Różne podejścia do wymiany ciepła w kalcynowanej warstwie ziarnistego wsadu wapienia – Część I: Uproszczony model wymiany ciepła

• Autorzy: Lech R. , Szostak P. , Szeląg H.

Warianty tytułu

EN

Different approaches to heat transfer in calcined bed of particle limestone batch – Part I: Simplified model of heat transmission

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Transport ciepła do powierzchni kalcynowanego ziarna wsadu od przepływającej mieszaniny gazów i otaczających go ziaren (powierzchni stałych) zachodzi na drodze promieniowania, konwekcji i przewodzenia. Na ogół przyjmuje się, że zasadnicza cześć strumienia ciepła wnika do wsadu na drodze promieniowania. W niniejszej, pierwszej części artykułu pokazano uproszczony model matematyczny przyjęty do obliczenia strumienia ciepła wnikającego do ziarna podczas kalcynacji w warstwie oraz sformułowano założenie o konfiguracji ułożenia kalcynowanych ziaren w niewielkiej objętości warstwy. W drugiej części artykułu pokazane zostaną wyniki liczbowe eksperymentu, wykonanego w celu wyznaczenia emisyjności powierzchni ziaren wybranych wapieni i wapna z nich wyprodukowanego, oraz wyniki obliczeń innych współczynników modelu.

EN

Heat transport to a calcined limestone particle surface from a flowing gaseous mixture and surfaces of the other particles surrounding the particle occurs by radiation, convection and conduction. On the whole it is assumed that a basic part of heat transport to a limestone batch occurs by radiation. A simplified model of heat transfer is shown in this paper. The model is used to the rough calculation of the heat flux transported to the particle during calcination within a layer ,and an assumption is formulated applying to the packing of particles in a small volume of particle layer. The calculation results of experiments carried out for determination of calcined particles emissivity for chosen limestones and produced limes will be shown in the second part of the paper together with the calculation results of other model coefficients.

Słowa kluczowe

PL

dysocjacja termiczna; wapień; wymiana ciepła

EN

thermal decomposition; limestone; heat transfer

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Ceramiczne
• Czasopismo: Materiały Ceramiczne
• Rocznik: 2016
• Tom: T. 68, nr 3
• Strony: 213--217
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Lech R.

• AGH Akademia Górniczo-Hutnicza im. S. Staszica, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Szostak P.

• Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych, Oddział Szkła i Materiałów Budowlanych, ul. Cementowa 8, 31-983 Kraków

autor

Szeląg H.

• Instytut Ceramiki i Materiałów Budowlanych, Oddział Szkła i Materiałów Budowlanych, ul. Cementowa 8, 31-983 Kraków

Bibliografia

• [1] Boynton, R. S.: Chemistry and Technology of Lime and Limestone, John Wiley and Sons Inc., New York, London, Sydney, (1966), 132-164.
• [2] Lech, R.: Termiczny rozkład wapieni: Transport masy i ciepła, Polska Akademia Nauk, Oddział w Krakowie, Ceramika, tom 105, (2008), 83-99.
• [3] Lech, R.: Rozwój modelowania matematycznego dekarbonatyzacji wapieni, CWB, 4 (2012), 187-199.
• [4] Verma, C. L., Dave, N. G., Saraf, S. K.: Performance estimation vis-a-vis design of mixed-feed lime shaft kilns, ZKG Int., 9, (1988), 471-477.
• [5] Verma, C. L.: Simulation of lime shaft kilns using mathematical modelling, ZKG Int., 12, (1990), 576-582.
• [6] Gordon, Y. M., Blank, M. E., Madison, V. V., Abovian, P. R.: New technology and shaft furnace for high quality metallurgical lime production, w Proceedings of Asia Steel International Conference – 2003, Jamshedpur, India, vol. 1, (2003), 1.b1.1-1.b.1.6.
• [7] Gordon, Y. M., Shvidkiy, V., Yaroshenko, Y.: Optimization of the design and operating parameters of shaft furnaces, w materiałach METEC Congress, 3rd International Conference on Science and Technology of Ironmaking, Düsseldorf, (2003), 311-316.
• [8] Bes, A.: Dynamic process simulation of limestone calcination in normal shaft kilns, PhD Thesis, Otto von Guericke Universität Magdeburg, (2006), 47-51.
• [9] Hallak, B., Herz, F., Specht, E., Gröpler, R., Warnecke, G.: Simulation of limestone calcination in normal shaft kilns – mathematical model, ZKG Int., 9, (2015), 66-71.
• [10] Hallak, B., Herz, F., Specht, E., Gröpler, R, Warnecke, G.: Simulation of limestone calcinations in normal shaft kilns – Part 2: Influence of process parameters, ZKG Int., 10, (2015), 46-50.
• [11] Hallak, B., Herz, F., Specht, E., Gröpler, R., Warnecke, G.: Simulation of limestone calcinations in normal shaft kilns – Part 3: Influence of particle size distribution and type of limestone, ZKG Int., 3, (2016), 64-68.
• [12] Lech, R., Weisser, P.: Contraction in layers of particles of selected limestones as a result of thermal decomposition, ZKG Int., 1-2, (2014),54-58.
• [13] Lech, R., Szostak, P.: The packing of particles of the various limestones in a cylinder, CWB, 4, (2013), 238-244.
• [14] Szargut, J.: Metody numeryczne w obliczeniach cieplnych pieców przemysłowych, Wyd. Śląsk, Katowice, (1977), 108-132.
• [15] Emissivity tables: www.thermoview.ru/pdf/emis3.pdf; (12.04.2016).
• [16] Sala, A.: Radiant properties of materials, PWN, Elsevier, Warszawa, Amsterdam, (1986), 261, 272, 273, 292, 322.
• [17] Pogorzelski, J. A.: Podstawy przenoszenia ciepła, w Klemm, P. (red.), Budownictwo ogólne, t. 2, rozdz. 4 – Fizyka budowli, Arkady, Warszawa, (2005), 123-139.
• [18] Pogorzelski, J. A.: Fizyka cieplna budowli, PWN, Warszawa, (1976), 311.
• [19] Bramson, M. A.: Infrared Radiation, A Handbook for Applications with the Collection of Reference Tables, Plenum Press, New York, (1968), 180, 535, 536.
• [20] Hobler, T.: Ruch ciepła i wymienniki, WNT, Warszawa, (1979), 705, 744.
• [21] Ražnjević, K.: Tablice cieplne z wykresami, WNT, Warszawa, (1966), 61-62.
• [22] Staniszewski, B. (red.): Wymiana ciepła. Zadania i przykłady, PWN, Warszawa, (1965), 412.
• [23] Hild, K.: Die Gesamtstrahlung einiger Oxyde und Oxydgemische. Mitt. Kaiser Wilhelm-Inst. f. Eisenforsch, Düsseldorf, 1932, Bd.14, 59 – 70.
• [24] Wiśniewski, S.: Wymiana ciepła, PWN, Warszawa, (1979), 439-461, 493-499.
• [25] Staniszewski, B.: Wymiana ciepła. Podstawy teoretyczne, PWN, Warszawa, (1979), 282-283, 427-431.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.