【正文】 fluidized bed stability can not be sustained. Therefore, reasonable and uniform air distribution is important to guarantee the normal flow and stable and secure operation of fluidized bed. This design is mainly for air distribution of a small fluidized bed reactor, and were introduced a preliminary presentation for fluidized bed principle and industrial applications. Air distributor belongs to important ponent in fluidized bed. This unit is consists of wind room, air distributor and air caps. This design choices ordinary flat air distributor and mushroomtype air caps. Calculating is necessary for the design. The purpose of this design catches the basic knowledge of fluidization and fluidized bed, and masters the method of the test equipment design through the fluidized bed reactor design of air distributor. Key words: fluidized bed。內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 摘 要 布風(fēng)系統(tǒng)是流化床中的核心系統(tǒng)之一，布風(fēng)的均勻性是保證整個(gè)系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的支柱，不合理的布風(fēng)會(huì)影響流化床整體的運(yùn)行，甚至根本不能實(shí)現(xiàn)流化床穩(wěn)定運(yùn)行。 air distributor。因此合理 的設(shè)計(jì)布風(fēng)板裝置應(yīng)該是保證床內(nèi)床料濃度的均勻分布、顆粒的排放以及防止漏渣問題的關(guān)鍵。根據(jù)已給出的流化流速 ～，從而了解有關(guān)流化床穩(wěn)定運(yùn)行的一系列的影響因素，能夠更好的掌握流化床的動(dòng)態(tài)特性和流化床在應(yīng)用中需要注意的一些問題。 （ 3）在氣泡的作用下流化床中的顆粒亦四而八方運(yùn)動(dòng)，類似于攪拌狀態(tài)，這就使得床層內(nèi)溫度除 了 近床壁處外，基本均勻。 （ 10）由于機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件，故能勝任苛刻的反應(yīng)條件。流態(tài)化根據(jù)流化介質(zhì)和它們 各自 的性質(zhì)又可以分為散式流態(tài)化和聚式流態(tài)化 [2]。 流化床的工業(yè)應(yīng)用 下面是流化床在工業(yè)上的一些應(yīng)用 [3]： 流化狀態(tài)下的固體顆粒具有液體的特性，可應(yīng)用于顆粒的管道運(yùn)輸，并已在水泥、糧食、純堿、樹脂等的輸送過程中被廣泛的采用。此外，如石腦油氣相臨氫重整，處理重油的流化焦化，砂子爐裂解和以多產(chǎn)烯烴為目的的催化裂化技術(shù)都是流態(tài)化過程的典型應(yīng)用。英國(guó)是流化床在工業(yè)上應(yīng)用 的 前列的國(guó)家，相繼美國(guó)也開始注重流化床在工業(yè)上的應(yīng)用，現(xiàn)在我國(guó)流化床的工業(yè)應(yīng)用也邁進(jìn)了一大步。 流化床燃燒的優(yōu)點(diǎn)我們總結(jié)如下幾點(diǎn) [4]。原煤入選率將不斷提高，細(xì)煤泥越來越多。發(fā)展我們稱之為綠色能源的流化床燃燒技術(shù)，對(duì)于生態(tài)保護(hù)無(wú)疑有著重要的作用。研究了布風(fēng)板上風(fēng)帽小孔流速的選取對(duì)流化床的工況的影響，怎 樣 取風(fēng)帽的風(fēng)速才能使得流化床運(yùn)行在最佳的狀態(tài)。 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 7 布風(fēng)裝置 布風(fēng)裝置是流化床的重要組成部分。在許多情況下，氣體布風(fēng)板還起到支撐流化顆粒的作用。傾斜式布風(fēng)板流化床便是針對(duì)以上困難提出的，它是由爐體、排渣、除塵、煙氣處理系統(tǒng)組成。 一般情況下，對(duì)布風(fēng)裝置的設(shè)計(jì)要求是 [7]： ，避免在布風(fēng)板上面形成停滯區(qū)。漏渣不僅造成流化床鍋爐內(nèi)床料的損失，而容易造成風(fēng)室壁面的磨損，嚴(yán)重時(shí)，風(fēng)室被漏渣填滿迫使流化床停運(yùn)。 ③ 布風(fēng)管式：布有小孔的布風(fēng)管直接插入床層，這樣就不需要布風(fēng)板和風(fēng)箱。 布風(fēng)板的阻力特性是布風(fēng)板性能的核心。風(fēng)帽是流化床的重要部件，是爐內(nèi)高溫高磨損下的易損部件，風(fēng)帽的質(zhì)量直接影響的流化工況和燃燒的穩(wěn)定性，是流化床安全運(yùn)行的保證。鐘罩式風(fēng)帽是蘑菇形風(fēng)帽的變形，該風(fēng)帽由內(nèi)管和外罩兩 部分組成，如圖 e 所示。內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 12 第三章 小型流化床布風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 流化床布風(fēng)系統(tǒng) 布風(fēng)板設(shè)計(jì)要點(diǎn) 在流化床的設(shè)計(jì)過程中，對(duì)布風(fēng)板主要要求有以下幾點(diǎn) [10]： (1).采取布風(fēng)均勻等措施，在整個(gè)運(yùn)行范圍內(nèi)保證 均勻和穩(wěn)定的流化以及使得布風(fēng)板上的死區(qū)最小。 流化床布風(fēng)裝置主要由布風(fēng)板、風(fēng)室和冷渣管組成。 圖 31 布風(fēng)板類型 風(fēng)帽類型的選擇 風(fēng)帽式布風(fēng)裝置由風(fēng)箱、多孔板 (也稱花板 )、風(fēng)帽和隔熱層組成，一般來說，風(fēng)帽上小孔的面積之和遠(yuǎn)小于布風(fēng)板的面積，通過風(fēng)帽上的小孔的氣流速度很大，高速氣流進(jìn)入床層的底部，對(duì)床層顆粒產(chǎn)生強(qiáng)烈的擾動(dòng)，并在風(fēng)帽周圍形成氣流墊層，氣固質(zhì)量交換強(qiáng)烈，這對(duì)于均勻床層和提高流化質(zhì)量都是非常重要的。 在上一章節(jié)的介紹 中 ， 了解到 蘑菇形風(fēng)帽在我國(guó)大量使用。 風(fēng)帽小孔流速的選取 已知石英砂 粒徑分布 見表 31。在這里已經(jīng)知道床料石英砂的平均粒徑為 pd ? ， 從以上的顆?？芍窃?0～ 8mm 的燃料，一般取小孔風(fēng)速為 30～ 35m/s。 0） ? 2 633 .1 4 4 0 1 0 /4 ms?? ? =(～ )? 3310 /ms? 已知 v =32 /ms， vq? (～ )? 3310 /ms? 由 vq? Af? v ，那么 Af? =～ 2mm 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 16 本設(shè)計(jì)取風(fēng)帽的直徑為 1fd mm? ，這是由于直徑為 1mm 易 于加工 決定的 ，由此可以計(jì)算出每個(gè)小風(fēng)帽的面積： Af = 24fd? = 2 1 104 ?? ? 2m = 2mm 在這里風(fēng)帽的數(shù)量設(shè)為 n ，根據(jù)求出的總的風(fēng)帽面積和每個(gè)風(fēng)帽的面積，從而求得風(fēng)帽的個(gè)數(shù)，那么： n = Af? / Af =～ ～ 100 個(gè) 在這里取風(fēng)帽上的小孔總數(shù)為 48 個(gè)，通過計(jì)算可知此時(shí)的操作速度為 。當(dāng)流化床中上升的氣體速度 u 等于顆粒的自由沉降速度時(shí)，內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 17 顆粒就會(huì)懸浮于氣體流中而不會(huì)沉降。 開孔率是風(fēng)帽設(shè)計(jì)的一個(gè)重要參數(shù)，開孔率是指各個(gè)風(fēng)帽上小孔面積的總面積和爐膛截面積之比，它是一個(gè)百分率表示的參數(shù)，即 bfAA? ?? 100%? = 4 8 0 .7 8 5 100%1256? ??3% 對(duì)于鼓泡流化床鍋爐，開孔率常為 2%~3%，而對(duì)于循環(huán)流化床，由于采用高速內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 18 流化風(fēng)速，對(duì)布風(fēng)條件要求比較寬松，開孔率可以適當(dāng)提高，一般為 4%～ 8%。為了穩(wěn)定風(fēng)室氣流，在傾斜 底 面以上流出一穩(wěn)壓段 wh 是必要的。但太小的氣流速度，在顯著減少壓降并取得均勻氣流速度分布的同時(shí)，也導(dǎo)致風(fēng)道截面與金屬耗量的增大。 圖 35 球閥的結(jié)構(gòu)示意圖內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 20 總 結(jié) 布風(fēng)系統(tǒng)是流化床中的核心系統(tǒng)之一，布風(fēng)的均勻性是保證整個(gè)系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的支柱，不合理的布風(fēng)會(huì)影響流化床整體的運(yùn)行，甚至根本不能實(shí)現(xiàn)流化床穩(wěn)定運(yùn)行。內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 21 參考文獻(xiàn) [1] 陳甘棠，王樟茂 .流態(tài)化技術(shù)理論和應(yīng)用 [M].北京 :中國(guó)石化出版社， 1996:78. [2] Wilhlm R Kwauk .Flidization of Solid [M]. 1948:5558. [3] 金涌，祝京旭 .流態(tài)化工程原理 [M].清華大學(xué)出版社， :10. [4] 劉德昌 .流化床燃燒技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用 [M].北京 :中國(guó)電力出版社， :9. [5] Third Phase in Chemical Engineering[M].Chemical Engineering,1983:24. [6] 梅志林 .V型布風(fēng)板流化床煤氣化試驗(yàn)研究和數(shù)學(xué)模型 .東南大學(xué)碩士 學(xué)位 論文，2021. [7] 岑可法，倪明江， 駱仲映 ， 等 .循環(huán)流化床鍋爐理論設(shè)計(jì)與運(yùn)行 [M].北京 :中國(guó)電力出版社 ， 1998. [8] 趙弦 .循環(huán)流化床布風(fēng)板的冷態(tài)?；囼?yàn)及數(shù)值模擬 .中國(guó)科學(xué)院碩士學(xué)位論文，2021. [9] 妖燕強(qiáng) .國(guó)內(nèi) CFB 鍋爐風(fēng)帽存在問題及對(duì)策 [J].華電技術(shù) .2021， 31(5):12. [10] 趙勇凱 .循環(huán)流化床鍋爐主要部件的設(shè)計(jì) [J].電站系統(tǒng)工程 .2021， 229(5):1. [11]《機(jī)械工程材料性能數(shù)據(jù)手冊(cè)》編 .機(jī)械工程材料性能數(shù)據(jù)手冊(cè) [M].北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 .1994. [12]《使用機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》編寫組 .使用機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) [M].北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 .1985 [13] Supply Nozzle for a Fluid Bed Furnace[P].美國(guó)專利 :4779547， 1998. [14] 李正海 .循環(huán)流化床鍋爐風(fēng)帽 [P].中國(guó)專利 :03278845， 2021. [15] 蘇新同 .流化床鍋爐用風(fēng)帽 [P].中國(guó)專利 :202120211644， 2021. [16] 王寶平，黨愛和，郭素梅 . 循環(huán)流化 床鍋爐兩 體式風(fēng)帽 [P]. 中國(guó)專利 :202120215420， 2021. [17] 李 智誠(chéng)，朱中平，薛劍鋒等 .鍋爐與壓力容器常用金屬材料手冊(cè) [M].北京 :中國(guó)物資出版社 .1996:222. [18] 孔瓏 .流體力學(xué)（ Ⅰ ） [M].北京 :高等教育出版社 .2021:19. [19] Massey B of Edition[M].New York: Van Nostrand Reinhold(UK). [20] 黎強(qiáng)，丁玉 .流化床原理及其應(yīng)用 [M].江蘇 :中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社 .1994:6162. [21] 王喜忠 .流化床基本原理及 其工業(yè)應(yīng)用 [M].北京 :化學(xué)工業(yè)出版社 .1980:27. [22]