Конспект лекций по дисциплине
жүктеу/скачать 0,76 Mb. Pdf көрінісі
|
pte1
| V
P CS k W ∆ = , кг/м³с (4.1) где P k - результативная константа скорости технологического процесса; С ∆ - разность концентраций реагирующих веществ; V S - поверхность обрабатываемого материала в единице объема. Результативная константа скорости технологического процесса зависит как от скорости химической реакции, так и от интенсивности диффузионных процессов. Так, например, интенсивность процесса восстановления железа из руды во многом определяется скоростью диффузии восстановителя СО вглубь частицы через слой восстановленного железа и в обратном направлении продуктов химической реакции 2 СО . Результативная константа скорости технологического процесса равна Д О Р k k α 1 1 1 + = (4.2) где О k - константа скорости химической реакции, которая является функцией температуры ГЭ Т ; ГЭ Т - средняя эффективная температура в рабочей камере; Д α - константа скорости диффузии. Константа скорости диффузии определяется гидродинамическими условиями процесса и зависит от скорости движения реагирующих веществ относительно друг друга O w (относительной скорости). Поверхность обрабатываемого материала в единице объема рабочей камеры определяется по формуле 3 2 , м м g f S V O V = (4.3) где O f - относительная поверхность материала, кг м 2 ; V g - плотность материала в объеме камеры, 3 м кг . Относительная поверхность материала при одинаковой плотности V g является функцией размера обрабатываемых частиц: чем меньше диаметр частиц δ , тем больше O f и V S . Интенсивность теплообмена в гетерогенной системе определяется по аналогичному выражению (формула 3.75) V t tS k Q ∆ = (4.4) где t k - результирующий коэффициент теплообмена; t ∆ - разность температур газовой среды (средней эффективной температуры рабочей камеры) и обрабатываемого материала. Результирующий коэффициент теплообмена характеризует сложный теплообмен, имеющий место в рабочей камере ВТТУ Л К k α α 1 1 1 + = (4.5 ) где К α - коэффициент теплоотдачи, определяемый относительной скоростью реагирующих веществ O w ; Л α - коэффициент, характеризующий интенсивность лучистого теплообмена и зависящий от разности температур в рабочей камере и обрабатываемого материала. Таким образом, интенсивность гетерогенного процесса тепло- и массообмена определяется: O f - относительной поверхностью материала; V g - плотностью материала в единице объема рабочей камеры; O w - относительной скоростью реагирующих веществ; ГЭ Т - средней эффективной температурой газов в рабочей камере. Анализ уравнений тепло- массообмена гетерогенного процесса показывает, что интенсификация технологического процесса во многом связана с уменьшением размеров обрабатываемого материала. Поэтому в энерготехнологическом процессе целесообразно обрабатывать измельченный (дисперсный) материал. К применению в энерготехнологическом процессе дисперсного сырья имеются объективные предпосылки, так как во многих технологических установках, используемых на предприятиях черной и цветной металлургии, сырьем являются мелкозернистые концентраты, продукты флотационного обогащения рудных материалов (коксовые батареи, агломерационные установки и т.д.). Для обработки дисперсных материалов возможны следующие варианты организации теплотехнологических процессов (рисунок 4.1): А – плотный фильтрационный слой; Б – кипящий слой; В – прямоточная газовзвесь; Г – циклонный (криволинейный) поток. Особенностью первых трех вариантов является прямоточное движение газов в рабочей камере, причем в вариантах «А» и «Б» аэродинамические принципы организации технологического процесса одинаковы и отличаются лишь размерами обрабатываемых материалов и скоростями движения газового потока. Обработка материала в плотном фильтрационном слое (вариант «А») осуществляется следующим образом. 1 – исходный материал, 2 – технологический продукт, 3 – топливо, 4 – воздух (окислитель), 5 – отходящие газы, А – плотный фильтрационный слой, Б – кипящий слой, В – прямоточная газовзвесь, Г – циклонный (криволинейный) поток. жүктеу/скачать 0,76 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|