Описание внешнего теплообмена в реакторе высокотемпературных установок

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего образования
«Ивановский государственный энергетический университет

имени В.И. Ленина»

Кафедра тепловых электрических станций

ОТЧЕТ

ПО ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ПРАКТИКЕ

(НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА)

Обучающийся:

студент гр. 4-13            Д.А. Назаров

Руководитель:

 к.т.н., доцент каф. ЭТГ         Н.П. Гусенкова

Оценка:         

Иваново 2019

Оглавление

1)Введение…………………………………………………………………………3

2)Аннотация……………………………………………………………………….4

3)Исследование конвективного теплообмена в камерной нагревательной печи………………………………………………………………………………...5

4)Исследование излучения в камерной нагревательной печи………………..16

5)Вывод…………………………………………………………………………...22

Введение

Одним из важнейших факторов, определяющих теплотехнические основы высокотемпературных теплотехнических установок, является её тепловая работа. Под тепловой работой высокотемпературных теплотехнических установок или её рабочего пространства понимается вся совокупность теплообменных процессов, совершающих в ней.

Теплообмен в рабочем пространстве высокотемпературных теплотехнических установках складывается из следующих процессов:

1. теплообмена между газами, поверхностью нагрева и внутренней поверхностью кладки.
2. теплообмена внутри материала, подвергаемого тепловой обработке.
3.  теплообмена между внутренней поверхностью кладки и окружающей средой, которые выражается в передаче тепла из рабочего пространства через футеровку трубы.

Анализ процесса теплообмена в высокотемпературных теплотехнических установках проводится на основе выделения 2-х последовательных его стадий: внешнего теплообмена, обеспечивающего подвод теплоты от источников энергии к поверхности обрабатываемого материала, и внутреннего теплообмена - распространение тепла внутри материала в результате чего повышается его температура и энтальпия до значения, требуемых технологий.

Различают 3 наиболее распространенных в высокотемпературных теплотехнических установках вида внешнего теплообмена: лучистый, конвективный и смешенный. Внешний лучистый теплообмен характерен для высокотемпературных теплотехнических установок. При некоторых условиях наряду с излучением существенное значение приобретает и конвективный теплообмен.

Внешний теплообмен в высокотемпературных теплотехнических установках. определяется комплексом теплотехнических процессов горением топлива, газодинамическими условиями, управляющие движением газового потока, массообменном и др.

Аннотация

Целью данной исследовательской работы является описание внешнего теплообмена в реакторе высокотемпературных установок, а также сравнение двух тепловых схем: элементарной и с рекуператором, для выявления преимуществ одной из них. Для начала необходимо разобраться в основных терминах и понятиях.
Внешний теплообмен – перенос энергии конвекцией и излучением к поверхности металла и кладки внутри рабочего пространства печи.

Конвективный теплообмен – это передача энергии от движущегося потока жидкости/газа к твердой поверхности металла (записывается уравнением Ньютона-Рихмана). .[pic 1]

Лучистый теплообмен - перенос энергии от одного тела к другому (а также между частями одного и того же тела), обусловленный процессами испускания, распространения, рассеяния и поглощения электро-магнитного излучения (описывается законом Стефана-Больцмана для абсолютного черного тела).  .[pic 2]

При внешнем теплообмене 15% приходится на конвекцию и 85% на излучение.
Под термином печь понимают условное абсолютно черное тело, которое излучает на металл так же, как газ и кладка вместе взятые.

Ключевые слова