7-7. Регенеративные воздухоподогреватели, предлагаемые для высокотемпературного нагрева воздуха 4

Связь между поверхностью нагрева сыпучей насадки и ее объемом

Если принять, что насадка состоит из идеальных шариков с диаметром dэ, то количество шариков в ней при массе насадки Gт, кг, будет:

Полная наружная поверхность насадки:

Здесь F - полная поверхность насадки, м2; Vт - объем насадки (полный), м3; dэ - эквивалентный диаметр частицы, м (для шариков dэ = d, для других частиц можно принять dэ = 0.75d); ρ - плотность частиц, кг/м3; ε - порозность насыпного слоя, т. е. относительный свободный объем, заполненный газами, определяемый по формуле:

Здесь ρт - насыпная плотность насадки, кг/м3;

Объем, занимаемый частицами насадки:

Порозность для идеальных шариков ε = 0.5 = const, в других случаях она может изменяться в зависимости от формы частиц в больших пределах (ε = 0,4÷0,6).

Если считать, что в регенеративном теплообменнике для передачи необходимого количества тепла требуется поверхность F, м2, а время пребывания частиц (время нагрева или охлаждения) обозначить τ, сек, то количество насадки, находящейся в аппарате, будет:

Откуда время пребывания частицы:

Поверхность F определяется по условиям теплообмена. Количество циклов (оборотов) будет: