Thiết bị nhiệt - Chương 4 pdf

108 Chương 4 BUỒNG HỒI NHIỆT Khí thải từ lò nung chứa một lượng nhiệt rất lớn. Ở một số lò nung như lò tuyn-nen, lò vòng để nung gốm sứ, hoặc lò quay để nung clinker ximăng, nhiệt của khí thải từ zôn nung được sử dụng để đốt nóng và sấy vật liệu trước khi chúng đi vào zôn nung. Vì vậy, khí thải ra không khí có nhiệt độ thấp và hệ số sử dụng dung nhiệt của những lò này tương đối cao. Ngược lạ i ở một số lò nung gián đoạn ( lò lửa đảo ) hay lò nấu thuỷ tinh, nhiệt của khí thải nếu không được sử dụng thì không nhung tăng tiêu tốn nhiên liệu trên một đơn vị sản phẩm ma con lang phi nhiệt. 4.1. Các phương pháp sử dụng nhiệt của khí thải. Trong các lò nung hay nấu, nhiều trường hợp nhiên liệu cháy không đảm bảo nhiệt độ cháy cần thiết, cho nên không khí phải được đốt nóng sơ bộ, đ ôi khi đốt nóng sơ bộ cả không khí và nhiên liệu. Sử dụng nhiệt của của khí thải để đốt nóng sơ bộ không khí và nhiên liệu cho phép ta đảm bảo yêu cầu kĩ thuật của lò đồng thời tiết kiệm được nhiệt . Nếu không sử dụng nhiệt của khí thải để đốt nóng không khí, nhiên liệu thì sử dụng chúng để cung cấp cho nồi hơi. Muốn vậy người ta đặt nồ i hơi trên đường đi của khí tới ống khói, hơi nước sản xuất ra sẽ được dùng trong toàn bộ nhà máy hoặc bổ sung vào nồi hơi chính của nhà máy. Nếu nhiệt độ của khí thải ra tương đối thấp, có thể sử dụng chung để đun nóng nước. Nước nóng rất cần thiết cho sinh hoạt và sưởi ấm trong mùa đông mà còn cần thiết cho sản xuất. Ví dụ phối liệu g ốm trộn bằng nước nóng sẽ tăng độ dẻo và chóng khô khi sấy. Trong những biện pháp trên, thì biện pháp sử dụng nhiệt khí thải để đốt nóng không khí và nhiên liệu khí trước khi cháy trong lò là biện pháp tốt nhất, có ý nghĩa lớn nhất. Vì vậy trong công nghiệp, bên cạnh lò nung thường có buồng hồi nhiệt liên tục (Recupertor) hay buồng hồi nhiệt gián đoạn (Regenerator), trong đó không khí và nhiên liệu khí được đốt nóng sơ bộ trước khi vào lò. 4.2.Buồng h ồi nhiệt liên tục. 4.2.1 Trao đổi nhiệt trong buồng. Buồng hồi nhiệt thường làm việc theo sơ đồ hình 5-1. Khí thải từ lò nung đi theo các đường kênh dẫn 2của buồng hồi nhiệt. Không khí sẽ đi nguợc chiều và đi bên ngoài của kênh dẫn 2. Trong buồng này, khí thải sẽ truyền nhiệt cho không khí. Không khí sẽ đi vào lò hoặc vào buồng đốt để cháy nhiên liệu. Khí thải bị nguội dần khi đi trong buồng, cuố i cùng theo kênh 3 ra ngoài theo ống khói. (hình vẽ trang sau) Trong buồng liên tục, không khí và khí thải có thể đi cùng chiều, ngang chiều hay ngược chiều. Cũng như những thiết bị trao đổi nhiệt khác, nếu đi cùng chiều thì không khí không thể đốt nóng đến nhiệt độ cao hơn nhiệt độ khí thải lúc đi vào buồng. Chỉ khi đi ngược chiều thì điều đó có thể thực hiện được. (Xem sơ đồ hình 4-2) Nhiệt độ thành ống (hay kênh) có thể lấy bằng trung bình nhiệt độ khí thải và không khí. Trong trường hợp đi ngược chiều, rõ ràng nhiệt độ cực đại của thành ống sẽ cao hơn nhiều. Vì vậy để xây dựng buồng hồi nhiệt cần phải dùng vật liệu bền vững. Nếu làm việc cùng chiều, chênh lệch nhiệt độ trong và ngoài của kênh ống sẽ khá cao. 109 Trong điều kiện đó ống gốm (ống chịu lửa hay bằng gạch chịu lửa) sẽ không chịu nổi, vì độ bền nhiệt của chúng thấp, ngược lại buồng hồi nhiệt kim loại có thể làm việc tốt được. Tất nhiên buồng hồi nhiệt kim loại làm việc cùng chiều có thể đốt nóng không khí đến nhiệt độ thấp mà thôi. Khi khí thải và không khí đi ngang chiều do hoàn cảnh sắ p đặt thiết bị, chênh lệch nhiệt độ giữa khí thải và không khí không giống nhau mà chúng phụ thuộc vào vị trí khảo sát. 2 3 Hình 4-1 buồng hồi nhiệt liên tục Hình 4-2 :sơ đồ biến thiên nhiệt độ của khí và không khí a) cùng chiều b) ngược chiều Đặc điểm trao đổi nhiệt trong buồng liên tục là trao đổi nhiệt qua thành ống kênh. Chế độ trao đổi nhiệt trong buồng tương đối ổn đị nh và liên tục. Nếu các thông số của khói lò thay đổi không đáng kể thì nhiệt độ của không khí vào lò để cháy nhiên liệu coi như không đổi. Vì vậy chế độ nhiệt trong lò nung coi như ổn định. Không khí lạnh Nhiên liệu Khí thải Lò nung 1 Không khí nóng kk kk kt kt 110 4.2.2 Cấu tạo buồng hồi nhiệt gốm. Để xây dựng buồng hồi nhiệt gốm người ta sử dụng vật liệu chịu lửa là gốm Samốt, Cacborun và cao alumin. Nhiệt độ cho phép cực đại ở tường gạch Samôt là 1400 o C, gạch Cacborun và cao alumin là 1500 o C, nhiệt độ không khí được đốt nóng đến 800-1000 o C. Ở khu vực nhiệt độ không khí trên 900 o C ( nhiệt độ khí trên 1300 o C) phải xây dựng vật liệu Cacborun và cao alumin. Buồng gốm thường được xây bằng gạch ống dị hình có tiết diện ngang là vuông, lục lăng hay bát giác. Đôi khi được xây dựng bằng gạch thông có 2 hoặc 4 lỗ thông. Vì những viên gạch này có thể quá dài, cho nên người ta xây ghép chúng lại thành kênh hoặc ống dài, trong đó khí chuyển động. Những viên gạch này khi đốt nóng nó có thể giãn nở và chuyển dịch hoặc nâng đội lên. Khi làm nguội chúng co lại và chiếm vị trí ban đầ u. Nhưng những viên gạch bị chuyển dịch khi đốt nóng thì khi nguội chúng không quay lại vị trí như củ. Tiếp tục đốt nóng lần thứ hai, khe hở đó không kín lại mà có thể mở rộng thêm. Vì vậy khi xây buồng liên tục bằng gốm cần phải tránh những mạch thẳng góc. Những viên gạch xây buồng này cần phải có góc định vị, tại khớp này dùng vữa đặc biẹt để xây kín. Hiẹn nay người ta th ường dùng vữa Samốt Bôxit có pha lẫn thuỷ tinh lỏng. Vữa này đảm bảo kín, chắc khi làm viêc ở nhiệt độ cao. Sơ đồ kết cấu của buồng gốm thô trong hình 4-3. Gạch ống được định vị bởi những tấm gạch dị hình để tại thành kênh thẳng đứng. Với kênh ngang bề mặt riêng của buồng gốm có thể đạt 6-12 m 2 /m 3 buồng. Ở buồng gốm khí thải chuyển động ngựoc chiều với không khí, cho nên nhiệt độ cực đại của tường ống và lổ khí thải vào (không khí ra ) thông thường. 111 Bảng 4.1 Đặc tính của gạch xây buồng hồi nhiệt liên tục. Kiểu gạch ống Các chỉ tiêu Ống vuông Ống bát giác I Ống bát giác II Kích thước của gạch ống, m Cao Dài Rộng Chiều dài của ống Bề mặt đốt nóng của 1 viên, m 2 Phía khói lò Phía không khí Lượng gạch cho 1 m 2 buồng Phía khói lò Phía không khí Tiết diện ngang cho 1 viên gạch ống,m 2 Phía khói lò Phía không khí Đường kính thuỷ lực của kênh , m Phía khói lò Phía không khí Diện tích tiết diện kênh trong buồng, m 2 Phía khói lò Phía không khí Lượng gạch cho 1 m 3 buồng Bề mặt đất nâng cho 1m 3 buồng,m 2 /m 3 Phía khói lò Phía không khí 0,33 0,24 0,24 0,24 0,168 0,224 17,37 11,9 0,0144 0,0232 0,12 0,126 0,25 0,276 49,6 8,33 11,11 0.42 0,305 0.304 0,015 0,139 0,163 19,3 7,84 0,0097 0,225/0,0275 0,11 0,225/0,116 0,19 0,458 51,3 7,14 8,36 0,331 0,305 0,304 0,015 0,107 0,123 19,3 9,94 0,0438/0,02 0,205/0,119 0,19 0,436 55,1 5,9 6,87 Buồng không kín không khí lọt sang phía khói lò với một lượng 20-40% lượgn khí thải ban dầu. Để giảm lượng không khí lọt sang phía khói lò cần phải giảm áp suất của không khí, muốn vậy người ta hút không khí qua buồng hồi nhiệt bằng vòi phun (injector). Kết quả không khí cũng như khói lò đều có áp suất âm và chênh lệch áp suất giữa không khí và khói lò là rất nhỏ. Để tránh hở gạch khi đốt nóng, phía trên buồng người ta dùng cát để lấp khe. Do đó gạch nở hay co vẫ n đảm bảo kín. Kích thước và đặc tính buồng gốm cho trong bảng 4-1. 4.2.3 Buồng hồi nhiệt kim loại. 112 Buồng hồi nhiệt kim loại thường chế tạo bằng thép hoặc bằng gang. Với mục đích nâng cao độ chiu nhiệt của chúng, người ta sử dụng những hợp kim đặc biệt: Thép Crôm, thép Crôm-Niken, thép chứa Silic, gang chứa Crôm, Silic(Silal). Đôi khi trên bề mặt người ta phủ nhũ Al để giảm độ oxy hoá. Nhiệt độ cho phép cực đại ở thành ống gang xám 400 0 C, gang chịu nhiệt 600-1100 0 C. Độ chiu nhiệt phụ thuộc vào hàm lượng Crôm trong hợp kim. Khi chứa 1,5; 5; 10; 18; 25% Crôm ứng với nhiẹt độ cực đại cho phép là 600, 700, 750, 900, 1100 0 C. Thép Crôm –Niken không thể dùng được khi chứa hợp chất của S. Trong loại buồng kim loại, phổ biến nhất là các ống gang có kim loại ở một hoặc hai phía (xem hình 4-6). Các ống này được ghép lại thành từng ngăn (xem hình 4-5c). Những kim loại này làm tăng hệ số cấp nhiệt so với loại không có kim. Muốn đốt nóng không khí đến 200 0 C, có thể sử dụng gang xám, khi đó nhiệt độ khói lò không được vượt quá 800 0 C. Sử dụng gang chịu nhiệt có thể đốt nóng không khí đến 400-500 0 C. Nếu khói lò quá bẩn (nhiều bụi), hoặc nhiệt độ cao hơn có thể dùng ống không có kim phía khói lò. Đặc tính của buồng kim loại xem trong bảng (4-2) và kích thước của các ống gang và kim loại cho trong bảng (4-3). Kiểu buồng Chỉ tiêu Thường Ống kim Ống khói Ống bạc Tấm Kết cấu Một hai hoặc nhiều ống Có kim trong hoặc hai phía. Một, hai hoặc nhiều ống Ống nhẵn một khối Một hoặc hai ống Nhiều tấm Vật liệu Thép Gang Ống thép mặt gang Thép Thép Chiều hứng khí Khác nhau Không khí đi ngang , khí đi thẳng góc Không khí đi ngang, khói lò thẳng góc Thẳng góc Khác nhau Tốc độ không khí (m/s) Tốc độ khói lò 5-10 2-5 5-8 0,5-2,5 8-12 1-3 10-30 0,5-1,5 3-10 0,5-3 Hệ số cấp nhiệt 11-23 45-135 (kim) 17-34(không) 17-23 28-45 23-17 113 Khói lò thường đi ngoài ống, không khí đi trong ống khi sử dụng ống gang thì không khí và khói lò đi cùng chiều, vì ống gang tương đối dày cho nên chênh lệch nhiệt độ lớn sẽ gây nên ứng xuất và nứt ống. Loại bằng thép thường là những ống, hiếm khi người ta dùng dạng tấm, nhiệt độ đốt nóng không khí 250-350 0 C nếu sử dụng ống thép chịu nhiệt 600-700 0 C. Để ngăn ngừa các ống khỏi cong venh khi thay đổi nhiệt độ, người ta phai chế tạo thế nào để có thể dãn nở tự do được. Ví dụ người ta lắp ống thành hình chữ U trong hình 4-5a. Ở loại ống khói (termoblok) không khí chuyển động trong ống thép đường kính 12-19mm, khói lò đi trong kênh hình chữ nhật và đi bên ngoài ống thép. Người ta cũng có thể cho khói lò đi trong ống kích thước lớn. Các khối này có thể xếp lại thành ngăn phụ thuộc vào nhiệt độ đốt nóng không khí. Loại khối nhỏ, người ta đúc liền chứ không phải hàn ống như loại lớn. Làm bằng thép có thể làm việc theo nguyên tắc cùng chiều. Chiều dài các ố ng gang kim, không có kim bên ngoài và ống thép đều tương tự loại ống 17,5 cho trong bảng 4-3 chúng khác nhau ở tiết diện ngang để không khí và khói lò chuyển động. Bảng 4.3 Đặc tính ống gang kim kiểu 17,5 114 Các chỉ tiêu Kích thước cơ bản Chiều dài ống (mm) 880 1135 1135 1640 2150 ống có kim bên ngoài Bề mặt đốt nóng không kể kim (m 2 ) 0.25 0.33 0.425 0.050 0.66 Tiết diện để không khí chuyển động (m 2 ) 0.008 0.008 0.008 0.008 0.008 Tiết diện để khói lò chuyển động (m 2 ) 0.06 0.08 0.10 0.16 0.16 Lượng kim phía trong không khí 636 852 1068 1284 1716 Lượng kim phía khói lò 558 740 922 1118 1482 Trọng lượng ống (kg) 45 58 63 74 95 ống không có kim bên ngoài Bề mặt đốt nóng không kể kim (m 2 ) 0.25 0.33 0.425 0.50 0.66 Tiết diện để không khí chuyển động (m 2 ) 0.008 0.008 0.008 0.008 0.008 Tiết diện để khói lò chiển động (m 2 ) 0.085 0.11 0.135 0.16 0.21 Lượng kim phía không khí 636 852 1068 1284 1716 Trọng lượng ống (kg) 31 38 45 53 67 Ngoài ra người ta còn dùng loại ống bọc (xem hình 4-5) ống trong ống. Theo ống trong, khói lò chuyển động với tốc độ nhỏ, còn theo ống ngoài (ống bọc) không khi chuyển động với tốc độ rất lớn. Nhiệt từ khói lò truyền cho không khí bằng đối lưu và bức xạ qua vỏ ống trong. Không khí và khói lò có thể chuyển động cùng chiều hoặc ngược chiều. Thông thường ta chế tạo từ lá thép dạng sóng để chúng có thể co dãn d ễ. Bề mặt riêng của loại ống 12-25, loại tấm 40-50, loại ông kim 20-30 m 2 /m 3 . Khi nhiệt độ thành ống quá cao có thể dùng các biện pháp hạ nhiệt độ chúng: pha thêm không khí lạnh vào khói lò, cho không khí và khói lò đi cùng chiều, tăng tốc độ không khí. Trước buồng hồi nhiệt cần có phòng lắng bụi nhằm giảm bụi bám vào buồng hồi nhiệt gây bẩn. 4.2.4. Tính toán buồng hồi nhiệt liên tục. 115 Khi tính toán buồng hồi nhiệt người ta phải xác định bề mặt đốt nóng và nhiệt độ khí thải lúc ra khỏi buồng theo các thông số của không khí vao, ra và khí thải lúc vào buồng. Nếu kích thước buồng hồi nhiệt đã cho trước thì ta phải xác định nhiệt độ không khí được đốt nóng và khí thải lúc ra. Tốc độ không khí và khói lò phải được lựa chọn trên cơ sở kinh tế và kỹ thuật. Nếu tốc độ không khí và khói lò nhỏ th ỉ trao đổi nhiệt sẽ kém và cần bề mặt đốt nóng lớn. Nếu tốc độ lớn thì tổn thất áp suất sẽ tăng lên, do đó cần quạt gió công suất cao. Cho nên tốc độ khí nên lựa chon trong pham vi cho phép. Vì buồng gốm có độ kín kém, không khí sẽ lọt sang phía khói lò, cho nên chênh lệch áp suất giữa không khí và khói lò trong buồng đốt không được vượt quá 30-50N/m 2 . Bề mặt đốt nóng của buồng hồi nhiêt xác định theo công thức: F= tb tk Q ∆. m 2 (4-1) Nhiệt độ khí thải lúc ra xác định theo phương trình cân bằng nhiệt sau: kkk tcV 111 ρ - kkk tcV 222 = kkkkkk tcV 222 - kkkkkk tcV 111 (4-2) Lượng nhiệt truyền qua không khí xác định theo công thức: )( 2 1122 21 kkkkkkkk kkkk tCtC VV Q − + = (4-3) Trong đó: K – hệ số truyền nhiệt. tb t∆ - chênh lệch nhiệt độ trung bình giữa khí và không khí. kkkkkk tcV 111 , kkkkkk tcV 222 - Ứng với thể tích (m 3 tiêu chuẩn) tỷ nhiệt (kj/m 3 .độ) và nhiệt độ không khí ( 0 C) vào và ra. kkk tcV 111 , kkk tcV 222 - Thể tích (m 3 tiêu chuẩn) tỷ nhiệt và nhiệt độ vào ra. ρ - Hệ số kể đến tổn thất nhiệt ra môi trường xung quanh (thường ρ = 0.9) Sở dĩ có sự biến đổi kk V , k V trong buồng là vì khe hở nên không khischayj sang phía khói lò. Nếu gọi V l là thể tích không khí lọt sang phía khói lò thì: −= kkkk VV 12 l V (4-4) −= kk VV 12 l V (4-5) Nếu buồng đảm bảo kín thì: ; 21 kkkkkk VVV = = V k 1 = k V 2 . (4-6) Hệ số truyền nhiệt K xác định tùy theo cấu trúc của buồng hoặc dùng công thức truyền nhiệt qua tường ống hoặc tường phẳng. K= 21 11 1 αλ δ α ++ W/m 2 .độ (4-7) 1 α - Hệ số cấp nhiệt từ khí tới mặt ống W/m 2 .độ 2 α - Hệ số cấp nhiệt từ măt ống tới không khí W/m 2 .độ 116 δ - Chiều dày của gạch ống hay ống kim loại. λ - Độ dẫn niệt của chúng W/m.độ Với ống kim loại trị số λ δ rất nhỏ, có thể bỏ qua và hệ số K xác định bằng: K = 21 21 . αα α α + W/m 2 .độ Trong mọi trường hợp α là tổng hệ số cấp nhiệt bằng đối lưu và bức xạ. Hệ số truyền nhiệt của buồng gốm dao động (2,3- 8,1)w/m 2 .độ khi tốc độ không khí và khói lò 0,5-2m/s. Hệ số truyền nhiệt của buồng kim loại cho trong bảng 5-2.Có thể tìm hệ số cấp nhiệt của ống gang có kim trong hình 5-7. Hệ số cấp nhiệt có thể xác định bằng các công thức ở chương 3. Biểu đồ xác định hệ số cấp nhiệt của ống kim. 1.Tổng từ khói lò đến ống không có kim. 2.Tổng từ khói lò đến mặt ống kim (17,5) 3.Tổng từ ống kim đến không khí (17,5) Khi tính toán buông gốm cần phải kiểm tra độ bền nhiệt của gạch. Đối với gạch Samốt ta dùng công thức kiểm tra sau: K(t x k -t x kk ).δ≤9536 (4-8) t x k , t x kk - Nhiệt độ khí và không khí ở điểm kiểm tra 0 C. δ-Chiều dày của tường, cm. K-Hệ số truyền nhiệt ở điểm kiểm tra w/m 2 .độ. Khi tính toán buồng kim loại cần phải kiểm tra nhiệt độ thành ống. Nếu buồng làm việc cùng chiều thì kiểm tra ở chỗ khí thải vào ra. Nếu làm việc ngược chiều thì kiểm tra ở chỗ khí thải vào. Nhiệt độ bề mặt của ống xác định như sau: Về phía khí thải: t t k = t k 1 α k (t k -t kk ), 0 C (4-9) Về phía không khí: T t kk = t kk + 2 α K (t k -t kk ), 0 C (4-10) 117 Nếu nhiệt độ vượt quá giới hạn cho phép thì tìm cách hạ nhiệt độ bằng cách tăng cấp nhiệt từ tường tới không khí (tăng α 2 ) hoặc giảm cấp nhiệt từ không khí tới tường ống (giảm α 1 ) hoặc pha không khí lạnh vào khí thải trước khi vào buồng (giảm t k ) hoặc cho chúng đi cùng chiều. Khi đã biết bề mặt đốt nóng cần thiết F (m 2 ) có thể xác định được số ống cần có để xây lắp theo tiêu chuẩn ở bảng 4-1 và 4-3. Sức cản thủy lực của ống kim và ống khói (termobok) h kk về phía không khí xác định theo biểu đồ hoặc bằng công thức sau: h kk = A w o 2 (1 + β.t tb ) N/m 2 (4-11) Hệ số phụ thuộc vào chiều dài của ống. Chiều dài ống 880 1135 1385 1640 Trị số A 2,06 2,4 2,74 3,09 w 0 - Tốc độ không khí trong ống, m/s ( tính theo điều kiện chuẩn) t tb - Nhiệt độ trung bình của không khí trong ống, 0 C β- Hệ số 1/273. Nếu hai ống nối nhau thì sức cản thủy lực sẽ tăng gấp đôi. Cho nên xếp ống thành bao nhiêu ngăn, sức cản sẽ tăng bấy nhiêu lần. Nếu kể cả sức cản của ống nối ngăn để không khí đi từ ngăn nọ sang ngăn kia thì tổng sức cản sẽ tăng lên 50 đến 100% sức cản của ống. Về phía khói lò, sức cản xác định theo công thức: h k = 6.(n + m)W 0 2 .T.10 -4 N/m 2 (4-12) Nếu mặt ngoài của ống không có kim thì: H k = 1,57.(n + m) W 0 2 .T.10 -4 N/m 2 (4-13) Trong đó: n- Số ống theo chiều chuyển động của khói lò. m- Số ngăn theo chiều chuyển động của khói lò. T- Nhiệt độ trung bình của khói lò, 0 K. W 0 -Tốc độ khia ở điều kiện chuẩn, m/s. 4.3.Buồng thu hồi nhiệt gián đoạn. 4.3.1Trao đổi nhiệt trong buồng. [...]... Wkk kt Vkk Vkk m/s ( 4- 4 2) Từ tốc độ và lưu lượng có thể xác định được tiết diện sống ngang của buồng: Fs = 0 Vkk 0 Wkk m2 ( 4- 4 3) Theo bảng 4- 4 ta tìm được tiết diện tự do m2/m2, và tìm được tiết diện ngang của buồng: Fnkk = F ω Fs = 0 Vkk 0 Wkk ω m2 ( 4- 4 4) Vk0 Wk0 ω m2 ( 4- 4 5) ω Chiều cao của buồng không khí và nhiên liệu khí: ( 4- 4 6) H kk = V1 : Fnkk Fnk = = H k = V1 : Fnk V1,V2 - Thể tích của buồng... bảng 4- 6 128 Vk, Ck - Thể tích khí đi qua m3/giai đoạn và tỷ nhiệt của khí, kJ/m3 độ α - Hệ số cấp nhiệt F - Bề mặt đốt nóng của đệm, m2 Bảng 4- 6 Giá trị hệ số η và ζ của đệm λ ( τd + τ n ) ⎛δ⎞ cρ ⎜ ⎟ ⎝2⎠ η ζ 2 Trên Dưới Trên Dưới 0.5 1.5 2.9 0.3 0.25 1 2.0 3.7 0 .44 0 .40 2 2.7 4. 7 0.61 0.57 3 3.2 5 .4 0.71 0.67 4 3.5 5.7 0.77 0. 74 5 3.7 6.0 0.81 0.78 6 3.8 6.1 0. 84 0.81 7 4. 0 6.1 0.86 0.83 Cường độ nhiệt. .. kk − c1 * t1 ) 2 2 ( 4- 2 3) Vkkt+Vkkkt=V1kt ( 4- 2 4) Trong đó: Qkkkt, Qkkt - Lượng nhiệt do khí thải để trong buồng không khí và khí, tính bằng W hay (J/s) Vkkkt, Vkkt - Thể tích khí thải qua buồng không khí và buồng khí C1kk, t1kk - Tỷ nhiệt và nhiệt độ khí thải lúc vào buồng (J/m3 độ) Ckkkt, tkkkt - Tỷ nhiệt và nhiệt độ khí thải lúc ra khỏi buồng không khí Ckkt, tkkt - Tỷ nhiệt và nhiệt độ khí thải lúc... (W) ( 4- 1 7) Từ buồng nhiên liệu khí: 123 Qktk = ak*Vktk*cktk*tktk (W) ( 4- 1 8) Phương trình cân bằng nhiệt sữ là: η *Qkt = Qk + Qkk + Qktk + Qktkk ( 4- 1 9) Trong đó: Vkk; Vk - Thể tích không khí và nhiên liệu khí qua buồng hồi nhiệt m3/s (mét khối chuẩn) c1kk*t1kk; c2kk*t2kk - Tỷ nhiệt J/m2 độ, nhiệt độ 0C của không khí lúc vào và ra khỏi buồng hồi nhiệt V1kt*c1kt*t1kt - Thể tích m3/s, tỷ nhiệt và nhiệt. .. lúc ra khỏi buồng hồi nhiệt xác định bởi phương trình cân bằng nhiệt của buồng hồi nhiệt: Lượng nhiệt do không khí lấy đi: Qkk = Vkk*c2kk*t2KK – Vkk*c1kk*t1kk = Vkk(c2kk*t2kk – c1kk*t1kk) Wat ( 4- 1 4) Lượng nhiệt do nhiên liệu khí lấy đi: Qk = Vk*c2k*t2k – Vk*c1k*t1k = Vk(c2k*t2k – c1k*t1k) Wat ( 4- 1 5) Lượng nhiệt do khí thải mang vào hai buồng: Qkt = V1kt*c1kt*t1kt (W) ( 4- 1 6) Lượng nhiệt do khí thải mang... độ Z - Thời gian đốt nóng hoặc làm nguội đệm, h δ - Chiều dày đượng lượng của gạch đệm, m C - Tỷ nhiệt của gạch đệm ở nhiệt độ trung bình tại tiết diện cho, J/kg độ P - Mật độ gạch đệm, kg/m3 126 ρ - Độ dẫn nhiệt của gạch đệm w/m độ Hoặc có thể xác định bằng công thức sau: K= 1 w/m2 độ 1 1 r 3.6 + + 4 + α1τd α1τ n λτ0 rρcb ( 4- 3 1) Trong đó: τd , τn - Thời gian đốt nóng và làm nguội đệm, h τ0 - Thời... Qkk Qkt − Qkk kt kk = Qkk − kk 2 2 ( 4- 2 8) Ở buồng nhiên liệu khí: Qk = Qk + kl tt tt Qkt − Qk Qkt − Qk k = Qkt − k k 2 2 ( 4- 2 9) Hệ số truyền nhiệt K xác định theo toàn chu trình: δ 2 cp ⎞ 1 1 1 1 ⎛ = + + ⎜1 − ⎟ K α1z α 2 z 3λz ⎝ 30λz ⎠ ( 4- 3 0) Trong đó: K - Hệ số truyền nhiệt toàn chu trình w/m2 độ chu trình α1 - Hệ số cấp nhiệt từ khí thải tới đệm w/m2 độ α2 Hệ số cấp nhiệt từ đệm tới không khí hoặc nhiên... trình τ0 = τd + τn r - Chiều dày phần gạch tham dự trao đổi nhiệt thường lấy bằng nữa chiều dày của gạch 0.0325m ϕ - Hệ số kể đến phần khối lượng gạch tham dự trao đổi nhiệt, khoảng bằng 1 /4 3 λ - Độ dẫn nhiệt của gạch đệm, kg/m b - Tỷ lệ chênh lệch nhiệt độ trong gạch khi đốt nóng và làm nguội, thường lấy bằng 50 C - Tỷ nhiệt của gạch đệm, kJ/kg độ Trong mọi trường hợp, hệ số cấp nhiệt từ khí tới gạch... cấp nhiệt đối lưu trong đệm buồng hồi nhiệt xác định theo công thức ở chương hai, hoặc sử dụng công thức sau: α dl = 5.77 W00.5 * T −0.25 w/m2 độ 0.33 d ( 4- 3 2) W0 Tốc độ khí ứng với điều kiện chuẩn và tiết diện nhỏ nhất của kênh khí đi, m/s (chuẩn) T - Nhiệt độ tuyệt đối của khí, 0K d - Đường kính thuỷ lực của kênh khí trong đệm, m Cũng có thể dùng công thức sau: λ α dl = A Re n w/m2 độ d ( 4- 3 3) λ -. .. Độ dẫn nhiệt của sản phẩm cháy hoặc không khí w/m độ Re = Wt * d t Wt - Tốc độ khí thực tế của khí Trị số A và n trong bảng 4- 5 Bảng 4- 5 : Giá trị hệ số A và n 127 Kích thước Kích thước Đường kính kênh khí Kiểu đệm gạch (mm) A n thuỷ lực d trong đệm Đệm Simens 165x165 230x115x65 0.08 24 0.2 0.61 kênh thẳng, 120x120 230x115x65 0.08 24 0.193 0.62 đặc 50x50 230x115x65 0.08 24 0. 045 0.78 Hệ số cấp nhiệt bằng . (m/s) Tốc độ khói lò 5-1 0 2-5 5-8 0, 5-2 ,5 8-1 2 1-3 1 0-3 0 0, 5-1 ,5 3-1 0 0, 5-3 Hệ số cấp nhiệt 1 1-2 3 4 5-1 35 (kim) 1 7-3 4( không) 1 7-2 3 2 8 -4 5 2 3-1 7 113 Khói lò. 0,33 0, 24 0, 24 0, 24 0,168 0,2 24 17,37 11,9 0,0 144 0,0232 0,12 0,126 0,25 0,276 49 ,6 8,33 11,11 0 .42 0,305 0.3 04 0,015 0,139 0,163 19,3 7, 84 0,0097. m)W 0 2 .T.10 -4 N/m 2 ( 4- 1 2) Nếu mặt ngoài của ống không có kim thì: H k = 1,57.(n + m) W 0 2 .T.10 -4 N/m 2 ( 4- 1 3) Trong đó: n- Số ống theo chiều chuyển động của khói lò. m- Số ngăn theo