Приближенная модель сушки влажной частицы

При сжигании растительных отходов процесс сушки топлива переносится в топочную камеру. Сушка крупных частиц топлива с самого начала протекает в периоде падающей скорости процесса, сопровождается углублением фронта испарения внутрь материала, выделением, зажиганием летучих компонентов и коксового остатка. Выявили, что в условиях конвективного и лучистого теплообмена с дымовыми газами, находящимися при высокой температуре, частица практически сразу же прогревается до температуры кипения воды. При этом начинается процесс интенсивного испарения влаги, фронт которого с течением времени перемещается вглубь материала. Внутри частицы образуются «сухая» и «мокрая» зоны. В процессе углубления зоны испарения начинается прогрев, выделение летучих компонентов и их воспламенение в «сухой» зоне. Отметили, что для случая горения в топке крупной частицы влажного топлива радиусом более 1 мм в предлагаемой модели предусмотрены три периода сушки: до воспламенения летучих компонентов; видимого горения летучих компонентов до воспламенения кокса на поверхности; сушки, протекающей параллельно с выгоранием кокса. Каждому из этих периодов соответствует определенное положение зоны испарения, по которому можно рассчитать остаточное влагосодержание частицы и длительность сушки. Определили, что суммарное время сушки представляет собой длительность зажигания частицы. Рассчитали процессы сушки и зажигания частиц с разной начальной влажностью и при различных условиях теплоотдачи. Установили, что в крупной влажной частице растительных отходов при поступлении в топочную камеру одновременно происходят процессы сушки, выделения и воспламенения летучих компонентов, а также и горения коксового остатка. Показали, что длительность зажигания определяется временем окончания горения коксового остатка и может быть рассчитана по выражению полного высушивания частицы. В топочном блоке ТБР-2,0 сушка и зажигание влажных мягких частиц растительных остатков радиусом менее 0,25 мм происходит менее чем за 2 с, сушка с последующим зажиганием частиц радиусом 1-3 мм занимает до 30 с.

растительные отходы, сжигание, сушка, длительность зажигания частицы, Plant refuse, Burning, Drying, Duration of particle ignition

1. Измайлов А.Ю., Лобачевский Я.П. Система технологий и машин для инновационного развития АПК России // Система технологий и машин для инновационного развития АПК России: Сборник научных докладов Международной научно-технической конференции Ч. 1. М.: ВИМ, 2013. С. 9-12

2. Измайлов А.Ю., Лобачевский Я.П. Сизов О.А., Перспективное пути применения энерго- и экологически эффективных машинных технологий и технических средств // Сельскохозяйственные машины и технологии. 2013. № 4. С. 8-11

3. Сыродой С.В. Термическая подготовка и зажигание частиц водоугольного топлива применительно к топкам котельных агрегатов: Автореф. дисс. … канд. техн. наук. Томск, 2014. 130 c

4. Беляев А.А. Сжигание высокозольных топлив в топках с кипящим слоем промышленных котлов. М.: МЭИ, 2004. 69 с

5. Петров-Денисов В.Г. К теории углубления фронта фазового превращения и образования избыточного давления во влажных материалах в процессе сушки // Химическая промышленность. 1979. N6. С. 348-351

6. Sadjad Abasi, Saied Minaei. Effect of drying temperature of mechanical properties of dried corn. Drying technology. 2017. Vol. 32; 7: 774-780

7. Вильямс Ф.А. Теория горения. М.: Наука, 1971. 615 с

8. Кумагаи С. Горение. М.: Химия, 1979. 255 с

9. Dagaut P., Cathonnet M. The ignition, oxidation, and combustion of kerosene: A review of experimental and kinetic modeling. Progress in energy and combustion science. 2006; 32: 48-92

10. Сажин Б.С. Основы техники сушки. М.: Химия, 1984. 320 с