【正文】 似，都是首先進(jìn)行布風(fēng)板阻力特性冷態(tài)實(shí)驗(yàn)，之后通過(guò)相似理論由冷態(tài)實(shí)驗(yàn)結(jié)果推導(dǎo)熱態(tài)工況下布風(fēng)板的阻力特性。由于我們的條件有限在此就不對(duì)布風(fēng)板的阻力特性進(jìn)行詳細(xì)的討論。而風(fēng)帽作為布風(fēng)板上最重要的部分，其結(jié)構(gòu)、尺寸以及在布風(fēng)板上的布置方式等，直接影響到流化床的運(yùn)行情況 。 要考察一種類型的風(fēng)帽是否能夠更好的應(yīng)用于流化床，就應(yīng)該從阻力特性、防漏渣性能等幾方面考慮。風(fēng)帽類型如圖 22 所 示 [8]。蘑菇形風(fēng)帽在我國(guó)大量使用。 (2)S 形風(fēng)帽。 (3)大直徑鐘罩式風(fēng)帽。通過(guò)合理設(shè)計(jì)外罩開(kāi)孔尺寸及數(shù)量，控制好風(fēng)帽出口速度，可降低風(fēng)帽的磨損情況。風(fēng)帽采用耐熱鋼精鑄而成，使用壽命長(zhǎng)；同時(shí)，風(fēng) 帽數(shù)量少，相對(duì)來(lái)說(shuō)易于檢修。鐘罩式風(fēng)帽已經(jīng)出現(xiàn)了很多變形 ，如逆流式、內(nèi)嵌式（上圖 f 所示）等 。定向風(fēng)帽在爐底形成的氣流流向可以將粗顆粒床料吹向排渣口，有利于渣的定向流動(dòng)，能盡快將帶有石塊或其他雜質(zhì)的床料排出；定向風(fēng)帽的口徑較大，出口向下傾斜，不易堵渣。 (2).空氣通過(guò)布風(fēng)板的阻力損失不能太大，但又需要一定的阻力；給布風(fēng)板打耐磨材料以使床料磨損最小。 (4).能使布風(fēng)板上的床料與空氣產(chǎn)生強(qiáng)烈的擾動(dòng)和混合，要求風(fēng)帽小孔出口氣流具有較大的動(dòng)能。 這里設(shè)計(jì)的流化床裝置一般都是在高溫條件下運(yùn)行的，所以布風(fēng)板的 特性需要有抗高溫的要求，那么本設(shè)計(jì)的布風(fēng)板是采用法蘭悶板布風(fēng)板，要充分考慮到制作過(guò)程中的誤差會(huì)使事先留出的間隙完全消失。這樣就會(huì)造成布風(fēng)板低的變形不能夠很好的正常工作，所我們?cè)诩庸しㄌm的時(shí)候需要考慮受熱變形的情況。 布風(fēng)裝置的主要作用有： (1).支承床料； (2).空氣均勻的分布在各個(gè)爐膛的橫截面上，并提供足夠的動(dòng)壓頭，使床料和物料均勻的流化，避免勾流、沸騰、氣泡尺寸過(guò)大、流化死區(qū)等不良現(xiàn)象的出現(xiàn)； (3).把那 些已經(jīng)基本燒透、流化性能差、有在布風(fēng)板上沉積傾向的大顆粒及時(shí)排除，避免流化分層，保證正常流化狀態(tài)不被破壞。其優(yōu)點(diǎn)是：① 固體床料不會(huì)在風(fēng)帽的頂部產(chǎn)生小的死床，風(fēng)帽之間相互的配合，這個(gè)為正常的流化打下了基礎(chǔ)； ② 側(cè)噴氣流從多孔板的表面噴出，便于消除板面上的 “死區(qū) ”，也不容易出現(xiàn)多空板面燒蝕問(wèn)題，磨損也減少； ③ 因風(fēng)室與爐膛不直接相同的，當(dāng) 中斷操作內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 13 時(shí)，不會(huì)出現(xiàn)側(cè)噴孔的堵塞現(xiàn)象，重新啟動(dòng)也比較容易； ④ 其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于設(shè)計(jì) 及制造，成本低。選擇的材料是 1 18 9Cr Ni Ti [11],是奧氏體不銹鋼中應(yīng)用中最廣泛的鋼號(hào)。在 800 0C 以上的高溫下它的各種力學(xué)強(qiáng)度還是相當(dāng)高的，并且耐腐蝕，選擇 凸面 悶板法蘭 [12]。 風(fēng)帽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求： (1)保障流化均勻； (2)阻力大小適中； (3)磨損輕微。風(fēng)帽阻力 過(guò)大燃燒系統(tǒng)的阻力消耗過(guò)大，影響到鍋爐運(yùn) 圖 32 箭型風(fēng)帽示意圖 行的風(fēng)機(jī)電耗，進(jìn)而影響到機(jī)組經(jīng)濟(jì)性。但阻力過(guò)小，又將導(dǎo)致布風(fēng)板上方的密相區(qū)流化不均，造成嚴(yán)重的漏床料并影響密相區(qū)的擾動(dòng)過(guò)程。因此，對(duì)于結(jié)構(gòu)良好、設(shè)計(jì)合理的風(fēng)帽，應(yīng)該同時(shí)具備上述三方面的性。蘑菇型風(fēng)帽外形有風(fēng)帽頭，風(fēng)帽小孔采用四周側(cè)向開(kāi)孔，每個(gè)風(fēng)帽開(kāi)孔 612 個(gè)。風(fēng)帽小孔既可開(kāi)在風(fēng)帽頭上，也可開(kāi)在風(fēng)帽頭下。此外，由于風(fēng)帽內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且阻力特性受小孔風(fēng)速影響較大，低風(fēng)速下阻力較低，容易發(fā)生漏渣現(xiàn)象，所以這種風(fēng)帽在大型流化床鍋爐上的使用也越來(lái)越少。本設(shè)計(jì)選用高硅耐熱的球墨鑄鐵 。 表 31 石英砂粒徑分布 顆粒直徑范圍（ mm） 石英砂質(zhì)量 分布（ %） ～ ～ ～ 根據(jù)公式 01ipiipd xd????? ????? （ 21） 把上表 31中的數(shù)值代入上式可以得出這組石英砂的粒徑 pd ， 1 0 . 1 5 0 . 2 0 . 1 7 52pd m m??? 2 0 .3 0 .2 0 .2 52pd m m??? 3 0 . 3 0 . 4 5 0 . 3 7 52pd m m??? 那么 011 100 9 3 8 5 5ipiipd m mxd????? ? ? ???????? 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 15 小孔流速是布風(fēng)該裝置設(shè)計(jì) 需要的 一個(gè)重要參數(shù)，小孔風(fēng)速越大，氣流對(duì)床層底部顆粒的沖擊力越大，擾動(dòng)就越強(qiáng)，越有利于大顆粒的流化。反之，小孔風(fēng)速過(guò)低，容易造成粗顆粒沉積，底部流化不良，尤其是負(fù)荷降低的時(shí)候，往往不能維持穩(wěn)定的運(yùn)行，造成結(jié)渣滅火。并且選擇小孔速度時(shí)候和密度也有關(guān)系，密度低的取下限，密度高的取上限。 v 是根據(jù)以上所已知的床料粒度來(lái)選擇的。根據(jù)流化床放熱運(yùn)行實(shí)踐，顆粒的大小及顆粒的密度也是一個(gè)影響小孔氣速的因素。當(dāng)負(fù)荷降低時(shí)，仍可維持床層的正常運(yùn)行。 已知流化速度 u=～ /ms，爐膛采用直徑標(biāo)準(zhǔn)為 48 4mm?? [17]的鋼管。 5～ 2。 臨界流化速度和終端流化速度 本設(shè)計(jì)已知床料石英砂的密度 324 00 /d kg m? ? ， 那么在常溫下冷態(tài)實(shí)驗(yàn)時(shí)的最小流化速度可以求出。最小流化速度又名臨界流化速度。 可以查到在常溫下空氣的動(dòng)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]。從已知的條件下可以求出本設(shè)計(jì)在常溫下的最小流化速度根據(jù)以下的公式 [19,， 3]： 36 5 10 05 6R e 1618 .08 10pvd? ? ??? ? ?? ? ?? ? ?21650p d fmfdgu ????? Re ＜ 20 （ 22） 代入已知的數(shù)據(jù)可以得出在常溫下床料的最小流化速度 mfu ： 5 /mfu m s? 流化床中的氣流量，一方面受到臨界流化速度 mfu 的限制，另一方面也 受到固體顆粒被氣體夾帶的限制。當(dāng)氣流的速度稍微大于這一沉降速度時(shí)，顆粒就會(huì)被推向上方，因而流化床中顆粒的帶出速度即等于顆粒在靜止氣體中的沉降速度。它可以利用以下的公式計(jì)算出常溫下的終端速度，對(duì)于 1＜ Re ＜ 500的流動(dòng)公式為 [21]： ? ? 12 324225dftpfgud????????????? （ 23） 把已知 各數(shù) 代入上式可以得出 /tu m s? 布風(fēng)方式的確定 此設(shè)計(jì)選擇在布風(fēng)板上布置 6 個(gè)小風(fēng)帽，取 48 個(gè)小孔，因此需在每個(gè)風(fēng)帽上開(kāi)8 個(gè)小孔，可以集中分布在對(duì)著排渣孔的方向也可以均勻分布。在一個(gè)以 25mm 為半徑的圓上均勻的分布， 8 個(gè)小孔在風(fēng)帽上的分布為兩層，每層有 4 個(gè)小孔，這 4 個(gè)小孔處于同一水平高度，均勻的分布在風(fēng)帽的圓周上，這是蘑菇型風(fēng)帽的特征之一。從以上的（ 22）和（ 23）兩個(gè)公式可以知道我們已知的最小流化速度和最終流化速度分別是 ，在這兩個(gè)速度之間選擇的操作速度為 ， 因此 小孔數(shù)也是合理的。由上式得出的開(kāi)孔率為 3%，這里設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)室小型流化床所以開(kāi)孔率符合設(shè)計(jì)的要求。 圖 33 布風(fēng)形式 風(fēng)室和風(fēng)道 風(fēng)室是進(jìn)風(fēng)管和布風(fēng)板之間的空氣均衡容器。流化床鍋爐一般采用如 下 圖 34 所示的 “ 等壓風(fēng)室 ” 布置方式。 圖 34 等壓風(fēng)室 結(jié)構(gòu) 等壓風(fēng)室結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是有一個(gè)傾斜的底面，因此能使得風(fēng)室內(nèi)的靜壓沿深度基本保持不變，提高了風(fēng)量分配的均勻性。等壓風(fēng)室的設(shè)計(jì)要求是： 0010 ~ 20? ? ；風(fēng)室進(jìn)口速度小于10 /ms；穩(wěn)壓段高度是 wh 500mm? ； vd 是風(fēng)道的水力學(xué)直徑 [9]。由于是小型流化床布風(fēng)板，所以風(fēng)室的直徑相對(duì)一般的流化床較小，在氣流流入風(fēng)室的時(shí)候 ， 水平方向的氣流速度的不均勻性相內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 19 對(duì)較弱，故把壓風(fēng)室的底部取成水平的。氣流通過(guò)風(fēng)道時(shí)，必然因與風(fēng)道壁面的摩擦、氣流的轉(zhuǎn)向及風(fēng)道的截面變化等帶來(lái)一系列的壓降。因此，在風(fēng)道的布置過(guò)程中，必須盡可能地設(shè)法減少風(fēng)道中的壓 力損失，避免采用過(guò)高的氣流速度。對(duì)金屬管道而言，通常選取的空氣流速為 10～ 15m/s，由于風(fēng)室進(jìn)口的速度要求小于 10m/s。 排渣管 床料在床內(nèi)燃燒完 產(chǎn)生的灰渣需要處理 ，在布風(fēng)板的中心開(kāi)孔 以 便于灰渣 的 排出。它布置在風(fēng)室的中央，在 冷渣管 上需要安置一個(gè)閥門(mén)，使得灰渣從中定期的排出，這里選擇一個(gè)球閥 [22]，結(jié)構(gòu)如圖 35 所示，這種結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是可根據(jù)手柄上感覺(jué) 到 的摩擦力， 來(lái) 調(diào)整球體端部的自由度。球型旋塞閥還可以采用普通金屬，通過(guò)減少摩擦結(jié)合面和采用經(jīng)過(guò)良好研磨的金屬球表面與聚四氟乙烯密封圈配合 ， 低摩擦系數(shù) ， 以具有 “ 無(wú)摩擦 ” （靈活輕便）的特點(diǎn)。設(shè)計(jì)合理的布風(fēng)板裝置是流化床保證穩(wěn)定正常運(yùn)行的關(guān)鍵。通過(guò)本文的工作，得出如下的結(jié)論： 1）對(duì)流化床技術(shù)進(jìn)行了綜述，對(duì)流化床的工業(yè)應(yīng)用進(jìn)行了綜述，指出流化床燃燒技術(shù)是解決能源利用與環(huán)境保護(hù)矛盾的主要出路。對(duì)風(fēng)帽小孔流速、小孔直徑的選擇做了分析，推薦了比較合適的選取范圍。對(duì)流化床中風(fēng)室、冷渣管，本文也進(jìn)行了比較詳盡的討論，并給出了自己的設(shè)計(jì)方案。課題進(jìn)行過(guò)程中與賈老師的每一次交流都使我獲益良多。在說(shuō)明書(shū)完成之際，謹(jǐn)向賈老師表示衷心的感謝。在繪圖的過(guò)程中，我的同學(xué)高永紅 給予了很多的幫助，在此表示感謝。 感謝親朋好友的支持與幫助，尤其要感謝我的父母，他們多年以來(lái)對(duì)我一如既往的支持與鼓勵(lì)為我提供了不斷前進(jìn)的動(dòng)力。 考試百科還提供考試 咨詢、培訓(xùn)服務(wù)，依托于揚(yáng)格考試研究院 —— 以考試研究為核心、以提供考試服務(wù)為目的的專業(yè)考試研究機(jī)構(gòu)，考試百科積累了優(yōu)厚的師資和豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。 在綜合全國(guó)各地公考模擬試卷優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上 ,特意編制一套緊貼 2021 年湖南公考命題精髓的 “考前 預(yù)測(cè)卷 ”,有利于考生提前適應(yīng)公考試卷的難度、區(qū)分度并有利于提高考生考前心理適應(yīng)