Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Повышение эффективности энергетического использования мелкозернистых отходов совершенствованием топочного устройства с пневмоподачей топлива Самодуров Алексей Владимирович

Повышение эффективности энергетического использования мелкозернистых отходов совершенствованием топочного устройства с пневмоподачей топлива
<
Повышение эффективности энергетического использования мелкозернистых отходов совершенствованием топочного устройства с пневмоподачей топлива Повышение эффективности энергетического использования мелкозернистых отходов совершенствованием топочного устройства с пневмоподачей топлива Повышение эффективности энергетического использования мелкозернистых отходов совершенствованием топочного устройства с пневмоподачей топлива Повышение эффективности энергетического использования мелкозернистых отходов совершенствованием топочного устройства с пневмоподачей топлива Повышение эффективности энергетического использования мелкозернистых отходов совершенствованием топочного устройства с пневмоподачей топлива Повышение эффективности энергетического использования мелкозернистых отходов совершенствованием топочного устройства с пневмоподачей топлива Повышение эффективности энергетического использования мелкозернистых отходов совершенствованием топочного устройства с пневмоподачей топлива Повышение эффективности энергетического использования мелкозернистых отходов совершенствованием топочного устройства с пневмоподачей топлива Повышение эффективности энергетического использования мелкозернистых отходов совершенствованием топочного устройства с пневмоподачей топлива
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Самодуров Алексей Владимирович. Повышение эффективности энергетического использования мелкозернистых отходов совершенствованием топочного устройства с пневмоподачей топлива : Дис. ... канд. техн. наук : 05.20.01 Тамбов, 2005 169 с. РГБ ОД, 61:05-5/3211

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1, Состояние вопроса и задачи исследований 10

1.1. Оценка ресурсов биомассы как топлива 10

1.2. Технические средства сжигания отходов растительного про- исхождения 12

1.3. Аналитический обзор технических средств сжигания твердо- го топлива 17

1.3.1. Слоевые топки 17

1.3.2. Забрасыватели топлива 31

1.4. Экологический аспект использования растительных отходов в качестве топлива 35

1.5. Выводы. Цель и задачи исследований 37

Глава 2. Теоретический анализ режимных параметров топочного устройства с пневмоподачей и показателей качества горения 39

2.1. Разработка конструктивно-технологической схемы топочного устройства для сжигания мелкозернистых растительных отходов с пневматическим подающим устройством 39

2.2. Анализ аэродинамики системы топливо-воздухоподачи 42

2.3. Теоретический анализ процесса пневмоподачи и равномерно- сти распределения мелкозернистых растительных отходов по поверхности разброса 47

2.4. Разработка математической модели процесса пневмоподачи мелкозернистых растительных отходов в топку 50

2.5. Теоретический анализ процесса горения твердого топлива и показателей его качества 60

Глава 3. Программа и методики экспериментальных исследований 67

3.1. Программа исследований 67

3.2. Методики экспериментальных исследований 67

3.2.1. Методика определения физико-механических свойств мелкозернистых растительных отходов (лузги гречихи и проса) 67

3.2.2. Методика определения аэродинамических параметров воздухораспределительной решетки 75

3.2.3. Методика исследований неравномерности распределе- ния мелкозернистых отходов по поверхности горения 78

3.2.4. Методика экспериментальных исследований процесса подачи мелкозернистых растительных отходов пневмозабрасывате лем 82

3.2.5. Методика многофакторного эксперимента по оптимиза- ции режимных параметров сжигания мелкозернистых растительных отходов 84

3.2.6. Методика определения неполноты сгорания мелкозернистых растительных отходов 91

Глава 4. Результаты экспериментальных исследований и их анализ 96

4.1. Определение физико-механических свойств мелкозернистых растительных отходов 96

4.2. Исследования аэродинамических параметров воздухораспре- делительной решетки 98

4.3. Исследования неравномерности распределения мелкозерни- стых растительных отходов по поверхности горения 102

4.4. Исследования параметров пневмозабрасывателя мелкозернистых растительных отходов 107

4.5. Результаты исследований по оптимизации режимных параметров работы топочного устройства 111

4.6. Определение неполноты горения при сжигании мелкозернистых растительных отходов 121

Глава 5 . Экономическая эффективность и предложения по практической реализации результатов исследований124

4 5.1 Технико-экономическая оценка применения топочного устройства для сжигания мелкозернистых растительных отходов 124

5.2. Предложения по использованию тепла полученного при ежигании мелкозернистых растительных отходов 127

5.3. Методика инженерного расчета параметров топочного устройства 130

5.4 Результаты испытаний топочного устройства с пневмоподачей топлива в производственных условиях 138

Общие выводы 140

Список использованных источников 142

Приложения 152

Введение к работе

В последние годы, в связи с изменением в нашей стране экономической политики в сторону рыночных отношений, возникла необходимость повышения эффективности использования энергетических ресурсов. Особенно остро вопрос энергообеспечения стоит в отрасли сельскохозяйственного производства, так как в период плановой экономики упор в этой отрасли делался на дешевые энергоресурсы, и доля их в себестоимости сельскохозяйственной продукции была на уровне 3-5%. В настоящее время по различным оценкам эта доля составляет до 40%. В связи с этим возникает необходимость поиска альтернативных источников энергии, которые позволят снизить затраты сельхозпроизводителей и повысить конкурентоспособность производимой ими продукции. Одним из таких источников является биомасса растительных отходов, образующихся в ходе производства сельскохозяйственной продукции.

Основным достоинством растительных отходов с точки зрения перспективы их энергетического использования является их доступность для сельхозпредприятий.

Немаловажным преимуществом энергетического применения растительных отходов является также их экологичность. Кроме того, использование растительных отходов в качестве топлива позволяет сельхозпредприятиям быть менее зависимыми от снабжения традиционными энергоносителями, особенно это актуально для хозяйств, находящихся в отдалении от централизованных источников энергоснабжения, а также решает проблему их утилизации.

Несмотря на все достоинства растительных отходов, их энергетическое применение рождает ряд проблем, таких как заготовка, транспортирование, хранение, а также подготовка перед сжиганием (измельчение, дробление) и механизация процесса сжигания. Наиболее целесообразным в связи с этим является использование мелкозернистых растительных отходов (лузги гречи-

хи, проса, подсолнечника и т.д.). Они не требуют предварительной подготовки перед сжиганием, а потребителем полученной теплоты может являться производство, в процессе работы которого получены эти отходы.

В связи с введением в стране рыночных отношений в сельском хозяйстве получают широкое распространение малогабаритные цеха по переработке крупяных и технических культур (гречихи, проса, подсолнечника и др.). В этих цехах скапливается значительное количество мелкозернистых отходов - до 20-25% от переработанной массы, которые вывозятся на свалку или сжигаются примитивными способами. Это вызывает дополнительные материальные затраты на перевозку и захоронение этих отходов на свалке и ухудшает экологическое состояние окружающей среды.

В технической литературе отсутствуют сведения по использованию в качестве топлива таких мелкозернистых растительных отходов как лузга гречихи и проса, отличительными особенностями которых являются низкая насыпная плотность и высокая парусность, а также по способам и техническим средствам их сжигания, и режимам горения. Энергетическое использование этих отходов сдерживается из-за отсутствия методик инженерного расчета и проектирования топочных устройств использующих их в качестве топлива, рекомендаций по использованию полученной тепловой энергии в технологии производственных процессов, в результате которых получены данные отходы. Свойства этих отходов, также остаются неизученными.

В связи с этим, разработка устройства, обеспечивающего эффективное энергетическое использование мелкозернистых растительных отходов, является перспективной и актуальной.

Научная новизна

разработана математическая модель процесса подачи мелкозернистых растительных отходов пневмозабрасывателем;

определены физико-механические свойства мелкозернистых растительных отходов (для лузги гречихи и проса);

получены аналитические зависимости для определения коэффициентов неравномерности распределения мелкозернистых растительных отходов с низкой насыпной плотностью и высокой парусностью и коэффициента аэродинамического сопротивления воздухораспределительной решетки и слоя золы;

установлены рациональные режимы горения мелкозернистых растительных отходов;

обоснованы конструктивные параметры топочного устройства с пневмо-подачей.

Практическая значимость

Практическую значимость имеют:

конструктивно-технологическая схема топочного устройства (патент РФ №2215936);

физико-механические свойства мелкозернистых растительных отходов;

режимы сжигания мелкозернистых растительных отходов и конструктивные параметры топочного устройства с пневмоподачей;

рекомендации по использованию тепла, полученного в результате сжигания мелкозернистых растительных отходов, в технологическом процессе производства гречневой крупы;

алгоритм и методика инженерного расчета основных параметров топочного устройства с пневмоподачей топлива.

Автор защищает

математическую модель процесса подачи мелкозернистых растительных отходов пневмозабрасывателем;

аналитические зависимости для определения коэффициентов неравномерности распределения мелкозернистых растительных отходов по поверхности горения, коэффициентов аэродинамического сопротивления воздухораспределительного устройства и слоя золы;

- основные положения методики инженерного расчета;

8 - экспериментальные данные по физико-механическим свойствам мелкозернистых растительных отходов.

Технические средства сжигания отходов растительного про- исхождения

В отечественной энергетике для прямого сжигания биомассы используются обычно слоевые и циклонные топки. В 60-х годах широкое применениє получили топки скоростного горения с каскадными газовыми сушилками, предложенные В. В. Померанцевым. Различные модификации этих топок, позволяющих сжигать биомассу с влажностью до 45%, используются до настоящего времени. Среди более поздних разработок можно назвать котлы с переталкивающей решеткой и горячим дутьем НПО ЦКТИ, пригодные для сжигания различных видов биомассы и бытовых отходов, а также лигнинные котлы, где реализован вихревой метод сжигания [5].

Энергетическое использование биомассы в России ограничивается в основном промышленной энергетикой. Связано это с тем, что в нашей стране разработка техники, использующей в качестве топлива растительные отходы, велась в основном в области использования отходов лесной, деревообрабатывающей и деревоперерабатывающей промышленности, так как на подобных предприятиях накапливаются большие объемы отходов. Работы по разработке топочных устройств для этих отраслей промышленности велись в научно-производственном объединении по исследованию и проектированию энергетического оборудования им. И.И. Ползунова [12], в Кировском научно-исследовательском и проектном институте лесной промышленности [13]. Также практикуется перевод существующих котлов на работу на древесных отходах. Наибольшее распространение получили котлы серии КЕ и ДКВр, оборудованные предтопком скоростного горения или предтопком с неподвижной наклонной колосниковой решеткой, а также чугунные секционные и судовые котлы [11].

Проектно-производственная фирма «Георгий» (г. Ковров Владимирской области) рекламирует оборудование к сушильной камере для конвективной сушки древесины. Оборудование, предлагаемое фирмой, работает на любых видах отходов деревообработки, тепловая мощность установки 150 кВт [43, 74].

Работы по созданию котлов сжигающих растительное топливо (древесные и сельскохозяйственные отходы) ведутся в Санкт-Петербургском государственном техническом университете. Университетом разработаны предложения по конструкции топок и котлов производительностью 10-20 т/ч для сжигания сухих биомасс [44].

Начиная с 50-х годов и до настоящего времени, из-за доступности жидкого и газообразного топлива относительная доля биотоплива в энергетике неуклонно снижается. Одновременно на российский рынок начинает проникать импортное оборудование.

Для прямого сжигания биотоплива за рубежом используются и развиваются различные модификации слоевого сжигания, сжигания в кипящем слое и в циркулирующем кипящем слое. При этом основное внимание уделяется очистке газовых выбросов. Межнациональная компания Ahlstrom, являющаяся крупнейшим в мире производителем многотопливных котлов, допускающих сжигание древесины (40 % мирового рынка), к началу 1994 г. поставила 70 котлов кипящего слоя тепловой мощностью от 5 до 200 МВт, 120 котлов с циркулирующим кипящим слоем общей тепловой мощностью 12500 МВт; максимальная мощность изготовленного котла 250 МВт; предлагается изготовление котлов мощностью до 400 МВт. Слоевые методы сжигания биомассы, в том числе бытовых отходов, развиваются датской фирмой Vol-und [10].

Разработкой и производством оборудования использующего в качестве топлива растительные отходы занимается также финская фирма «Sermet». Этой фирмой разработана технология сжигания влажного биологического топлива Sermet ВІо Grate, влажность сжигаемого по такой технологии топлива составляет 30..,65%. КПД установок Sermet ВІо Grate находится в пределах от 84 до 88,3% и зависит от нагрузки. Минимальная нагрузка составляет 20%, ей соответствует КПД 84%. Уменьшение КПД из-за высокой влажности доведено до минимума с помощью эффективной утилизации тепла (низкая температура дымовых газов) и небольшого расхода воздуха во всем диапазоне мощностей. В качестве резервного топлива используют природный газ, дизельное топливо или мазут. В этом случае котел дополнительно комплектуется горелкой на традиционных видах топлива [19

Разработка конструктивно-технологической схемы топочного устройства для сжигания мелкозернистых растительных отходов с пневматическим подающим устройством

Основным требованием, предъявляемым к топочным устройствам, является обеспечение наиболее полного выгорания горючей части топлива. Для достижения этой задачи необходима правильная организация подачи топлива, воздуха и максимальное снижение потерь теплоты с химическим и механическим недожогом. При организации процесса сжигания необходимо учитывать характеристики используемого топлива. Растительные отходы относятся к топливам с высоким содержанием летучих, порядка 80 %, поэтому для снижения химического недожога требуется подача части воздуха не через воздухораспределительную решетку, а непосредственно в зону горения летучих [23]. Мелкозернистые растительные отходы имеют низкую насыпную плотность, поэтому для обеспечения высокой теплопроизводительности топочного устройства необходимо механизировать подачу топлива. Учитывая, что мелкозернистые отходы обладают высокой парусностью, наиболее целесообразным представляется использование пневматического загрузочного устройства. Преимуществом пневматического устройства загрузки, является в том числе, и то обстоятельство, что оно может вместе с топливом подавать часть воздуха непосредственно в зону горения летучих. Одним из основных элементов топочных устройств, работающих на твердом топливе, является воздухораспределительная решетка. Она обеспе 40 чивает непрерывное поступление воздуха необходимого для горения и его интенсивное перемешивание с топливом. Основным требованием, которое предъявляется к таким устройствам, является обеспечение минимального провала топлива сквозь решетку, так как провал увеличивает механический недожог и вместе с этим ухудшает экономичность работы топочного устройства в целом. При сжигании мелкозернистых растительных отходов выбор конструкции воздухораспределительной решетки особенно важен. Размер частиц таких отходов не позволяет использовать традиционные колосниковые решетки (с плитчатыми, балочными и пр. колосниками), так как процент провала в них слишком велик. Целесообразным для сжигания мелкозернистых растительных отходов представляется использование беспровальной воздухораспределительной решетки, конструктивная схема и фото которой представлена нарис. 2.1. Конструктивная схема воздухораспределительной решетки Топлива растительного происхождения имеют, как правило, низкую зольность порядка 2-5% [25] и малое аэродинамическое сопротивление [42], что позволяет применять периодическую очистку топочной камеры от очаговых остатков, не применяя механических очищающих устройствНа основании вышеизложенного разработана конструктивно-технологическая схема топочного устройства (рис. 2.2) [112, 113]. Новизна конструктивных решений защищена патентом РФ № 2215936. В настоящее время ВИИТиНом разработана и эксплуатируется в нескольких предприятиях (Тамбовская и Пензенская обл.) малотоннажная линия по переработке зерна гречихи в крупу [119]. В сутки в результате работы линии образуется около 2500 кг лузги. Такое количество лузги не только полностью может удовлетворить потребности линии в тепловой энергии, но и создать значительные излишки теплоты, которые можно использовать с целью отопления и нагрева воды для бытовых и технических нужд. С учетом круглосуточыости отопления расход лузги должен быть около 105 кг/ч. дымовые газы 1 мелкозернистые отходы Смесь вторичного воздуха с топливом Первичный воздух Рис. 2.2. Конструктивно-технологическая схема топочного устройства с пневматической подачей топлива 1 - топочная камера; 2 - воздушный короб; 3 — беспровальная воздухораспределительная решетка; 4 - пневматический забрасыватель топлива; 5 - дутьевой вентилятор; 6 - воздушные задвижки; 7 — люк выгрузки золы; 8 — устройство изменения объема топочной камеры (патент РФ № 2215936) 2.2. Анализ аэродинамики системы топливо-воздухоподачи Под обеспечением режима горения следует понимать поддержание расходов первичного и вторичного воздуха и их соотношения на уровне, который обеспечивает оптимальное горение при заданном расходе топлива. Для анализа возможности поддержания расходов воздуха на необходимом уровне рассмотрим аэродинамику воздушных трактов, по которым осуществляется дутьё первичного и вторичного воздуха. Система подвода воздуха топочного устройства сжигающего мелкозернистые растительные отходы состоит из одного дутьевого вентилятора, который обеспечивает подвод воздуха в слой горящего топлива (первичный воздух) и для транспортирования топлива пневмозабрасывателем (вторичный воздух). Расчетная схема системы подвода топлива и воздуха Овз - расход воздуха через забрасыватель; QBp - расход воздуха через решетку; Qr - расход топлива; db сіг — диаметры трубопроводов первичного дутья и забрасывателя соответственно; Sj, S2 - площади поперечного сечения трубопроводов первичного и вторичного дутья; Sc — площадь сужения под выгрузным бункером пневмозабрасывателя; 1], 12, Ь -длины трубопроводов; Д - толщина слоя золы; Н - напор вентилятора; 1, 2, 3 - задвижки При рассмотрении аэродинамики системы подвода воздуха не учитывается влияние аэродинамического сопротивления газоотводящих путей теплотехнического оборудования (котлы, теплогенераторы), агрегатируемого с топочным устройством, так как наличие системы отвода дымовых газов такого оборудования обеспечивает компенсацию потери напора при прохождении дымовыми газами через это оборудование, создавая в топочной камере давление равное атмосферному.

Методика определения физико-механических свойств мелкозернистых растительных отходов (лузги гречихи и проса)

В программу входило:

- определение физико-механических свойств мелкозернистых растительных отходов (лузги гречихи и проса); - определение аэродинамических параметров воздухораспределительной решетки; - исследования неравномерности распределения мелкозернистых отходов по поверхности горения; - исследование параметров пневмозабрасывателя мелкозернистых растительных отходов; - исследования по оптимизации режимных параметров сжигания мелкозернистых растительных отходов; - определение неполноты горения при сжигании мелкозернистых растительных отходов. Все экспериментальные исследования проводились в лабораториях и на экспериментальных площадках ГНУ ВИИТиН. Методика определения физико-механических свойств мелкозернистых растительных отходов (лузги гречихи и проса) Определение зольности При определении зольности навеску полностью сухого топлива помещали в фарфоровые тигли. Тигли предварительно прокалили в муфельной печи при температуре 600 ±50 С не менее 30 мин, после чего их взвешивали на аналитических весах с погрешностью не более 0,0002 г. Прокаливание и взвешивание повторяли до расхождения между двумя последними взвешиваниями не более 0,0004 г. Зольность рассчитывали по выражению: т, -т„ А=—!—-2--100% (3.1) т где т - масса тигля с золой; m - масса пустого тигля; m - масса испытуемого образца. Определение насыпной плотности Различают насыпную плотность при свободной насыпке и при уплотнении. В ходе эксперимента определялась насыпная плотность при свободной насыпке. Насыпную плотность определяли для лузги гречихи, проса, а также для их золы. Измерения проводили при помощи мерной емкости (высота емкости равна двум ее внутренним диаметрам), которая предварительно взвешивалась. Исследуемый материал насыпали несколько выше края мерной емкости (с «горкой»), затем плоской рейкой излишек насыпного материала срезали по краю мерной емкости. Далее емкость с оставшимся материалом взвешивали. Насыпную плотность вычисляли по выражению: т, -т„ PH="V С3-2) где т. - вес емкости с исследуемым сыпучим материалом, г; ггц — вес пустой емкости, г; V - объем емкости, мл. Определение кажущейся плотности Кажущейся плотностью насыпного груза р называется средняя плотность составляющих его частиц. Для определения кажущейся плотности применяют стеклянные мерные сосуды. В сосуды насыпали порцию предварительно взвешенного сухого груза, наливали определенный объем жидкости, смачивающей, но не растворяющей частицы груза (например, толуол), тщательно перемешивали их, давали отстояться для удаления воздуха и затем определяли по делениям на сосуде объем получившейся суспензии. Кажущуюся плотность рассчитывали по выражению: гр М Р = к v -V (3.3) где М - масса груза, г; V - объем жидкости, мл; Vn - объем получив-шейся суспензии, мл. Определение коэффициента внутреннего трения Важной характеристикой сыпучего материала является угол (коэффициент) внутреннего трения. Для его измерения использовалось устройство [59], принципиальная схема которого приведена на рис. 3.1. Устройство состоит из платформы 1, для установки которой в горизонтальное положение служат регулируемые ножки 7. В центре имеется диск 2 с известным диаметром. Диск закреплен на стержне 4, у которого предусмот Рис. 3.1. Устройство для определения угла естественного откоса сыпучих материалов 1 - платформа; 2 - диск; 3 - направляющая втулка; 4 - стержень; 5 - трос; 6 - система блоков; 7 - регулируемые стойки; 8 - барабан с рукояткой для намотки троса рена возможность вертикального перемещения в направляющей 3. Для перемещения диска служит трос 5, проходящий через систему блоков 6 и наматывающийся на барабан с рукояткой 8. Перед проведением эксперимента платформу 1 устанавливали в горизонтальное положение. Диск 2 должен находиться в крайнем нижнем положении. На платформу 1 толстым слоем (около 0,2 м) насыпали исследуемый материал. Материал насыпали таким образом, чтобы он значительно перекрывал площадь диска 2. Вращением барабана 8 медленно поднимали диск 2 вверх до полного его выхода из слоя материала, при этом на диске формируется правильный конус из исследуемого материала. Для вычисления угла естественного откоса ф измеряли расстояние h от плоскости диска 2 до платформы 1 и расстояние Н от вершины конуса до плоскости 1. Коэффициент внутреннего трения вычисляли по формуле: Н — Ь f = —- (3.4) г где Н — расстояние от вершины конуса до плоскости 1, м; h — расстояние от плоскости диска 3 до плоскости 1, м; г- радиус диска, м. Для принятой надежности опыта Н=0,95 повторность замеров k = 3 [66, 67]. Определение коэффициента трения по стали Для определения коэффициента трения по стали использовали приспособление [37], представленное на рис. 3.2. Перед проведением эксперимента определяли силу трения пустого цилиндра 3 о стальную пластину 2. Для этого цилиндр устанавливали на стальную пластину и в грузовую чашку 8 добавляли груз до момента начала движения цилиндра. Вес груза в грузовой чашке считали равным силе трения пустого цилиндра.

Методика исследований неравномерности распределе- ния мелкозернистых отходов по поверхности горения

Перед проведением исследований по распределению мелкозернистых растительных отходов были проведены предварительные испытания, в ходе которых определялись геометрические характеристики «пятна» разброса, то есть измерялись длинна Д и ширина Ш участка поверхности, на который происходит падение основной массы мелкозернистых отходов (см. рис.3.8), а также размер «мертвой» зоны - некоторого расстояния от сопла пневмозаб-расывателя на котором падение частиц мелкозернистых отходов не происходит, при этом «пятно» разброса должно покрывать площадь, обеспечивающую рекомендуемое тепловое напряжение «зеркала» горения. Рис. 3.8 Определение параметров «пятна» разброса швшшшшшшшшшшш Полученные в результате этих испытаний данные учитывались при проведении экспериментов неравномерности распределения мелкозернистых отходов. Схема проведения экспериментальных исследований неравномерности представлена на рис. 3.9. Для изучения неравномерности распределения лузги применялся экспериментальный стенд, его фотография представлена на рис. 3.10. Забрасыватель 1 устанавливался на штатив, который позволяет изменить как высоту расположения забрасывателя над плоскостью, на которую осуществляется разброс мелкозернистых отходов, так и угол наклона забрасывателя Поверхность, на которую подавались мелкозернистые отходы, ограждена коробом 3, имитирующим стенки топочной камеры, и разделена на квадраты, в каждом из которых измерялась высота слоя. Мелкозернистое топливо &э№\ Нагнетаемый воздух і 1 Л-У Зона разброса «Мертвая» зона X Рис. 3.9. Схема проведения опытов по определению неравномерности распределения мелкозернистых растительных отходов

Высота слоя измерялась при помощи вешек 4, предварительно устанавливаемых в центры квадратов. Измерение скорости воздушного потока на выходе из сопла забрасывателя осуществлялось при помощи трубки Пито с присоединенной к ней микроманометром 2. В качестве оценочного показателя качества разброса был принят коэффициент неравномерности распределения лузги по поверхности разброса нер Рис. 3.10. Экспериментальный стенд для исследования неравномерности распределения мелкозернистых растительных отходов а) общий вид экспериментального стенда б) поверхность разброса В качестве факторов влияющих на распределение мелкозернистых отходов по поверхности, на которую осуществляется подача, с учетом результатов информационных исследований и поисковых опытов, были приняты скорость воздуха на выходе из сопла забрасывателя VB, угол наклона сопла забрасывателя а3 и высота расположения h забрасывателя над плоскостью, на которую осуществляется подача. Уровни варьирования выше указанных факторов определялись посредством проведения поисковых опытов, они несколько различаются для лузги гречихи и проса, так как эти мелкозернистые растительные отходы имеют различные физико-механические свойства. Для оценки влияния вышеуказанных факторов на неравномерность распределения мелкозернистых растительных отходов по поверхности зеркала горения согласно теории планирования многофакторного эксперимента был принят некомпозиционный план второго порядка. Для удобства записи факторы закодированы согласно таблице 3.1. Таблица 3.1 Кодировка факторов Фактор Обозначение Высота расположения забрасывателя, h X, Угол наклона забрасывателя к поверхности зеркала горения аз, град. х2 Скорость воздуха в трубе забрасывателя Vn, м/с Хз Для лузги гречихи факторы варьировались согласно таблице 3.2. Таблица 3.2. Уровни варьирования факторов для лузги гречихи Уровеньварьированияфактора Высота расположения забрасывателя над плоскостью зеркала горения, м Угол наклона забрасывателя к поверхности зеркала горения, град. Скорость воздуха в трубе забрасывателя,м/с Верхний уровень (+) 1,0 + 10 22 Основной уровень (0) 0,7 0 16 Нижний уровень (-) 0,4 -10 10 Для лузги проса уровни варьирования устанавливались согласно таблице 3.3.

Похожие диссертации на Повышение эффективности энергетического использования мелкозернистых отходов совершенствованием топочного устройства с пневмоподачей топлива