【正文】 在繪圖的過程中，我的同學高永紅 給予了很多的幫助，在此表示感謝。它布置在風室的中央，在 冷渣管 上需要安置一個閥門，使得灰渣從中定期的排出，這里選擇一個球閥 [22]，結構如圖 35 所示，這種結構特點是可根據(jù)手柄上感覺 到 的摩擦力， 來 調整球體端部的自由度。流化床鍋爐一般采用如 下 圖 34 所示的 “ 等壓風室 ” 布置方式。 可以查到在常溫下空氣的動力粘度 61 8 .0 8 1 0 P a s? ?? ? ?， 以及在常溫下的空氣密度 31 .2 0 5 /f kg m? ? [18]。并且選擇小孔速度時候和密度也有關系，密度低的取下限，密度高的取上限。但阻力過小，又將導致布風板上方的密相區(qū)流化不均，造成嚴重的漏床料并影響密相區(qū)的擾動過程。 這里設計的流化床裝置一般都是在高溫條件下運行的，所以布風板的 特性需要有抗高溫的要求，那么本設計的布風板是采用法蘭悶板布風板，要充分考慮到制作過程中的誤差會使事先留出的間隙完全消失。 (2)S 形風帽。即當爐內某處出現(xiàn)溝流時，由于溝流處的流動阻力很小，大量的氣流會從溝流處短路穿過床層，若布風板具有一定的阻力，則會隨氣流增大，溝流處布風板阻力急劇上升，從而阻止更多氣流從溝流處短路并最終導致溝流現(xiàn)象消失。漏渣指的是爐膛內部布風板上的床料通過布風板漏進風室，造成風室內部堆積床料。但在實際工業(yè)應用中，因為床層較高，為了減少壓頭損失，布風板的壓降有時設計在全床壓降的 5%左右 [3]。 床體 床體即盛放固體物料的空間， 也就是所謂的 “床 ”。典型的循環(huán)流化床鍋爐達到 90%脫硫效率時，所需的脫硫劑化學當量比僅為 ～ ， NOx排放為 50～ 150ppm（ Hiltunen等 ， 1988）或者 20～ 150mg/MJ[5]。尤其是作為先進的清潔燃燒方式，其大型化以后，具有很好的市場競爭優(yōu)勢。其他如煤的流化 、 干餾、氣化，煤的氣 液 固三相反應器直接加氫液化，粉狀頁巖的干餾等，都是重要的流態(tài)化能源轉化技術。床料以布風板為支撐，流化氣體通過布風板對床料、燃料產(chǎn)生向上的推動力，形成流化狀態(tài)。這就使得對固體進行連續(xù)加工成為可能。風帽的常用類型有很多種，例如蘑菇型風帽、 P 型定向風帽、箭型風帽、 S 型豬尾巴風帽、鐘罩型風帽、內嵌逆流柱型風帽等。 本設計主要是進行一個小型流化床反應器布風板的設計，并對流化床原理及其工業(yè)應用做了初步的介紹。但當流化床技術應用于固體廢棄物混燒技術時，對床內大顆粒等雜物的排放較為困難。 （ 5）由于顆粒運動的情況近于完全混合，因此在有顆粒連續(xù)進出的裝置中，顆粒的停留時間有較寬的分布。流速較低時，顆粒靜止不動，流體只在顆粒之間的縫隙中通過。以及百菌清等多種農藥的生產(chǎn)也是用到流化床催化反應器。煤產(chǎn)量的 70%用于電站鍋爐、工業(yè)鍋爐以及窯爐。我國人均耕地和世界上平均值相比落后很多。其設計得是否合理，直接影響到床體的性能與出力。由于采用 “V”字型布風板，大塊、不易燃燒的物料，由于重力作用，很快沉積在布風板上，實現(xiàn)大塊物料的快速排除，穩(wěn)定爐內工況。 因此，在流化床大型化發(fā)展、床 體 面積相應增大的情況下，如何經(jīng)濟地實現(xiàn)均勻布風、保證床料的均勻流化并避免漏渣等現(xiàn)象，是布風裝置設計中需解決的首要問題。研究布風板阻力特性時，需要在風帽的阻力特性的基礎上，考慮布風板上的風帽布置，包括風帽數(shù)量、風帽的布置方式等因素。另外，罩體水平方向開孔且孔徑較大，不易被顆粒堵塞。 布風板的選擇 這里設計的是小型的實驗室流化床布風板，所以只需采用平板型的布風板就可以滿足實驗要求，在其上開孔安裝風帽或者噴嘴的布風裝置即可，如圖 31。可以一排或雙排均勻布置，小孔中心線成水平，也可向下傾斜 15 度，以利于風帽間粗顆粒床料的擾動。當小孔氣速高時，氣流對底部顆粒 的沖擊強烈，這對于增加顆粒在床內的擾動有好處，使床層底部的大顆粒容易吹起來，實現(xiàn)穩(wěn)定擾動。流態(tài)化操作時應該使得氣體流化速度小于或者等于此沉降速度，以防止被帶出，那么這個速度為終端速度，亦即自由沉降速度 [20]。 本設計的風室選擇類似于等壓風室。 本設計在介紹流化床原理、布風板構成的基礎上設計一個小型流化床布風板。同時，還與眾多知名培訓機構達成了合作關系。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(shù)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?shù)值模擬 .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(shù)據(jù)手冊》編 .機械工程材料性能數(shù)據(jù)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] [M]. 安徽科學技術出版社 .1983:10.內蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)設計說明書 22 謝 辭 本論文是在賈相如老師的悉心指導之下完成的。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。 開孔率是風帽設計的一個重要參數(shù)，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(shù)，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%。 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(shù)量設為 n ，根據(jù)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(shù)，那么： n = Af? / Af =～ ～ 100 個 在這里取風帽上的小孔總數(shù)為 48 個，通過計算可知此時的操作速度為 。 風帽小孔流速的選取 已知石英砂 粒徑分布 見表 31。 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(chǎn)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。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。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。 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。 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)。在許多情況下，氣體布風板還起到支撐流化顆粒的作用。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)。原煤入選率將不斷提高，細煤泥越來越多。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(xiàn)在我國流化床的工業(yè)應用也邁進了一大步。 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。 （ 10）由于機械運動部件，故能勝任苛刻的反應條件。根據(jù)