верхні, простіші в конструктивному відношенні, але що володіють невисоким коефіцієнтом корисної дії.
Розглянемо механізм процесу передачі тепла, протікає в печі, на прикладі печі, що складається з двох камер з настильним полум'ям. Характерною особливістю цієї печі є похиле розташування форсунок внизу печі, що забезпечують зіткнення факела з поверхнею стіни, розміщеної в середині камер (рис.1).
В
1 - топкова камера;
2 - середня випромінює стінка
з настильним полум'ям;
3 - камера конвекції;
4 - труби конвекційні;
5 - труби радіантні.
I - сировина (введення);
II - сировина (вихід);
III - паливо і повітря.
Рис.1. Схема двокамерної вертикальної печі з настильним полум'ям.
У топкову камеру цій печі за допомогою форсунки вводиться розпорошену паливо, а також необхідний для горіння нагріте або холодне повітря. Високий ступінь дисперсності палива забезпечує його інтенсивне перемішування з повітрям і більш ефективне горіння.
Дотик факела з поверхнею стіни зумовлює підвищення його температури; випромінювання відбувається не тільки від факела, але і від цієї розпеченої стіни. Тепло, виділене при згорянні палива, витрачається на підвищення температури димових газів і частинок палива, що горить; останні розжарюються і утворюють світиться факел.
Температура, розмір і конфігурація факела залежать від багатьох факторів і, зокрема, від температури і кількості повітря, подається для горіння палива, способу підведення повітря, від конструкції і навантаження форсунки, теплотворної здатності палива, витрати форсуночного пара, величини радіантній поверхні (ступеня екранування топки) та ін
При підвищенні температури повітря збільшується температура факела, підвищується швидкість горіння і скорочуються розміри факела. Розміри факела скорочуються і при збільшенні (до відомого межі) кількості повітря, що поступає в топку, так як надлишок повітря прискорює процес горіння палива.
При недостатній кількості повітря факел виходить розтягнутим, паливо повністю не згорає, що призводить до втрати тепла. Надмірна кількість повітря неприпустиме внаслідок підвищених втрат тепла та відходять димовими газами і більш інтенсивного окислення (окалинообразования) поверхні нагрівання.
Повітря, необхідне для горіння, часто підводять до гирла форсунки, тобто до початку факела. У деяких форсунках паливо розпорошується повітрям, який в цьому випадку вводиться в топку спільно з паливом.
У внутрішній порожнині стін печей ряду конструкцій розміщується канал для подачі так званого вторинного повітря, що дозволяє підводити необхідне для горіння повітря по довжині факела, що підвищує температуру випромінюючої стінки і сприяє більш рівномірної передачі тепла радіацією.
У такій печі тепло випромінюванням передається від факела, випромінюючої стінки і трьохатомних газів (двоокис вуглецю, водяна пара, діоксид сірки), що володіють виборчою здатністю поглинати і випромінювати промені певної довжини хвилі.
Частина променів через простір між трубами потрапляє на поверхню кладки, уздовж якої розташовані ці труби; ці промені розігрівають кладку, і вона, у свою чергу, випромінює; при цьому частина енергії поглинається тією частиною поверхні труб, яка звернена до стінки кладки.
Середня випромінює стіна з настильним полум'ям, а також інші стіни кладки, у яких розташовані труби (Екранована частина кладки) або вільні від труб (незаекранірованние), прийнято називати вторинними випромінювачами.
радіантній труби отримують тепло не тільки випромінюванням, але також і від зіткнення димових газів з поверхнею труб, мають більш низьку температуру (теплопередача вільною конвекцією). З усього кількості тепла, сприйнятого радіантній трубами, значна частина (85-90 %) Передається випромінюванням, решта конвекцією. p> Зовнішня поверхня труб у свою чергу випромінює деяку кількість тепла, тобто має місце процес взаімоізлученія, проте температура поверхні труб внаслідок безперервного відведення тепла сировиною, які пройшли через труби, значно нижче температури інших джерел випромінювання і тому в підсумку взаімоізлученія через поверхню радіантних труб сировині передається необхідну кількість тепла.
У результаті теплопередачі, здійснюваної у котельній камері, димові гази охолоджуються і надходять у камеру конвекції, де відбувається їх пряме зіткнення з більш холодною поверхнею конвекційних труб (вимушена конвекція).
У камері конвекції передача тепла здійснюється також і за рахунок радіації трьохатомних димових газів і від випромінювання стінок кладки. Найбільша кількість тепла в камері конвекції передається шляхом конвекції; воно досягає 60-70% загальної кількості тепла, сприйманого цими трубами. Передача тепла випромінюванням від газів становить 20-30%; випромінюванням стінок кладки конвекційної камери передається в сере...
