Теплообмен в рабочей камере пламенных экзотермических печей 4

Пламена по излучательной способности могут быть подразделены на несветящиеся и светящиеся. Несветящиеся пламена дают инфракрасное излучение за счет CO2 и H2O, имеющее полосатый спектр (селективное излучение). Светящееся пламя содержит в качестве важнейшего источника излучения мельчайшие частицы пыли и сажи, образующиеся в процессе разложения метана.

Степень черноты пламени εпл характеризуется в общем виде выражением [28]:

εпл = 1 - e-kps

Здесь k - коэффициент поглощения; p - парциальное давление газа, Па; s - длина пути луча (эффективная толщина слоя), м.

Степень черноты несветящегося пламени зависит от эффективной толщины слоя, состава газовой среды, которая в основном содержит CO2 и H2O, и температуры. Степень черноты светящегося пламени зависит также от содержания в пламени частичек сажи и пыли и их размера. Степень черноты слоя горения, содержащего CO2 и H2O, в пламенном пространстве обычно не превышает 0,2 - 0,25.

Увеличение степени черноты достигается в результате разложения углеводородов, содержащихся в горючем материале (естественная карбюрация), или путем добавки углеводородов (например, жидкого топлива) со стороны (искусственная карбюрация).

В целях более полного использования теплоты газового теплоносителя, а также для снижения его температуры до заданной в рабочей камере печей применяется рециркуляция теплоносителя. Рециркуляция представляет собой полное или частичное возвращение использованного теплоносителя в активную зону рабочей камеры за счет конструктивных устройств и аэродинамических приемов.