неполного химического анализа. Промышленная теплоэнергетика». С использованием результатов диссертационной работы издано учебное пособие. КТ в широком температурном интервале и результаты тестирования метода имита ци онным м одел и ро ванием. Глава 1. Одной из первых основополагающих публикаций по измерению КТ золошлаковых отложений в котлах является работа Н. Б. Варгафтика и О. Н. Олещука [], в которой для определения КТ используется стационарный метод неограниченного цилиндра. I с1 А / А t где с/ - наружный диаметр внутреннего цилиндра; О - внутренний диаметр наружного цилиндра; / - длина цилиндра; ДI - разность температур в исследуемом слое вещества; ? В = 1п (? А )/ 2 л/. В экспериментальной установке (рис. Опыты до °С проводились в первом термостате (рис. Первый термостат представляет собой трубу из нержавеющей стали, на поверхности которой по слюде (флогопит) намотан электрический нагреватель из проволоки (сталь ЭИ-5), который позволил получить внутри трубы и поддерживать длительное время температуру до °С. При помощи специальных охранных нагревателей на концах термостата удалось получить хорошую изотермичность (в пределах десятой доли градуса) по всей длине измерительного участка. Второй термостат для высоких температур (рис. На краях трубы проволока наматывалась более густо для создания равномерного температурного поля по длине термостата. Поверх платинового нагревателя надевались полуцилиндры из малотеплопроводного кирпича (пенолегковеса), выдерживающего высокие температуры. Рис. Этот термостат был использован также для заполнения прибора расплавленным шлаком. Опыты при температуре °С проводились в обоих термостатах с целью сравнения результатов. Измерения разности температур между цилиндрами проводились платино-платинородиевыми термопарами. Попытки измерить распределение температур в стенке цилиндров вдоль образующей при высоких температурах не увенчались успехом. Поэтому оказалось целесообразным применить относительный метод коаксиальных цилиндров. В стенке каждого цилиндра, в средней его части, помещалось по одной термопаре и таким образом разность температур между цилиндрами измерялась в одном сечении. Прибор тарировался по веществу с известной теплопроводностью и на основании этой тарировки определялся коэффициент В в расчетном уравнении (1. Опыты были проведены при стационарном режиме со шлаками угля марки Т Донецкого бассейна (в твердом и расплавленном состояниях), промежуточного продукта углеобогащения и сланцев (рис. Для достижения установившегося состояния затрачивалось 4-5 часов. Основные измерения занимали - минут. Результаты опытов для шлака тощего угля показали, что значение теплопроводности X шлака как в твердом, так и в расплавленном состояниях увеличивается с ростом температуры. Рост теплопроводности с температурой для шлака в расплавленном состоянии оказался более значительным, чем в твердом состоянии. Большинство экспериментальных точек находилось в интервале температур от 0 до °С. Вместе с тем при температуре шлаков более °С теплопроводность шлаков изучена мало, что является предпосылкой для исследования КТ при высоких темперагурах. Для оценки теплопроводности слоев золы естественной структуры в работе Л. М. Гурвича и P. Рис. X - шпак тощего утл (прибор из нержавеющей стали, с ? Тст - температура стенки пробоотборника до его загрязнения; С0 - коэффициент лучеиспускания абсолютно черного тела; qtлaкc -тепловосприятие абсолютно чистого пробоотборника; дрп - тепловосприятие, измеренное пробоотборником; є3 - степень черноты заірязнения. Величины и Г3 усреднялись по окружности трубы. Рис. Калориметр-пробоотборник (рис. Расход воды подбирался таким образом, чтобы она не закипала. ПП-1. Пробоотборник вводился в топку через проем, устанавливался вместо вырезанной трубы, а его положение в плоскости экрана фиксировалось.