热工设备思考题(答案)

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1、资料收集：WJF0703班说明：1、本人略微看了一下，并稍微整理了一下。答案较为完善，但也存在些许瑕疵，大家还是要多参照教材，不懂的、有疑问的都要严谨对待。2、凡参考本文档的兄弟姐妹都应怀着一颗感恩的心，感谢无机非0703班全体同学辛苦整理。3、凡有什么建议或可以完善的地方，欢迎大家传文档到我这边来。最后祝大家生活愉悦，学习进步，工作顺利！谢谢！张海梁2010-05-16第2章水泥P173：2.1水泥熟料烧成技术的发展历程是什么？与其他回转窑相比，为什么NSP窑在节能、高产方面具有优势？答：水泥熟料烧成技术发展历程：从立窑到传统干法回转窑，到湿法回转窑，到立波尔窑，再到新型干

2、法水泥回转窑系统。窑外预分解窑的优点主要体现在：一是在流程结构方面：它在SP窑的悬浮预热器与回转窑之间增加了一个分解炉。分解炉高效的承担了原来主要在回转窑内进行的大量CaCO3分解的任务，缩短回转窑，减少占地面积、减少可动部件数以及降低窑体设备费用；二是在热工过程方面：分解炉是预分解窑系统的第二热源，小部分燃料加入窑头、大部分燃料加入分解炉。有效地改善了整个窑系统的热力布局，从而大大减轻了窑内耐火衬料的热负荷，延长窑龄。另外减少了NOX（有害成分）的含量，有利于保护环境。三是在工艺过程方面：将熟料煅烧过程中热耗量最大的CaCO3分解过程移至分解炉内进行后，燃料燃烧产生的热量能

3、及时高效的传递给预热后的生料，于是燃烧。换热及CaCO3分解过程得到优化熟料质量、回转窑的单位容积产量。单机产量得到大幅提升烧成热火也因此有所降低，也能够利用一些低质燃料。P173：2.2某旋风预热器的符号写成2-1-1-1-1是什么含义？2-2-2-2-2又是什么含义？答：单列，一级有2个旋风筒，其余各级均有1个；双列，各级都有2个旋风筒。P173：2.3在表示旋风筒级数的符号中，1，2，3，4，5和Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ，Ⅴ这两种类型的数字符号，一般来说有什么区别？旋风筒通常用字母C表示，例如C1，C2…；CⅠ，CⅡ，…。这里的C代表什么意思？答：用阿拉伯数字表示是国内的习惯，即

4、从上向下数各级旋风筒；用罗马数字表示是国外的习惯，即从下向上数各级旋风筒。C代表Cyclone。2.4入窑生料的表观分解率与真是分解率的主要差别在什么地方？答：表观分解率是预热生料与旋风筒收集的飞灰两种料综合的分解率。真是分解率仅是预热生料/预分解系统内预分解的真实数据。2.5请推导出入窑生料表观分解率的计算公式？答：表观分解率e=(生料中原有烧失量—样品中残留烧失量)/生料中原有烧失量*100%={（100L1/100-L1）—（100L2/100-L2）}/(L1/100-L1)*100%=10000(L1-L2)/L1(100-L2)2.6预热器的功能是什么？怎样才能有

5、效地实现这些功能?答：预热器有三个功能：第一，生料粉在废气中的分散与悬浮；第二，气、固相之间的换热；第三，气、固相之间的分离：气流被排走，生料粉被收集。第18页共18页资料收集：WJF0703班第一，悬浮：1选择合理的喂料位置2选择适当的管道风速3在喂料口加装撒料装置4注意来料的均匀性。第二，换热，合理的换热级数。第三，分离，1合理的旋风筒尺寸及形状2适当的旋风筒高度3适当的排气管尺寸和插入深度4合理的旋风筒直径2.7为什么悬浮预热器系统内气固之间的换热速率极高？为什么旋风预热器系统又要分成多级换热单元相串联的形式？答：在管道内的悬浮态，由于气流速度较大（对流换热系数也因此较

6、大），气、固相之间换热面积极大，所以气、固相之间的换热速度极快，经过0.02—0.04s的时间，气、固相之间就可以达到温度的动态平衡，而且气、固相换热过程主要发生在固相刚刚加入到气相后的加速段，尤其是加速的初始段。这时，再增加气、固相之间的接触时间，其意义已经不大，所以这时只有实现气、固相分离进入下一个换热单元，才能够起到强化气、固相之间换热的作用。2.8在旋风预热器系统中，旋风筒的主要作用是什么？气（废气）、固（生料）之间的换热主要是发生在联接各级旋风筒的管道内，还是发生在旋风筒内？答：旋风筒的作用主要是气固分离，传热只占6%～12.5%。气固间的热交换80％以上是在入口管

7、道内进行的，热交换方式以对流换热为主。当dp=100µm时换热时间只需0.02～0.04s，相应换热距离仅0.2～0.4m。因此，气固之间的换热主要在进口管道内瞬间完成的，即粉料在转向被加速的起始区段内完成换热。2.9为什么连接各级旋风筒的管道内风速不能太大也不能太小，而要有合理的范围？答：管道风速太低，热交换时间延长，不仅影响传热效率，甚至会使生料难以悬浮而沉降积聚，从而使旋风预热器的预热效果以及分离效率大大降低；风速过高，则会增大系统阻力，增加电耗，并影响旋风筒的分离效率。这样最终不仅增加了水泥生产