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1、焦?fàn)t傳熱和結(jié)焦時(shí)間計(jì)算第三節(jié)炭化室溫度場和結(jié)焦時(shí)間計(jì)算目的意義:設(shè)計(jì)焦?fàn)t設(shè)計(jì)煉焦化工設(shè)備規(guī)定焦?fàn)t工藝操作制度確定焦?fàn)t生產(chǎn)能力影響因素:入爐煤工藝參數(shù)爐墻厚度、材質(zhì)炭化室寬度標(biāo)準(zhǔn)溫度煉焦溫度等第八章焦?fàn)t傳熱和結(jié)焦時(shí)間計(jì)算一、以分析解為基礎(chǔ)的計(jì)算1、一維導(dǎo)熱微分方程的分析解式中:t0——裝爐煤初始溫度,℃tc——爐墻燃燒室側(cè)墻面溫度,℃μ——為取決于Bio準(zhǔn)數(shù)的函數(shù),由煤、爐墻的寬度δ和δc以及導(dǎo)熱率λ和λc確定;A1——取決于μ和x的函數(shù)。Fo——付立葉準(zhǔn)數(shù),a——煤料的熱擴(kuò)散率,m2/h;τ——周轉(zhuǎn)時(shí)間(結(jié)焦周期),h;δ——半炭化室
2、寬(煤料寬度),m;第八章焦?fàn)t傳熱和結(jié)焦時(shí)間計(jì)算式中:λ——煤料的熱導(dǎo)率,kJ/m·h·℃λc——爐墻的熱導(dǎo)率,kJ/m·h·℃δ——半炭化室寬(煤料寬度),m;δc——爐墻厚度,mt(tK)——焦餅中心溫度,℃;tc——燃燒室側(cè)爐墻溫度,℃;x——離炭化室中心的距離,m。Bio——畢歐準(zhǔn)數(shù),第八章焦?fàn)t傳熱和結(jié)焦時(shí)間計(jì)算第八章焦?fàn)t傳熱和結(jié)焦時(shí)間計(jì)算第八章焦?fàn)t傳熱和結(jié)焦時(shí)間計(jì)算第八章焦?fàn)t傳熱和結(jié)焦時(shí)間計(jì)算2、以分析解為基礎(chǔ)的結(jié)焦時(shí)間計(jì)算方法(1)庫拉克夫法當(dāng)結(jié)焦終了時(shí),t=tK,則或1)計(jì)算法:煤料的熱擴(kuò)散率a、導(dǎo)熱率λ由右圖查取,代入
3、上式計(jì)算便得。λ,aBioA1,μFo第八章焦?fàn)t傳熱和結(jié)焦時(shí)間計(jì)算2)圖表法第八章焦?fàn)t傳熱和結(jié)焦時(shí)間計(jì)算爐墻厚度(2)郭樹才法1)計(jì)算法式中:第八章焦?fàn)t傳熱和結(jié)焦時(shí)間計(jì)算結(jié)焦時(shí)間:爐磚導(dǎo)熱率:煤料導(dǎo)熱率:煤料熱擴(kuò)散率:2)圖表法第八章焦?fàn)t傳熱和結(jié)焦時(shí)間計(jì)算第八章焦?fàn)t傳熱和結(jié)焦時(shí)間計(jì)算第五節(jié)蓄熱室傳熱目的意義:回收廢氣顯熱確定蓄熱室換熱面積F確定格子磚塊數(shù)n=F/F磚確定格子磚層數(shù)N=n/n層確定格子磚的高度h=h磚×N確定蓄熱室高度確定焦?fàn)t高度第八章焦?fàn)t傳熱和結(jié)焦時(shí)間計(jì)算第八章焦?fàn)t傳熱和結(jié)焦時(shí)間計(jì)算第八章焦?fàn)t傳熱和結(jié)焦時(shí)間計(jì)算一、蓄熱
4、室傳熱特點(diǎn)1、蓄熱室的作用:回收廢氣顯熱并用來預(yù)熱用于加熱焦?fàn)t的空氣或高爐煤氣。2、蓄熱室可分為加熱期(下降氣流)和冷卻期(上升氣流),格子磚是熱量的傳遞者。在加熱期:下降的高溫廢氣將熱量傳遞給格子磚,格子磚被加熱,廢氣被冷卻。在冷卻期:格子磚將熱量傳遞給上升的高爐煤氣或空氣,格子磚被冷卻,上升的空氣或高爐煤氣被加熱。第八章焦?fàn)t傳熱和結(jié)焦時(shí)間計(jì)算3、可以將加熱期和冷卻期看成一個(gè)周期,在一個(gè)周期內(nèi)各部位的溫度隨時(shí)間呈周期性變化,如圖8-28所示。在該周期內(nèi)廢氣傳給格子磚的熱量與格子磚傳給冷氣體的熱量相等。第八章焦?fàn)t傳熱和結(jié)焦時(shí)間計(jì)算4、
5、一個(gè)周期內(nèi)傳熱過程,可以看成由廢氣通過格子磚將熱量傳給冷氣體,其傳熱量可以用間壁換熱基本方程式來計(jì)算:t1t2th第八章焦?fàn)t傳熱和結(jié)焦時(shí)間計(jì)算二、蓄熱室總傳熱系數(shù)K1、K計(jì)算式推導(dǎo)得:式中:α——熱廢氣對蓄熱面的給熱系數(shù),kJ/m2·h·℃τ——加熱期時(shí)間,h/周期α’——蓄熱面對冷氣體的給熱系數(shù),kJ/m2·h·℃τ’——冷卻期時(shí)間,h/周期第八章焦?fàn)t傳熱和結(jié)焦時(shí)間計(jì)算φ——格子磚內(nèi)部傳熱系數(shù),kJ/m2·周期·℃δ——格子磚半壁厚,mρ——格子磚密度,kg/m3c——格子磚比熱容,kJ/kg·℃η——格子磚熱利用系數(shù),由圖8-29
6、查取g——格子磚溫度系數(shù),由圖8-30查取第八章焦?fàn)t傳熱和結(jié)焦時(shí)間計(jì)算a、λ——格子磚的熱擴(kuò)散系數(shù)和熱導(dǎo)率τ0=τ+τ’第八章焦?fàn)t傳熱和結(jié)焦時(shí)間計(jì)算a、λ——格子磚的熱擴(kuò)散系數(shù)和熱導(dǎo)率第八章焦?fàn)t傳熱和結(jié)焦時(shí)間計(jì)算2、給熱系數(shù)α和α’α=0.75(α對+α輻)式中:α對——對流給熱系數(shù),kJ/m2·h·℃。層流時(shí):湍流時(shí):第八章焦?fàn)t傳熱和結(jié)焦時(shí)間計(jì)算α輻——輻射給熱系,kJ/m2·h·℃,α輻=α輻、CO2+α輻、H2O式中:α輻、CO2——CO2的輻射系數(shù),查圖8-5α輻、H2O——H2O的輻射給熱系數(shù),查圖8-6。第八章焦?fàn)t傳熱和結(jié)
7、焦時(shí)間計(jì)算第八章焦?fàn)t傳熱和結(jié)焦時(shí)間計(jì)算圖8-5CO2輻射給熱系數(shù)第八章焦?fàn)t傳熱和結(jié)焦時(shí)間計(jì)算第八章焦?fàn)t傳熱和結(jié)焦時(shí)間計(jì)算圖8-6H2O輻射給熱系數(shù)第八章焦?fàn)t傳熱和結(jié)焦時(shí)間計(jì)算3、K的圖示法首先計(jì)算出加熱期的給熱系數(shù)α和冷卻期的給熱系數(shù)α’,由下圖查出K。第八章焦?fàn)t傳熱和結(jié)焦時(shí)間計(jì)算第八章焦?fàn)t傳熱和結(jié)焦時(shí)間計(jì)算謝謝大家!Thankyouforyourkindattendance!此課件下載可自行編輯修改,僅供參考!感謝您的支持,我們努力做得更好!謝謝