Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 42. 16 november 1954 - Undersökning av flamstrålning vid oljeeldning, av Bryan Mc Hugh
<< 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.
1004
TEKNISK TIDSKRIFT
Dessa orsaker kan vara beroende på huvudeffekterna och
första klass växelverkningar, dagseffekten, och en felterm,
vilken inkluderade det experimentella felet och
växelverkningar av högre klass, om det finnes några.
Variationsanalysen ger också ett kriterium, mot vilket variationerna
orsakade av de olika effekterna kan jämföras för att
bestämma om variationen är beroende på en tillfällig
kombination hos de experimentella omständigheterna eller om
effekten verkligen är framkallad av förändring av
experimentvariabeln. Detta medför beräkning av sannolikheten
att händelsevis få en sådan förändring. Då denna
möjlighet är mindre än 1 på 20 är effekten klassificerad som
reell. Ju mindre sannolikheten är att händelsevis erhålla
effekten, desto större är den tillförsikt med vilken effekten
kan anses som verklig.
Försökens utförande
Sedan den aktuella kombinationen på
experimentvariablerna hade utvalts ur planen inställdes cirkulationen genom
oljeuppvärmaren approximativt, och mängden
förbränningsluft justerades till sitt korrekta värde. Sedan oljan
hade uppnått rätt temperatur tändes ugnen, och
luftför-värmningen tilläts stiga till sitt utvalda värde.
Förvärm-ningstemperaturens stabilitet och stabiliteten hos
kylvattentemperaturens stegring i ugnssektionerna följdes på
registreringsapparaten.
Stabila förhållanden uppnåddes vanligtvis efter omkring
20 min, och under denna tid hade slutliga inställningar
gjorts för luft- och oljekvantiteterna. I början av
driftsdagen åtgick 45 min för att den eldfasta skivan i ugnens
tak skulle uppnå en konstant temperatur. I början av
efterföljande körningar erfordrades 30 min härför.
När stabiliteten en gång hade uppnåtts startades den
experimentella rutinen. Denna bestod av avläsningar i
tio-minutersperioder av förbränningsluftens och
atomiserings-luftens tryckfall i strypflänsarna, tidmätning för
förbrukningen av 5 kg olja m.m. Orsat-analyser gjordes så ofta
som möjligt, ungefär tre gånger under en körning.
Flamstrålningsmätningar påbörjades också.
Strålningsmätaren placerades vid den aktuella ugnsporten och
förugnen vid den motsatta porten efter det att gallrets
temperatur noterats. Den vattenkylda slutaren till förugnen
sattes på plats och avläsningen av Rt gjordes på
registreringsapparaten. Slutaren lyftes sedan och /?2-värdet togs.
Strålningsmätaren och förugnen flyttades sedan till nästa
sektion, och proceduren upprepades. Efter den sista
sektionen mättes åter gallertemperaturen, och körningen
förklarades avslutad.
Den normala tiden för att fullborda detta var 30 till 40
inin, och tiden och andra nödvändiga uppgifter hade
noterats på registreringsdiagrammen. Ett diarium fördes
också över alla händelser. Mellan körningarna, då flamman
var borta, gjordes kontroller av strålningsmätarna mot
förugnen. Strålningsmätarna utrustades sedan med
standard-glimmer för att man skulle få kontroll över gallrets
variationer.
Försöksresultat
Försök nr 2 var planerat så, att man skulle kunna
uppskatta effekterna på en oljeflamma med nominellt kalla
omgivningar vid förändring av förvärmningen av
förbränningsluft från 180°C till 300°C, förändring av mängden
tillfört bränsle från 80 1/h till 110 1/h, förändring av
luftfak-torn från 1,25 till 1,50 samt vid byte av
atomiseringsmeto-den från pressluft till tryckatomisering.
Vid försöket undersöktes den totala värmetillförseln,
värmen till ugnssektionerna, den mottagna strålningen från
smalvinkliga strålningsmätare vid var och en av de första
fyra sektionerna i ugnen, på mittlinjen i ugnen, flammans
totala emissionsförmåga och tvärsektionens
medeltemperatur vid dessa punkter, temperatur och analys på
rökgaserna som lämnade ugnen. Vid provet användes olja
med 11,54 °/o väte, 85,64 °/o kol, 1,68 %> svavel, 0,06 %
aska, kalorimetriska värmevärdet 43,7 MWs/kg (10 450
kcal/kg), tätheten 940 kg/m3 vid 15°G och viskositeten 133
cSt (537 s Redwood I) vid 38°C.
Försöksresultaten är sammanfattade i fig. 7 som visar
effekterna vid ändring av var och en av huvudvariablerna.
Att ingen skillnad uppvisas innebär inte att det ej existerar
någon skillnad, utan snarare att experimentet inte
uppdagade någon.
Effekt av luftförvärmning
Den ökade förvärmningen resulterar i en ökad
värmeöverföring till ugnens väggar vid flammans början. Denna
ökning är inte märkbar vid den andra sektionen. Först
efter fjärde sektionen, efter det förbränningen blivit
fullständig, upptäckes denna ökning igen. Den smalvinkliga
flamstrålningen är också ökad vid flammans början.
Experimentet är inte känsligt nog för att man skall kunna
upptäcka differenser i emissionsförmågan på mindre än
5 °/o vid flammans början och 20 °/o vid tredje sektionen.
Siffrorna för flamtemperaturen är 5 °/o och 2 %>. Det är
sålunda omöjligt att bestämma om den ökade strålningen
beror på en ökning av emissionen eller en ökning av
temperaturen.
Längre ned i flamman, efter 117 cm, stiger
flamtemperaturen. Detta är troligen beroende på en ökning av
förbränningshastigheten. Det synes sålunda troligt att
emissionsförmågan skulle minskas i denna del av flamman då
ingen ökning av strålningen har funnits. Detta
överensstämmer också med idén om snabbare förbränning.
Strålningen är mera beroende av temperaturförändringar än
emissionsförmågan (varierar med T4) och följaktligen är
det troligt att den ökade strålningen vid flammans
begynnelse också beror på en ökad hastighet i värmeavgivning.
Den ökade värmeöverföringen efter det förbränningen är
fullbordad beror på de ökade gastemperaturerna. På det
hela taget kan det emellertid sägas att experimentet
ligger just på gränsen för att man skall upptäcka de riktiga
effekterna av förvärmning. Ytterligare arbete med en större
variation av förvärmningstemperaturen avses utföras,
vilket skulle ge svar på frågan om emissionen förändras vid
flammans början.
Effekt av bränsletillförsel
Den ökade bränsletillförseln resulterar i en allmän ökning
av de integrerade och smalvinkliga strålningarna och i
flamtemperaturerna. De två sistnämnda visar ingen effekt
vid flammans början, 37 cm från brännarens spets.
Emissionen visar ingen upptäckbar variation. Den ökade
värmeöverföringen beror på de högre temperaturerna. Då den
smalvinkliga strålningen inte visar någon ökning före 117
cm, måste ökningen av värmeöverföringen bero på en
ökning av flammans storlek. Den integrerade
värmeöverföringen är en funktion av flamvolymen, medan den
smalvinkliga strålningen är en funktion av flamvidden.
Längre ned utmed flamman varierar storleken inte så
mycket.
En värmebalans visar att 57 °/o av det tillförda värmet
överförts till väggarna vid den större bränslemängden och
63 °/o vid den mindre bränslemängden.
Effekt av luft faktor
Genom ökning av luftöverskottet minskas mängden
överfört värme till väggarna. Denna minskning försvagas mot
ugnens nedersta del. Skillnaden i rökgastemperatur är
30°C. Flamtemperaturen visar ingen förändring, och den
minskade strålningen måste förklaras av den minskade
emissionen. Vid luftfaktorn 1,50 överförs 47 °/o av värmet
till väggarna, och vid luftfaktorn 1,25 överförs 54 %>.
Effekt av atomiseringsmetod
Vid flammans första del (fram till 37 cm från
brännaren) ökas både den integrerade och smalvinkliga
strålningen genom användning av tryckatomisering. Efter den
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
