Измерения при высоких температурах
На рис. 66 показаны результаты определения коэффициентов тепло - и температуропроводности бурого угля Ирша-Боро - динского месторождения (см. табл. VI. 1). Результаты измерений, выполненных с измельченными образцами методом квази - стационарного теплового режима, представляют собой эффективные коэффициенты теплопереноса, на величину которых существенно влияют тепловые эффекты, сопровождающие пиролиз.
Так, наблюдаемый при 200° С значительный эндотермический эффект резко снижает температуропроводность бурого угля. При температуре 200° С на кривой, изображающей изменение температуропроводности с температурой, наблюдается ярко выраженный минимум (агоо° =4,18-10~4 м2/ч). С дальнейшим ростом температуры коэффициент температуропроводности возрастает. Резкий рост температуропроводности при температурах выше 500° С объясняется значительным преобладанием экзотермических реакций.
На том же рисунке изображена зависимость фактической (истинной) температуропроводности ирша-бородинского бурого угля. Пробы для определения истинных значений тепло - и температуропроводности подготавливались так же, как и при определении истинной теплоемкости. Для исследований было произведено термостатирование образцов при температурах 300,
Рис. 66. Температурная зависимость тем. пературопроводности и теплопроводности бурого угля Ирша-Боро - динского месторождения:
} — эффективная температуропроводность;
2 — истинная температуропроводность; 3 — эффективная теплопроводность; 4 — истинная теплопроводность
400, 500 и 700° С. График изменения истинной температуропроводности представляет собой кривую с неярко выраженным минимумом при 280° С.
Эффективная теплопроводность бурого угля, в отличие от теплопроводности каменных углей и антрацита, для которых наблюдается непрерывный рост ее с повышением температуры, изменяется по кривой с неявным минимумом при 200° СДгоо = = 0,119 ккал/(м-ч-° С), обусловленным выделением связанной влаги. По мере дальнейшего повышения температуры теплопроводность бурого угля резко возрастает, что объясняется значительным экзотермическим эффектом. При температуре 800° С коэффициент теплопроводности составляет 0,342 ккал/(м-ч-°С).
Истинная теплопроводность бурого угля изменяется по линейному закону (см. рис. 66).
Аналогичным образом изменяются при нагреве коэффициент тепло - и температуропроводности бурого угля Ново-Дмитровского месторождения (рис. 67). Более низкие эффективные температуропроводности, за исключением их значений при 400 и 500° С, и несколько более высокая теплопроводность объясняются повышенной зольностью ново-дмитровского угля (Лс = 25,5%), что приводит к увеличению насыпной плотности
|
При 800‘С 4*20,5 ■ 10'* |
|
О 100 200 300 Ш 500 600 7во' Температура, °С |
|
Рис. 67. Температуропроводность и теплопроводность бурого угля Нозо - Дмитровского месторождения: /— эффективная температуропроводность; 2 — истинная температуропроводность; 3 — эффективная теплопроводность, 4 — истинная теплопроводность |
|
Й 0,270 |
|
I 0,230 §г | 0,210^ § 0,190 % | о, по 10,150 10,130, |
И, как следствие, к уменьшению температуропроводности и увеличению теплопроводности. Теплопроводность минеральных примесей значительно выше теплопроводности органической массы угольного вещества. Сравнение коэффициентов теплопереноса и их температурных зависимостей для бурых и каменных углей (см. ниже) показывает их резкое различие, особенно в интервале температур 100—300° С.
Можно предположить, что при отсутствии связанной влаги температуропроводность бурых углей непрерывно возрастала бы с повышением температуры.
Коэффициент температуропроводности высокотемпературных буроугольных коксо - брикетов, по данным Хейнца, линейно растет с повышением температуры от 0,45 (100° С) Д°
1,2 ккал/(м• ч-° С) (1000° С).
