【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。內蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)設計說明書 摘 要 布風系統(tǒng)是流化床中的核心系統(tǒng)之一，布風的均勻性是保證整個系統(tǒng)正常運轉的支柱，不合理的布風會影響流化床整體的運行，甚至根本不能實現流化床穩(wěn)定運行。 air distributor。因此合理 的設計布風板裝置應該是保證床內床料濃度的均勻分布、顆粒的排放以及防止漏渣問題的關鍵。根據已給出的流化流速 ～，從而了解有關流化床穩(wěn)定運行的一系列的影響因素，能夠更好的掌握流化床的動態(tài)特性和流化床在應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動，類似于攪拌狀態(tài)，這就使得床層內溫度除 了 近床壁處外，基本均勻。 （ 10）由于機械運動部件，故能勝任苛刻的反應條件。流態(tài)化根據流化介質和它們 各自 的性質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)應用 下面是流化床在工業(yè)上的一些應用 [3]： 流化狀態(tài)下的固體顆粒具有液體的特性，可應用于顆粒的管道運輸，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烯烴為目的的催化裂化技術都是流態(tài)化過程的典型應用。英國是流化床在工業(yè)上應用 的 前列的國家，相繼美國也開始注重流化床在工業(yè)上的應用，現在我國流化床的工業(yè)應用也邁進了一大步。 流化床燃燒的優(yōu)點我們總結如下幾點 [4]。原煤入選率將不斷提高，細煤泥越來越多。發(fā)展我們稱之為綠色能源的流化床燃燒技術，對于生態(tài)保護無疑有著重要的作用。研究了布風板上風帽小孔流速的選取對流化床的工況的影響，怎 樣 取風帽的風速才能使得流化床運行在最佳的狀態(tài)。 內蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)設計說明書 7 布風裝置 布風裝置是流化床的重要組成部分。在許多情況下，氣體布風板還起到支撐流化顆粒的作用。傾斜式布風板流化床便是針對以上困難提出的，它是由爐體、排渣、除塵、煙氣處理系統(tǒng)組成。 一般情況下，對布風裝置的設計要求是 [7]： ，避免在布風板上面形成停滯區(qū)。漏渣不僅造成流化床鍋爐內床料的損失，而容易造成風室壁面的磨損，嚴重時，風室被漏渣填滿迫使流化床停運。 ③ 布風管式：布有小孔的布風管直接插入床層，這樣就不需要布風板和風箱。 布風板的阻力特性是布風板性能的核心。風帽是流化床的重要部件，是爐內高溫高磨損下的易損部件，風帽的質量直接影響的流化工況和燃燒的穩(wěn)定性，是流化床安全運行的保證。鐘罩式風帽是蘑菇形風帽的變形，該風帽由內管和外罩兩 部分組成，如圖 e 所示。內蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)設計說明書 12 第三章 小型流化床布風系統(tǒng)的設計 流化床布風系統(tǒng) 布風板設計要點 在流化床的設計過程中，對布風板主要要求有以下幾點 [10]： (1).采取布風均勻等措施，在整個運行范圍內保證 均勻和穩(wěn)定的流化以及使得布風板上的死區(qū)最小。 流化床布風裝置主要由布風板、風室和冷渣管組成。 圖 31 布風板類型 風帽類型的選擇 風帽式布風裝置由風箱、多孔板 (也稱花板 )、風帽和隔熱層組成，一般來說，風帽上小孔的面積之和遠小于布風板的面積，通過風帽上的小孔的氣流速度很大，高速氣流進入床層的底部，對床層顆粒產生強烈的擾動，并在風帽周圍形成氣流墊層，氣固質量交換強烈，這對于均勻床層和提高流化質量都是非常重要的。 在上一章節(jié)的介紹 中 ， 了解到 蘑菇形風帽在我國大量使用。 風帽小孔流速的選取 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 內蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)設計說明書 16 本設計取風帽的直徑為 1fd mm? ，這是由于直徑為 1mm 易 于加工 決定的 ，由此可以計算出每個小風帽的面積： Af = 24fd? = 2 1 104 ?? ? 2m = 2mm 在這里風帽的數量設為 n ，根據求出的總的風帽面積和每個風帽的面積，從而求得風帽的個數，那么： n = Af? / Af =～ ～ 100 個 在這里取風帽上的小孔總數為 48 個，通過計算可知此時的操作速度為 。當流化床中上升的氣體速度 u 等于顆粒的自由沉降速度時，內蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)設計說明書 17 顆粒就會懸浮于氣體流中而不會沉降。 開孔率是風帽設計的一個重要參數，開孔率是指各個風帽上小孔面積的總面積和爐膛截面積之比，它是一個百分率表示的參數，即 bfAA? ?? 100%? = 4 8 0 .7 8 5 100%1256? ??3% 對于鼓泡流化床鍋爐，開孔率常為 2%~3%，而對于循環(huán)流化床，由于采用高速內蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)設計說明書 18 流化風速，對布風條件要求比較寬松，開孔率可以適當提高，一般為 4%～ 8%。為了穩(wěn)定風室氣流，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，也導致風道截面與金屬耗量的增大。 圖 35 球閥的結構示意圖內蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)設計說明書 20 總 結 布風系統(tǒng)是流化床中的核心系統(tǒng)之一，布風的均勻性是保證整個系統(tǒng)正常運轉的支柱，不合理的布風會影響流化床整體的運行，甚至根本不能實現流化床穩(wěn)定運行。內蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)設計說明書 21 參考文獻 [1] 陳甘棠，王樟茂 .流態(tài)化技術理論和應用 [M].北京 :中國石化出版社， 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].清華大學出版社， :10. [4] 劉德昌 .流化床燃燒技術的工業(yè)應用 [M].北京 :中國電力出版社， :9. [5] Third Phase in Chemical Engineering[M].Chemical Engineering,1983:24. [6] 梅志林 .V型布風板流化床煤氣化試驗研究和數學模型 .東南大學碩士 學位 論文，2021. [7] 岑可法，倪明江， 駱仲映 ， 等 .循環(huán)流化床鍋爐理論設計與運行 [M].北京 :中國電力出版社 ， 1998. [8] 趙弦 .循環(huán)流化床布風板的冷態(tài)?；囼灱皵抵的M .中國科學院碩士學位論文，2021. [9] 妖燕強 .國內 CFB 鍋爐風帽存在問題及對策 [J].華電技術 .2021， 31(5):12. [10] 趙勇凱 .循環(huán)流化床鍋爐主要部件的設計 [J].電站系統(tǒng)工程 .2021， 229(5):1. [11]《機械工程材料性能數據手冊》編 .機械工程材料性能數據手冊 [M].北京 :機械工業(yè)出版社 .1994. [12]《使用機械設計手冊》編寫組 .使用機械設計手冊 [M].北京 :機械工業(yè)出版社 .1985 [13] Supply Nozzle for a Fluid Bed Furnace[P].美國專利 :4779547， 1998. [14] 李正海 .循環(huán)流化床鍋爐風帽 [P].中國專利 :03278845， 2021. [15] 蘇新同 .流化床鍋爐用風帽 [P].中國專利 :202120211644， 2021. [16] 王寶平，黨愛和，郭素梅 . 循環(huán)流化 床鍋爐兩 體式風帽 [P]. 中國專利 :202120215420， 2021. [17] 李 智誠，朱中平，薛劍鋒等 .鍋爐與壓力容器常用金屬材料手冊 [M].北京 :中國物資出版社 .1996:222. [18] 孔瓏 .流體力學（ 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，丁玉 .流化床原理及其應用 [M].江蘇 :中國礦業(yè)大學出版社 .1994:6162. [21] 王喜忠 .流化床基本原理及 其工業(yè)應用 [M].北京 :化學工業(yè)出版社 .1980:27. [22]