Теплообмен в печах 3

Конвективный теплообмен между газом или жидкостью и твердым телом происходит в результате их соприкосновения. Теплопередача при этом происходит переносом теплоты движущимися материальными частицами газа или жидкости, прилегающими к теплообменной поверхности.

Количество теплоты, переданное конвекцией при стационарном режиме, может быть определено по формуле:

Q = αk(t1 - t2)Fτ

Здесь Q - количество теплоты, переданное теплоносителем; αk - коэффициент теплоотдачи конвекцией; t1 - температура теплоносителя; t2 - температура теплоприемника; F - площадь поверхности теплообмена; τ - время теплообмена.

Коэффициент теплоотдачи αk зависит от формы теплоприемника, размеров поверхности нагрева или теплоотдачи, температуры теплоносителя и теплоприемника, скоростей движения теплоносителя, коэффициента теплопроводности газа, жидкости, теплоемкости теплоносителя, вязкости газов и т. д.

На теплообмен конвекцией существенное влияние оказывает гидродинамический режим движения теплоносителя и обрабатываемого материала. Режимы движения обрабатываемого материала бывают следующие:

  1. Плотный, когда движение твердых мелкокусковых материалов в слое является результатом перегребания и пересыпания (это основной процесс для многоподовых печей с вращающимся барабаном, сульфатсоляных и глетных печей);

  2. Плотный - фильтрующийся - основной процесс для известково-обжигательных, фосфоритообжигательных шахтных печей;

  3. Кипящий (псевдоожиженный, взвешенный) слой;

  4. Газовзвесь (псевдогазовый).