Орнинг
Cтраница 1
 |
Время воспламенения пылеуголь - нок печи но ещ. е и от ФР нта. [1] |
Орнинг пытается, исходя из выводов теории Нуссельта-Тра - устеля, оценить влияние температуры печи на время воспламенения. [2]
 |
Изменение функций / - Фг ( т, Я л Z - Ф2 ( т, ft при. [3] |
Орнинг [343], применяя подобный же расчет ( без учета скорости химической реакции вообще), принимает, что угольный материал частицы содержится между двумя концентрическими сферами и выгорает до некоторого минимального радиуса в центре частицы. [4]
Омари и Орнинг [328], исследуя процесс горения угольной пыли с выходом летучих от 15 до 34 / 0, также обнаружили уменьшение скорости выгорания пыли с увеличением давления. Это явление Кац-нельсон объясняет задержкой воспламенения летучих с возрастанием давления. На наш взгляд, оно объясняется уменьшением количества кислорода, диффундирующего к поверхности угля, с повышением давления. [5]
 |
Зависимость температуры возгорания углей ( в газообразном кислороде от выхода летучих веществ. [6] |
Адиабатическим методом Орнинг ( 1948) получил ту же зависимость, хотя значения температур возгорания были другие. [7]
Другое исследование Орнингом [343] воспламенения пылевидного топлива под давлением показывает, что коэффициент теплопередачи конвекцией влияет больше, чем коэффициент теплопередачи кондукцией ( в статических условиях) от топлива к окружающей среде. Наблюдается тормозящий эффект давления, не преодолеваемый добавкой кислорода. Как уже было нами рассмотрено, влияние давления на процесс сказывается еще в торможении скорости горения летучими, выделяющимися из угольной пыли ( стр. [8]
В опытах Омори и Орнинга [328] с угольной пылью, содержащей 33 6; 15 3 и 33 9 % летучих, было также как и Кацнельсоном обнаружено уменьшение скорости выгорания с увеличением давления, по сравнению с коксовой пылью. [9]
Последние работы в этой области посвящены газо-жидкостному потоку [865], параллельному потоку несмешивающихся жидкостей [642], модификации уравнений Эрга-на - Орнинга ( разд. [10]
Он решил задачу в изотермических условиях, принимая, что скорость горения частицы определяется только диффузией кислорода, но учитывая изменение его концентрации по длине факела. В последующих работах, в частности Гумца [2] и Орнинга [3], также принималось, что скорость горения частицы угольной пыли определяется молекулярной диффузией и что на поверхности частицы концентрация кислорода равна нулю, хотя в экспериментальных работах Хот-теля с сотрудниками [4] и В. И. Блинова [5] впервые была учтена скорость химической реакции в процессе горения угольной частицы. [11]
В предыдущих работах в этом направлении [ 139 и др. ] авторы ограничивались рассмотрением выгорания одаой частицы, что совершенно недостаточно при переходе к процессу горения потока угольной пыли. Кроме того, эти авторы исходили из неправильного предположения о том, что горение мелких пылинок аналогично горению угольного шарика крупных размеров, когда гетерогенная реакция протекает в основном на его внешней поверхности. В работах по горению пыли [302, 493], а также более поздней работе Орнинга [343] принималось, что скорость горения определяется одной диффузией, и на поверхности частицы концентрация кислорода равна нулю. Эти исследования не ушли вперед по сравнению с работой Нуссельта [302] ( сделавшего первый шаг в том же направлении), несмотря на то, что к этому времени были известны исследования Хоттеля и сотрудников [190] и Блинова [191] в которых впервые произведен учет скорости химической реакции в процессе горения угольной частицы. Кроме того, пренебрегается реагированием внутри объема частицы. Горение и газификация всегда сопровождаются проникновением газа внутрь пор частицы. Поэтому реакция протекает не только на внешней поверхности, но и внутри объема. При достаточно малом размере частицы весь ее объем участвует в реакции. [12]
Нуссельт предполагал, что частица окружена бесконечным воздушным пространством, и поэтому температура воздуха остается постоянной. Если количество воздуха ограничено, то необходимо учитывать изменение его температуры. Уравнения Тростела для малых времен приближенно сводятся к уравнениям Нуссельта, но при длительном прогревании частицы становится существенным влияние фактора N. Орнинг указывает также на то, что Нуссельт предполагал теплопроводность частицы бесконечной, вследствие чего поверхность частицы и ее внутренние точки имели одну и ту же температуру, и что он пользовался коэффициентами переноса тепла для установившихся процессов, хотя прогревание частицы таковым не является. Произведя более строгий анализ процесса переноса тепла, Орнинг показал, что Нуссельт не учел около 11 % тепла, идущего от частиц к воздуху; величина: той поправки зависит от размера частиц, времени пребывания и давления. В то время как по Нуссельту давление не оказывает влияния, более точная трактовка Орпинга показывает, что увеличение давления уменьшает скорость прогрева частицы, так как при увеличении давления потери тепла увеличиваются, а излучение, вызывающее нагрев частиц, остается неизменным. [13]
Боннер и Тур-кевич [50] нашли, что реакция ( 1) механизма А и прямая реакция ( 1) механизма В быстро протекают на угле при температурах 735 и 840 и начальном давлении двуокиси углерода 180 и 330 мм рт. ст. С другой стороны, они установили, что в этих же условиях реакция ( 2) обоих механизмов протекает медленно. Кроме того, согласно их данным, некоторое количество углерода из исходной двуокиси углерода переходит на поверхность древесного угля. Этот автор отмечает, что переход углерода имеет место в обоих случаях, но он происходит в значительно большей степени в случае сахарного угля. Браун предположил, что когда двуокись углерода реагирует с небольшой частью активной поверхности ( вероятно, в случае сахарного угля это 2 % активной поверхности), атом углерода из двуокиси углерода откладывается на поверхности, а ее атомы кислорода уходят с двумя новыми атомами углерода. Орнинг и Стерлинг [52] установили, что скорость перехода кислорода на поверхность угля зависит от природы твердого тела, от присутствия каталитических агентов и от состава газа. Карбонат калия, который, как известно, катализирует газификацию угля, способствует также переносу кислорода к высокотемпературному коксу. Согласно данным Орнинга и Стерлинга, удельная радиоактивность газообразных продуктов равна удельной радиоактивности поступающего газа до тех пор, пока температура достаточно низка, для того чтобы газификация была незначительной. Это показывает, что хемо-сорбция окиси углерода в этих условиях также ничтожно мала. [14]
Нуссельт предполагал, что частица окружена бесконечным воздушным пространством, и поэтому температура воздуха остается постоянной. Если количество воздуха ограничено, то необходимо учитывать изменение его температуры. Уравнения Тростела для малых времен приближенно сводятся к уравнениям Нуссельта, но при длительном прогревании частицы становится существенным влияние фактора N. Орнинг указывает также на то, что Нуссельт предполагал теплопроводность частицы бесконечной, вследствие чего поверхность частицы и ее внутренние точки имели одну и ту же температуру, и что он пользовался коэффициентами переноса тепла для установившихся процессов, хотя прогревание частицы таковым не является. Произведя более строгий анализ процесса переноса тепла, Орнинг показал, что Нуссельт не учел около 11 % тепла, идущего от частиц к воздуху; величина: той поправки зависит от размера частиц, времени пребывания и давления. В то время как по Нуссельту давление не оказывает влияния, более точная трактовка Орпинга показывает, что увеличение давления уменьшает скорость прогрева частицы, так как при увеличении давления потери тепла увеличиваются, а излучение, вызывающее нагрев частиц, остается неизменным. [15]
Страницы: 1 2