Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 42. 17 november 1951 - Beläggningar och tubavstånd i ångpannor, av Torsten Widell
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
984
TEKNISK TIDSKRIFT
Fig. 8. Värmeövergång genom gasstrålning
vid olika spaltbredder; eldning med
stenkol, väggtemperatur 500°C.
Fig. 10. Relativ yta för en plattluft
förvärmare.
ningsgraden emellertid högre än vid de små
spaltbredderna, beroende på att relativt större
yta tas upp av tuberna.
Såväl av fig. 6 som av fig. 7 framgår det att
tuberna fungerar som relativt goda
stoftavskil-jare för stoft över ca 20 /u. Om man har
klibbande stoft finns det därför ingen möjlighet att
undvika beläggningar, och dessa blir givetvis svårare
att bemästra vid små spaltbredder. Man bör
emellertid såsom förut nämnts om möjligt kyla
gaserna så långt ner före inträdet i
konvektionsdelen, att askan inte är flytande eller klibbig.
Diffiisionsavskiljning
Enligt de gjorda beräkningarna skulle partiklar
under ca 20 ß inte avskiljas alls på tuberna.
Mycket fina stoftpartiklar kan emellertid avskiljas
genom diffusion. Dessa små partiklar, med
diametern mindre än 0,5—0,1 ß, är i ständig rörelse
liksom molekylerna. Denna partikelrörelse
kallas vanligen Brownska rörelsen.
Små partiklar rör sig snabbare än stora. Vid hög
koncentration rör sig partiklarna snabbare än vid
stor utspädning. Hastigheten ökas, då mediets
viskositet minskas. Vid konstant viskositet är
rörelsens amplitud proportionell mot
kvadratroten ur den absoluta temperaturen1.
Antalet partiklar, som passerar tubens
gränsskikt, är proportionellt mot diffusionskonstanten
och omvänt proportionellt mot gränsskiktets
tjocklek.
Diffusionskonstanten Dr kan beräknas enligt
Stokes—Einsteins ekvation6
DB =
kT{ 1 + 1,72 Å./d)
3ti)] d
där k är Bolzmanns konstant (1,38 • 10’23 Ws/K).
Fig. 9. Värmeövergång
genom strålning +
konvektion vid 1 000°C
rökgas-temperatur; tubdiameter
57 mm, rätlinjig
tubplacering, delning i
strömningsriktningen 72 och
114 mm.
T absoluta temperaturen (°K), l
gasmolekylernas fria väglängd (m), d partikeldiametern (m)
och r\ gasens viskositet (kg/ms).
Man har funnit, att i närheten av en yta med
hög temperatur är även dammhaltig luft fri från
små partiklar. Detta beror på termodiffusion.
När man har en temperaturgradient i ett
diffu-sionsskikt, kommer gasmolekylerna på den
varmare sidan av en partikel att få en större
hastighet än på den kallare sidan, varigenom
molekylernas stötverkan på den varmare sidan blir
större och partikeln drives mot den kallare sidan1.
Även termodiffusionen bör därför bidra till
utfällningen av mycket fina partiklar på tubytorna,
som ju är kallare än den omgivande gasen.
Partiklar, som uppkommer genom sublimering
av exempelvis kiselsulfid, är med största
sannolikhet ytterligt små och deras avsättning på
tuberna kan, i den mån sublimeringen inte sker
direkt ur ångan på den kallare ytan, förklaras
genom partikeldiffusion och termodiffusion.
Spaltbreddens inverkan på värmeöverföringen
Värmet överföres till tuberna dels genom
strålning och dels genom konvektion. Det är framför
allt vid de höga temperaturerna som
gasstrålningen gör sig gällande. Värmeövergångstalet
genom strålning ökas vid ökande spaltbredder
såsom framgår av fig 8, som gjorts upp för
eldning med stenkol vid 14 % C02 i torr rökgas och
5 % vattenånga i hela rökgasmängden.
Värmeöverföringen genom konvektion ändras
relativt litet vid ändrat tubavstånd. Vid rätlinjig
tubplacering får man dock vid mycket små
delningar i strömningsriktningen en viss minskning
av konvektionen. Det totala värmeövergångstalet
kommer emellertid i stort sett att ökas med ökat
avstånd, särskilt vid höga temperaturer.
Diagrammet fig. 9 är beräknat för gastemperaturen
1 000°C och olika spaltbredder, dels för
gas-hastigheterna 10 och 20 m/s, dels för konstant
tryckfall i tubsatsen.
Vid placering av tuberna i sicksack får man vid
ökande spaltbredder genomgående en förbättrad
värmeöverföring även genom konvektion.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
