Теплопотери поверхностью камеры тушения:
(19)
где aл и aк — коэффициенты теплоотдачи излучением и конвекцией в атмосферу. Для практических расчетов можно принять aл + aк = 23 Вт/(м2×К); tп – температура поверхности камеры (средняя), °C; Fп — наружная поверхность камеры, м2.
Из решения уравнения теплового баланса (14) определяют объем газов, циркулирующих в системе:
(20)
Среднее время пребывания кокса в камере тушения определяется из очевидного соотношения
(21)
где Vк — объем камеры тушения, м3; rк — плотность кокса, кг/м3; e - порозность.
Теплота, отданная коксом в камере тушения, может быть рассчитана из уравнения теплопередачи как
, (22)
где k — коэффициент теплопередачи, Вт/(м2×К); Fк — площадь поверхности теплообмена частиц кокса, м2; Dt — температурный напор в камере тушения, ºС. Приравнивая значения теплоты, отданной коксом по формулам (15) и (22), и подставляя в (21) выражение для расхода кокса, получим в окончательном виде формулу для расчета времени пребывания коса в тушильной камере
. (23)
Удельная поверхность реагирования частиц кокса Sк =Fк/Vк может быть рассчитана при известном среднем размере δ коксовых частиц по выражению
(24)
Коэффициент теплопередачи рассчитывается по выражению
, (25)
где второй член в знаменателе учитывает неравномерность температур по радиусу коксовых частиц; l – средний коэффициент теплопроводности куска кокса, Вт/(м×К); aF — суммарный коэффициент теплопередачи от кокса к газу, Вт/(м2×К). Этот коэффициент равен
aF = aл + aк, (26)
где aл – коэффициент теплоотдачи излучением от кокса к газу, можно принять равным 2,3 Вт/(м2×К); aк — коэффициент теплопередачи конвекцией от кокса к газу, Вт/(м2×К);
(27)
где w — скорость газов на свободное сечение камеры, м/c; d — диаметр межкускового пространства, м2, примерно равный радиусу частиц кокса.
Объем рабочей части камеры тушения (без учета форкамеры) составит
, (28)
где t – расчетная (по 23) продолжительность тушения кокса, ξ - экспериментальный коэффициент, равный 1,7 и учитывающий неравномерность схода кокса и распределения дутья по сечению.
Сечение камеры тушения рассчитывается по формуле
(29)
где wн.у — скорость газа, приведенного к нормальным условиям; в расчете на свободное сечение камеры допускается в пределах 0,5 - 0,9 м/с.
