ВПЛИВ КЛАПАННОГО ЕФЕКТУ НА ЕНЕРГОЕФЕКТИВНІСТЬ ШАРОВИХ ГАЗОДИНАМІЧНИХ СИСТЕМ
Journal Title: Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Енергетика: надійність та енергоефективність - Year 2021, Vol 3, Issue 2
Abstract
На енергоефективність газодинамічних процесів шарових систем істотно впливають напрямок руху газів та властивості зернистого шару, які мають бути враховані у формулі Дарсі-Вейсбаха. Складний вигляд закономірності коефіцієнта опору від частки дрібних фракцій у шарі обґрунтовується хвилеподібною формою каналів, у яких розміщуються дрібні фракції. Однак, дане явище також може бути обґрунтовано примусовою міграцією дрібних частинок усередині порожнин шару під впливом рухомих газів. Досліджено вплив рухливості частинок під час продування повітрям розділених та змішаних зернистих шарів на коефіцієнт газодинамічного опору. Для монофракційних шарів спостерігали плавне зниження величини коефіцієнта зі збільшенням витрати повітря до переходу шару в режим псевдозрідження. Для розділених шарів виявлено злами, зумовлені формуванням малопроникної ділянки за рахунок розміщення дрібних фракцій у вузьких місцях між великими. Наявність такого зламу залежить від співвідношення розмірів частинок та їхньої шорсткості. Збільшення тиску під шаром забезпечує поступове переміщення дрібних фракцій вгору порожнечами між великими фракціями. Зверху утворювався шар із дрібних кульок та втрати тиску в усьому шарі стали приблизно вдвічі вищими, ніж для розділеного шару. Це зумовлено тим, що дрібні кульки повністю заповнюють порожнечі між великими котунами та загальна висота стовпа кульок у каналах шару збільшилася приблизно вдвічі по відношенню до вихідної висоти засипки. Крім того, збільшується звивистість каналів між великими котунами, якими проходить повітря, що сприяє підвищенню газодинамічного опору шару. Для монофракційної шихти дрібних кульок при критичному перепаді тиску газу спостерігається різкий перехід у «киплячий» шар, відбуваються пульсації тиску ±100 Па та витрати ±0,365·10–3 м3/с. Після формування каналів-гейзерів відбувається мимовільне різке падіння перепаду. Жорстка структура шару, яка характерна для агломераційного процесу, забезпечує рівномірний рух газів в шарі, але клапанний ефект виникає при вмісті дрібних фракцій в шарі більше 3,1 % та підвищує енергозатрати на рух газів в шарі на 30 %. При цьому відбувається розміщення двох і більше частинок в таких порожнинах між великими та які утримуються в них за рахунок сил тертя. Усунення малопроникного бар’єру дозволить підвищити висоту спікного шару з 400 до 550–600 мм та знизити витрати твердого палива шихти на 10–15 % за рахунок його перерозподілу по висоті.
Authors and Affiliations
Сергій Вікторович Крівенко
Keywords
Related Articles
- EP ID EP704064
- DOI https://doi.org/10.20998/2224-0349.2021.02.16
- Views 55
- Downloads 0
ОБЛІК ЕЛЕКТРОЕНЕРГІЇ ПРИ НИЗЬКІЙ ЇЇ ЯКОСТІ
Розглядається питання обліку електроенергії за низької її якості. Викликає особливу увагу перевірка схеми обліку приєднання при низькій якості електричної енергії. Показано, що конкретне схемне рішення може впливати на т...
РОЗРОБКА МАТЕМАТИЧНОЇ МОДЕЛІ ПЕРЕХІДНИХ ПРОЦЕСІВ В ЕЛЕКТРИЧНІЙ МЕРЕЖІ У ФАЗНИХ КООРДИНАТАХ
Розподільчі електричні мережі великої протяжності характеризуються високим порядком системи рівнянь електромагнітних перехідних процесів. Для підвищення ефективності моделювання таких мереж необхідна розробка формалізова...
ОПТИМАЛЬНЕ РЕГУЛЮВАННЯ ЛОКАЛЬНОЇ ЕНЕРГОСИСТЕМИ З ВІДНОВЛЮВАНИМИ ДЖЕРЕЛАМИ ЕНЕРГІЇ
Робота присвячена вирішенню проблеми балансування в локальних енергосистемах з відновлюваними джерелами енергії. Для задачі оптимізації енергосистеми, робота якої залежить від випадкових погодних факторів, було розв’язан...
Розрахунок режимів електричних мереж за допомогою програмного комплексу "Режим"
В статті представлений програмний комплекс для розрахунку режимів електричної мережі. Представленні теоретичні основи розрахунку, загальна інформація про програмний комплекс, рекомендації по роботі з ним. Показано, що те...
МАТЕМАТИЧНІ МОДЕЛІ ДІАГНОСТИКИ БОЛТОВОГО СТРУМОПРОВІДНОГО З’ЄДНАННЯ В УМОВАХ РЕЖИМНИХ ПАРАМЕТРІВ, ЩО ЗМІНЮЮТЬСЯ
Надійність передачі і розподілу електроенергії в портах, на суднах та енергетичних підприємствах залежить від стану болтових струмопровідних з’єднань. Практика експлуатації показує, що 2 % випадків аварійних зупинок техн...