热工复习题(共33页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上热工设备一、简述隧道窑产生上下温差的原因及克服方法答：产生原因：首先，热烟气的密度较小，在几何压头的作用下会向上运动造成上下温差，尤其在预热带，因为该带处于负压下操作，从窑的不严密处，如窑门，窑车接头处，沙封板不密处等漏入大量冷风，冷风密度大，使大部分热气体向上流动，因而大大促进了该带的几何压头的作用，使气体分层严重，上下温差最大可达300400. 还有一个原因，窑车衬砖吸收了大量的热，使预热带下部温度降低很多，进一步扩大了上下温差。另外，上部拱顶，窑墙上部空隙大，气体阻力小，几何压头大，上下温差大。 克服方法：1.从窑的结构上1. 预热带采用平顶或降低窑顶（相对于烧

2、成带来说）2. 预热带窑墙上部向内倾斜3. 适当缩短窑长，减少窑的阻力，减少预热带负压，减少冷风漏入量4. 适当降低窑的高度，减少几何压头的影响5. 烟气排除口开在下部近车台面处，迫使烟气多次向下流动6. 设立封闭气幕，减少窑门漏入冷风7. 设立搅动气幕，使上部热气向下流动8. 设立循环气幕流装置，使上下温度均匀9. 采取提高窑内气体流速的措施，增加动压的作用，削弱几何压头的作用。现多采用高速烧嘴直接造成紊流。2.从窑车结构上1. 减轻窑车重量，采用高强度高温轻质隔热材料，减少窑车吸热；2. 车上砌气体通道，使一部分热气体从这些通道流过，提高隧道下部温度；3. 严密窑车接头，沙封板和窑墙曲折封

3、闭，减少漏风量。3.从码坯方法上 料垛码得上密下稀，增加上部阻力，减少下部阻力，使热气体多向下流；1 适当稀码料垛，减少窑内阻力，减少预热带负压，减少冷风漏入量。2 所以稀码可以快速烧窑。4.在预热带长度上很多温度点设高速调温烧嘴，这种烧嘴能调节二次空气使燃烧产物达到适于该点的温度，自车台面高速喷入窑内，大大提高下部温度。二、隧道窑的膨胀缝如何设置答：在窑墙，窑顶每隔410cm的距离留一热胀缝，该缝的宽度为24cm，胀缝应呈形布置，以增加窑体的稳定性。三、论述坯体码装对烧成的影响答：1.如果料垛内部码得太密，容易造成周边过烧而内部生烧，应适当稀码2.码垛应上密下疏，以增加上部阻力，减小上下温差

4、 3.若采用高温调速烧嘴，码坯时应留一垂直窑方向的水平通道，使气体在窑内循环，以达到温度均匀4.料垛与窑顶和窑墙的距离不能太大，以增加上部阻力四、说明强化隧道窑的传热方法答：1.增加对流传热：a.扩大传热面积，将制品稀码，使制品能被热气体包围，所有表面都为加热面，尽量成为双面加热.b.提高气体温度，在烧成带用合理的空气过剩系数，预热空气，减少各种热损失，尽量提高实际火焰温度c.提高对流传热系数，增加气体循环，采取高速烧嘴对提高对流系数，缩短烧成时间达到快速烧成的作用很大（要注意，采用高速调温烧嘴要与取消匣钵相结合），料垛空隙大，对流系数越大。 2.提高辐射传热：料垛码尺寸越大，其中适当稀码，可

5、以多容纳些具有辐射能力的气体分子，可以提高辐射传热，加速烧成，为了增加窑内气体辐射层的厚度，把烧成带做得宽些，高些，配以适当大的料垛，内部气体通道，易于快烧。 3.取消匣钵：装置匣钵后，可以防止火焰直接冲刷制品，减少变形，可是大大降低了气流给制品的对流传热和辐射传热速度，所以取消匣钵对强化传热有很大作用。五、什么是气幕？隧道窑内的急冷气幕有哪些？如何设置？答：气幕是指隧道窑横截面上，自窑顶及两侧窑墙上喷射多股气流进入窑内形成一片气体帘幕。一共有5种，分别为：1封闭气幕2搅动气幕3循环气幕4气氛幕5急冷阻挡气幕 设置方法：急冷阻挡气幕：可用冷空气或温度较低的热空气自窑顶和侧墙喷入急冷气幕，不但起

6、急冷作用，同时亦为阻挡气幕，防止烧成带烟气倒流至冷却带，避免产品熏烟（坯体在最高温度至700急冷）。急冷气幕的喷入应对准料垛间隙，入窑后能迅速循环，起到均匀急冷的作用，喷入的冷空气应在不远的抽风口抽出，所以必须调节好急冷气幕和热空气抽出量，务使达到平衡。六、新型间歇窑的特点答：1.在窑外装卸制品，减轻劳动强度，改善了劳动条件 2.采用高速调温烧嘴，加强窑内传热，缩短了制品烧成时间,从而增加窑的产量，降低了单位制品的燃料消耗 3.采用高温轻质隔热材料砌窑，降低了窑体的蓄热量，便于快速烧成和冷却 4.制品在烧成和冷却过程中实现自动控制，提高了产品的质量七、分析传统间歇窑热耗大的原因答：1.因为间歇

7、窑是间歇操作的，在升温过程中，窑墙，窑顶向外散失热量，同时被加热升温，他们所积蓄的热量在料消耗总量中占比例很大，约为1015，这部分热量不但不能被利用，而且在冷窑过程中有放出，阻碍冷却延长冷窑时间 2.烧好的产品及加热至高温的匣钵又带走大量的热，约占燃料消耗量的2030，冷却时也不易被利用而浪费 3.烟气离开吸火孔时的温度至少要比烧成温度高3050，这样的高温的气体一离开窑底就成为废气，废气带走的热量约占燃料消耗量的3050以上，便是传统间歇窑热耗大的主要原因八、窑炉设计时确定材料种类及厚度的原则答：窑炉材料及厚度应考虑该处的温度，对窑墙，窑顶的要求，砖砌及外观整齐决定的1.为了便于砌筑和安装

8、管道，窑顶的厚度变化不要太多 2.各层材料的厚度应为砌砖尺寸的整数倍 3.砌筑时，应错缝砌砖，还应考虑砖缝厚度 4.为使窑顶严密不漏气，且防止粉粒状隔热材料落入砖缝内，在耐火砖与轻质砖之间，常抹510mm粘土熟料泥浆。灰缝越小，使用寿命越长九、隧道窑热平衡计算分几部分，各有何目的答：隧道窑的热平衡计算分二部分。一部分是预热带和烧成带的热平衡，其目的是计算每小时的热耗，即每小时燃料消耗量 另一部分是冷却带的热平衡，其目的是计算冷空气鼓入量和热空气抽出量十、隧道窑零压面是什么形状，如何控制？答：控制：零压位置受燃料设备的类型，鼓风和抽风位置，风压大小，风量多少，喷出速度和料垛码法有关。零压位置一般

9、控制在预热带和烧成带交接面附近，如果零压过多的移向预热带，烧成带正压过大，大量热空气逸出，损失热量，恶化操作。过多偏向烧成带则造成预热带负压过大，气体分层严重，上下温差加大。十一、辊道窑具有哪些优点？答：1.辊道窑基本上不存在上下温差，传热速率大，保证了快速烧成 2.普遍采用新型轻质耐火材料，取消了窑车和匣钵等热耗设备，热耗少 3.窑体密封好，提高了热利用率 4.辊道窑机械化，自动化程度高，成品率高5.占地少，结构简单，建造快，经济效益高总之：辊道窑温度均匀，保证产品质量，快烧，热利用率高，是当前陶瓷工业中优质高产，低消耗的先进窑型。十二、辊道窑窑顶的结构和形式有哪几种，使用范围 答：结构：1

10、.大盖板窑顶砖结构2.拱顶结构3.吊顶结构使用范围：1.只使用于窄窑，一般用于800mm左右的煤烧隔焰辊道窑 2.一般用于窑顶为10001500mm隔焰辊道窑或半隔焰辊道窑 3.不受窑宽限制，可用于窑宽为1.5m以上的窑体中（结构与适用范围数值相对应）十三、辊道窑的传动类型有哪几种答：1.按辊子转动的传动机构形式划分为链传动和齿轮传动2.按整条辊道窑传动布局可分为整体传动，分段带动统一传动和分段传动三种十四、分析辊道窑单位产品热耗低于隧道窑的原因答：窑内由于温度场均匀，而窑中空，裸烧的方式使窑内传热速率与传热效率高，又保证了快烧的实现，而快烧则保证了产量，降低了热耗。相对于隧道窑，辊道窑烧成周

11、期短，所需热耗低，又少了窑车，匣钵等热耗设备，避免了许多热量浪费，所以辊道窑单位产品热耗低于隧道窑。十五、辊道窑确定窑墙厚度的原则 答：确定窑墙材料及厚度时须遵循以下原则 1.选用的材料要保证材料长期允许使用工作温度大于实际使用的最高温度2.要保证散热量小，窑墙外壁最高温度应不大于80 3.两侧窑墙厚度与窑内宽之和应小于所选辊子的长度十六、烧成制度的确定原则烧成制度包括温度制度，气氛制度和压力制度。确定原则：1.在各阶段内应有一定的升降温速率，不得超过2.在适宜的温度下应有一定的保温时间，以使制品内外温度趋于一致，皆达到烧成温度，保证整个制品内外烧结3.在氧化和还原阶段保证一定的气氛制度，以保

12、证物理化学反应过程的进行4.全窑应有一个合理的压力制度，以确保温度制度和气氛制度的实现十七、砌窑用耐火材料和隔热材料的主要性能答：耐火材料主要性能：1.耐火度（指次啊了在高温下抵抗熔化的性能）2.荷重软化度（变形）3.热稳定性(又叫耐急冷急热性4.抗化学腐蚀性5.高温下体积稳定性十八、任何隧道窑分三带：预热带，烧成带，冷却带十九、隧道窑包括四个部分：窑体、窑内传送设备、燃烧设备、通风设备1.窑体：窑体由窑墙和窑顶组成。 2.窑墙的作用： a.与窑顶一起，将隧道窑与外界分隔，在隧道内燃烧产物与坯体进行热交换，因此窑墙必须能经受高温b.窑墙要支撑窑顶，要承受一定重量c.由于窑内温差大，热量自内壁向

13、外壁散失。故窑墙能耐高温，具有一定强度，能保温，使向外界散热量小（隔热）3.窑顶的条件：除耐高温，集散热性及具有一定机械强度外，还具有：a.结构好，不漏气，坚固耐用b.质量小，减轻窑墙负荷c.横推力小，少用钢材d.尽量减少窑内气体分层,拱顶由契形砖夹直形砖砌成a.环砌：便于维修，气密较差b.错缝砌砖：气密好，难维修二十、窑内输送设备窑车：a.车面耐火材料 b.金属构件沙封：为了避免冷热空气自窑车上下互漏，有将窑车钢制裙板，伸入两侧墙的沙封槽中。窑车行进时，沙与裙板阻挡了内外空气的交换曲折封闭：为了防止高温部分热量直接辐射给窑车金属部分，并使漏气阻力增加，在窑墙与窑车衬砖之间做成曲折封闭廿一、燃

14、烧设备：燃烧室的分布：集中和分散，相对与相错（易达到紊流），一排或二排等廿二、排烟系统：排烟口分布： a.分散：其目的是易于控制各点的烟气流量，减少气体分层缺点，热利用率不高 b.集中：烟气行程大，热利用率高，但容易造成窑头温度过高，容易造成瓷具破裂，同时对窑内温度不好控制。热工基础题答案一、 名词解释（共4题，每题5分）P9动量方程 P11缩流现象 P15垂直分散法 （这个PPT上具体点）雷诺准数P68温度场 等温面 等温线 温度梯度 P69热流q 传热量QP85接触热阻（附上同页的减少接触电阻的措施）P70傅里叶定律 P90牛顿定律（牛顿内摩擦定律、牛顿冷却定律）P70导热系数 P73导温

15、系数aP91流动边界层 热边界层P97欧拉准数 格拉晓夫准数 普兰特准 努谢特准数黑体辐射P90对流交换系数 P99自然对流换热 P147辐射换热系数RP116黑体 透热体 白体 灰体 黑度P117热辐射基本定律 普朗克辐射定律 维恩偏移定律 斯蒂芬-波尔茨曼定律（四次方定律） 兰贝特定律 克希霍夫定律P129有效辐射和透射辐射（及其之间的关系）P125辐射热阻：空间热阻和表面热阻P227高位发热量： 低位发热量1、垂直分散法则:在分散垂直通道内，热气体应当自上而下流动才能使气流温度均匀分布，同样，冷气体应当自上而下流动才能使气流温度均匀分布，这就是垂直分散法则。2、雷诺准数：Re=pwl/u

16、.物理意义：表示流体惯性力与粘滞阻力之比。应用范围：强制流动。3、温度场：当物体内部各个部分存在着温度差，热量即从高温部分流向低温部分，在某一瞬间，物体内部所有各点温度的分布情况，称为温度场。4、等温面：在温度场中，把同一瞬间具有相同温度的各点相连接，得到的一个面称为等温面。5、等温线：等温面与其他任意平面的交线。6、温度梯度：温度场中，两等温面间温度差与其法线方向两等温面间距离比值的极限。7、热流q:单位时间内，通过单位面积传递的热量称为热流、8、传热量Q：单位时间内，通过总传热面积F传递的热量，称为传热量。9、接触热阻：多层平壁，多层圆通壁之间的接触面并非完全光滑，因此两层壁的面与面之间只

17、能部分地接触，不接触部分形成空隙，空隙之间充满空气，空气的导热系数比固体材料的导热系数小很多，从而使界面处产生一个附加热阻，并引起温度降，这种热阻称为接触热阻。 减少接触热阻的措施：在接触界面上加一薄片铜皮或其他硬度小，延展性好，导热系数高的材料，也可以涂一层硅油。10、傅里叶定律：P7011、牛顿定律（牛顿内摩擦定律、牛顿冷却定律）牛顿内摩擦定律是对部分定常层流内摩擦力的定量计算式。满足该定律的流体称为牛顿流体。牛顿冷却定律:牛顿在分析研究的基础上提出，对流换热的热流与流体和固体壁面之间的温度差成正比：q=a(tw-tf)或Q=a(tw-tf)F12、导热系数：是物性参数，随物质的种类和温度

18、而异，它表明物质的导热能力，它的数值就是单位时间内，每单位长度温度降低1摄氏度时，单位面积所通过的热量。13、导温系数a：是物质的热物性参数，又称热扩散系数，它说明物体被加热或冷却时，物体内部各部分温度趋向于一致的能力。14、流动边界层：固体平板上方流动的流体中，靠近壁面附近速度变化比较大的区域。15、热边界层：当温度均匀为tf 的流体流过壁面温度为tw的平壁时，由于主流和平壁之间存在温度差，在贴近平壁的一个很小薄层内会产生法向温度梯度，这一薄层被称为热边界层。16、欧拉准数:P96上方 物理意义：流体的静压头与动压头之比，17、格拉晓夫准数：P98 物理意义：流体浮升力与粘滞阻力之比，反映由

19、于流体各部分温度不同而引起的浮升力与粘性力的相对关系，应用范围：自然对流。18、普兰特准数：Pr=v/a 物理意义：表示流体的物性参数，表明流体动量和热量传递能力的相对大小。19、努谢尔特准数：P97 上方，物理意义：传导热阻与对流热阻之比，表明流体对流换热情况，准数越大，对流换热过程越强烈。20、黑体辐射：黑体是一种理想的物质；它能百分百吸收射在它上面的辐射而没有任何反射；使它显示成一个完全的黑体。在某一特定温度下。黑体辐射出它的最大能量，称为黑体辐射。21、对流交换系数：其是代表对流换热能力大小的一个参数，它的值等于单位时间内流体和壁面间温度相差1摄氏度时，每单位面积所传递的热量。22、自

20、然对流换热：不均匀的温度场造成不均匀的密度场从而引起流体自由运动，称为流体的自然对流，在自然对流中热量的交换称为自然对流换热。辐射换热系数R： 百度都没。P147.23、黑体：如果投射到物体上的辐射能全部被该物体吸收，该物体称为绝对黑体，简称黑体。24、透热体：如果投射到物体上的辐射能全部透过该物体，该物体称为绝对投透热体，简称透热体。25、白体：如果投射到物体上的辐射能全部都被该物体的表面反射，该物体称绝对白体。简称白体。27、灰体：假如某一物体的辐射光谱是连续的，而且在任何温度下所有各波长射线的单色辐射力又恰恰都是同温度下相应黑体单色辐射力的 分数，这个自己看书，公式字母打不出来，P119

21、28、黑度：在一定温度下，将灰体的辐射能力与同温度下黑体的辐射能力之比定义为物体的黑度29、热辐射基本定律普朗克辐射定律：P117维恩偏移定律:P118 中间的公式。斯蒂芬-波尔茨曼定律（四次方定律）：斯蒂芬-波尔茨曼定律（四次方定律）说明黑体的辐射力与其开氏温度的四次方成正比。P119 兰贝特定律：P120克希霍夫定律:P122-12330、有效辐射：单位表面积在单位时间内辐射出去的总能量。31、投射辐射：单位时间内投射到单位面积上的总辐射能量。32、辐射热阻：分为空间热阻和表面热阻。空间热阻：由于物体的尺寸和相对位置的不同，以致一物体发射的辐射能不可能全部到达另一个物体的表面上，与这相当的

22、热阻称为空间热阻;表面热阻：由于物体表面不是黑体，所以它不能全部吸收投射到它表面上的辐射能，或者它的辐射力没有黑体那么大，相对于黑体来说，也可以看作是一种热阻，称为表面热阻。33、高位发热量：指燃料完全燃烧，并当燃烧产物中的水蒸气（包括燃料中所含水分生成的水蒸气和燃料中的氢燃烧时生成的水蒸气）全部凝结为水时所放出的热量。34、低位发热量：指燃料完全燃烧后，其燃烧产物中的水蒸气仍以气态存在时所放出的热量。35、灰分A(P224):灰分是指材料中不能燃烧的矿物杂质。灰分的主要成分为SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO及MgO，此外还有K2O、Na2O和SO3（以硫酸盐形式存在）36、挥发分V（

23、P230）：在隔绝空气的条件下，将一定量的煤样在温度900C下加热7min，所得到的气态物质（不包括其中的水分）称为煤的挥发物，挥发物占煤的质量百分数则称为挥发分。37、无烟煤（P229）：含固定碳高，可达90以上；挥发分少，一般小于10；水分和灰分一般也较低；发热量一般为2500029000KJ/kg；着火温度较高，一般为650C700C。38、闪点（P233）课本答案：当有火源接近时，若出现蓝色闪光，则此时的油温称油的闪点。Ppt答案：当重油加热时，油表面上出现油蒸汽与空气的混合物在接触明火时发生短暂的闪火或爆炸而又熄灭时的最低温度。（闪点与其组成有关。密度越小，闪点越低。重油开口闪点约为

24、80-130C）39、燃点（p233）课本：若油温超过闪点，则油的蒸发速度加快，以致用火源接近油表面时在蓝光闪现后能持续燃烧（不少于5s），此时油温称油的燃点。Ppt：油在开口杯内加热到能用明火点着，并且燃烧时间不少于5s的最低温度，比闪点高10C左右。40、着火点课本：若油温超过燃点，则油表面的蒸汽即使无火源也会自发燃烧起来，这种现象称自然，相应的油温称油的着火点。41、凝固点：当油类完全失去流动性时的最高温度。42、过剩空气系数（P239）：实际使用空气量与理论空气量的比值。43、高温系数（P252）：实际燃烧温度与理论燃烧温度的比值。44、内插法（计算平均值）（P251）：设t1，查得c

25、1计算Q1，若Q1Q，另设较小的t2，查出c2，使Q2Q1。此时，t（th）必定在t1与t2之间，可用“内插法”以求t（th），即（t1-tth）/（t1-t2）=（Q1-Q)/(Q1-Q2)。二、简答题（共30分）（因为是开卷考试所以请尽量详细）1、确定烟囱尺寸的注意事项（P52-53，其实我觉得这个可能性不太高）（1）为保证在任何季节都有足够的抽力，计算时应该用夏季最高温度时的空气密度；（2）如当地的空气湿度较大，计算时必须用湿空气的密度；（3）如地处高原或山区，应考虑当地气压的影响；（4）如附近有飞机场，应不妨碍飞机的升降。此时烟囱高度一般不超过20m；（5）烟囱高度应符合环卫部门规定，

26、尽量减少公害。2、分散垂直法则是如何对窑炉内温差起作用的？（具体分析一下）（P16）（图与公式看课本16页）（1）保证a、b通道内温度均匀分布的条件是：通道内的几何压头和阻力损失相等。（2）若热气体自下而上经过a、b通道，热气体被吸热而逐渐冷却，当tab,hg2,ahg2,b。热气体自下而上流动时其几何压头为推动力，因而a通道内的流量Va减少，b通道内的流量Vb增加，Va的减少使ta更低于tb，hg2,a更小于hg2,b，造成热气体在a、b通道内温度分布的不均匀。若热气体自上而下经过a、b通道，情况将会完全不同，当tab,hg2,ahg2,b。热气体自上而下流动时其几何压头为阻力，因而a通道内

27、的总阻力减小，Va增大，Vb减小。Va的增大会使ta升高，致使ta=tb，a=b，hg2,a=hg2,b，造成热气体在a、b通道内的温度均匀分布。3、 气体辐射的特点（P138，可能性不太高）Ppt答案：1） 气体的辐射和吸收对波长有选择性。由于气体的辐射光谱不连续，一般情况下气体不能看成是灰体。2） 气体的辐射和吸收是在整个容器中进行。（气体辐射率和吸收率、气体的温度、气层厚度与气体分压乘积有关）3） 气体的R=0，A+D=1.4） 不同成分其吸收和辐射能力相差很大。只有分子结构比较复杂的三原子以上气体，和不同元素的二原子气体才有辐射能力。5） 辐射强度在透明介质中不发生变化。单原子气体和一

28、些对称结构双原子气体如N2，O2，H2、空气为同一元素的二原子气体，没有辐射能力。4、 燃料热工性质对燃烧过程的影响（P230 里面包括了水分的含量的影响啊、灰分、挥发分的影响等。）（一） 固体燃料的热工性质对燃烧过程的影响1） 挥发分。挥发物的组成很复杂，煤中挥发物的含量，影响到燃烧是火焰的长度及着火温度。一般来说，挥发物含量高时火焰长，着火温度低，易着火。2） 结渣性。结渣性与煤中灰分的组成有关。烧易结渣的煤，操作困难，燃烧不易稳定，且灰渣中易带走未燃的燃料，使机械不完全燃烧热损失增加。3） 水分。煤中水分不宜高。水分存在，会降低发热量，亦不利于着火，且使炉温降低，并增加烟气带走的热损失。

29、但烧较碎的煤时，适当加入水分（自然 流体流动的状态：层流和湍流物理机构不同确定了热量转移规律也不同。层流时，热量传递主要依靠导热；而湍流时，热量转移除导热外还同时有涡流扰动的对流机构。 流动速度：在对流换热过程中，热阻主要是集中在边界层，若流速增加，边界层厚度减薄，减少了流体的导热热阻，使对流换热能力提高；流速增加有利于层流转换成紊流，有利于传热。 流体有无相变：无相变时，只有显热交换，壁面与流体间温差大，不利于传热；有相变时，有显热也有潜热交换，换热系数大，特别是沸腾时液体中有气泡产生和运动，增加了扰动，对流特别得到加强。 换热面的几何形状、大小、位置：由于流体掠过固体表面时，流动受几何形状

30、的影响很大，所以对换热系数也有很大影响。 流体的物性：影响过程的流体物性有：导热系数、比热容cp、密度和粘度等。2） 影响物体间辐射传热的因素：（课本P125） 温度，黑度，吸收率，物体的尺寸、形状、相对位置等3） 强化辐射传热的措施（传热ppt43和笔记） 适当提高烟气的温度Tg：采用放热量高的燃料，适当增大过剩空气系数，预热助燃空气、减少热损； 增大烟气与物料的接触面积：窑内料垛适当稀码，空隙大些可容纳具有辐射能力的气增大烟气与物料的接触面积：窑内料垛适当稀码，体分子，气体的有效厚度增大，可提高辐射能力； 提高物料的黑度； 采用反射隔热罩，减少辐射热损失； 提高烟气的黑度； 采用高辐射率的

31、耐热涂料涂刷于火焰炉内壁强化对流传热的措施：（我-夏霞的笔记，望补充）A. 增大烟气与物料的接触面积：窑内料垛适当稀码，在进行窑炉设计时，烧成带加高加宽。B. 适当提高烟气的温度Tg：采用放热量高的燃料，适当增大过剩空气系数，预热助燃空气、减少热损；对预热带应尽量避免外界冷空气的渗入即要求预热带的负压操作要适当C. 提高对流换热系数：采用高速调温烧嘴，能有效的提高对流换热系数，窑炉内的烧嘴应相错分布，可使烟气在窑内进行环流，提高对流换热系数。提高料垛间隙尺寸也有利于提高对流换热系数。6、过剩空气系数（燃料ppt 12）1）过剩空气系数定义：实际空气量与理论空气量的比值2）影响过剩空气系数的因素

32、： 燃料种类 气体燃料 =1.051.10 液体燃料 1.081.20 固体燃料 煤粉 =1.11.25 煤块 =1.31.7 燃料燃烧前的加工状态 燃烧设备的构造和操作方法 燃烧产物的气氛 预热空气的温度2） 过剩空气系数的意义 在设计窑炉时要预先选定值，选小了，会造成不完全燃烧，使窑炉生产能力下降，单位燃料消耗升高； 选大了，会造成设备和动力浪费。同时，过多的空气在窑炉内温度升高需要热量，因而增加烟气带走的热量，增加了产品的热耗。对于已投产的窑炉，值太大，整个系统的阻力增大，造成烟囱抽力不足。7、 预热带产生上下温差的原因及解决措施。1）原因（绿皮35） 因为预热带处于负压操作，从窑的不严

33、密处，如窑门、窑车接头处、砂封板不密处等混入大量冷风，冷风密度大，沉在隧道窑下部，迫使密度小的热烟气向上流动； 料垛上部和拱顶空隙较大，阻力小，使大部分热气体由上部流过，因而大大促进了该带几何压头的作用，使气体分层十分严重，上下温差最大可达300400； 窑车衬砖吸收了大量的热，使预热带下部烟气温度降低甚多，进一步扩大了上下温差； 由于在窑道高度上压强分布不一，使隧道上下（同一截面）形成气体运动动力大小不同，造成上下温差。2） 解决措施（热工窑炉ppt42） 冷却带鼓风，预热带排烟：在冷却带维持不大的正压，预热带维持不大的负压，而烧成带处于“0”压或微正压； 封闭检查坑：维持坑内与窑内同样的压

34、力制度； 合理分布进风口和排气口：进风口在上，排气口在下（预热带）； 窑头设封闭环境； 采用烟气循环，使预热带气体循环扰动。用高温风机将窑内烟气从近车台面处抽出，从上部鼓入，也可用轴向风扇、喷射器等； 加宽烧成带，减窄预热带，增加预热带气体流速； 在预热带设马弗炉壁，迫使烟气向下流动，既提高了下部温度，又利用了热量，弥补了排烟口长、排烟早、热利用率差的缺点； 以窑内气体温度相近的热气体，直接从窑墙下部喷入，以提高下部温度； 采用高速等调温烧嘴，速度大，喷入的气体温度与该窑处的气体温度相等，并在窑内造成强烈扰动，可使窑内预热带上下温差减低到仅10左右； 减轻窑车重量，采用高强度高温轻质隔热材料，

35、减少窑车吸热； 改变料砖窑密度：垛码得上密下稀，增加上部阻力，减少下部阻力，使热气体多向下流。以下是绿皮书36页的答案（1） 从窑的结构上 预热带采用平顶或降低窑顶（相对于烧成带来说） 预热带窑墙上部向内倾斜 适当缩短窑长，减少窑的阻力，减少预热带负压，减少冷风漏入量 适当降低窑的高度，减少几何压头的影响 烟气排除口开在下部近车台面处，迫使烟气多次向下流动 设立封闭气幕，减少窑门漏入冷风 设立搅动气幕，使上部热气向下流动 设立循环气幕流装置，使上下温度均匀 采取提高窑内气体流速的措施，增加动压的作用，削弱几何压头的作用。现多采用高速烧嘴直接造成紊流。（2）从窑车结构上 减轻窑车重量，采用高强度

36、高温轻质隔热材料，减少窑车吸热； 车上砌气体通道，使一部分热气体从这些通道流过，提高隧道下部温度； 严密窑车接头，沙封板和窑墙曲折封闭，减少漏风量。（3） 从码坯方法上 料垛码得上密下稀，增加上部阻力，减少下部阻力，使热气体多向下流； 适当稀码料垛，减少窑内阻力，减少预热带负压，减少冷风漏入量。所以稀码可以快速烧窑。8、各种压头的意义与作用和对窑炉内气体流动的影响（如温差、分层等）及措施1）各种压头意义 动压头：流体流动时因有一定的流速所具有的能量称为动压头 静压头：流体因有一定的压强而具有的能量，即单位体积热气体所具有的压力能与同一水平面单位体积空气具有的压力能相减后的剩余值 几何压头：流体

37、在重力作用下，因其位置距离基准面有一定的高度而具有的能量。2） 各种压头对炉内气体流动的影响（措施见第7题） 几何压头：因为隧道窑和外界是相通的，窑内热气体的密度总是小于外界冷空气的密度，而且窑内有一个高度，所以窑内一定有几何压头存在。几何压头使窑内热气体由下向上流动。 静压头：隧道窑内气体是通过风机和排烟设备来完成气体的流动，送风处为正压，抽风处为负压，静压头使气体由高压向低压方向流动，中间经过零压。 动压头：动压头给予气体流动的方向，就是气体喷出的方向。隧道窑的各种气幕和气流循环装置就是利用动压头喷出的不同方向和强大的动能来削弱几何压头的作用，达到窑内上下温度均匀的目的。 阻力损失压头：阻

38、力损失指窑外管道系统的阻力损失和窑内的阻力损失，包括摩擦阻力损失和局部阻力损失以及料垛阻力。阻力的作用是阻碍气体的流动。9、（1）窑炉系统热气体运动的特点（绿皮书34页）一般地说，对于连续生产的窑炉，任何一个部位的气体流速以及其他和流动有关的参数都可看成是不随时间而改变的，即可认为出于稳定流动状态。原因如下：实际生产中，窑炉内气体的温度是逐渐变化的，若讲整个窑炉系统划分为若干区段，在每一区段中，当气体温度变化不大，就可以近似的把气体温度看成不变间去平均值。因而气体在窑炉内流动时，对于划定的某一区域来说，可认为气体密度不随温度而变化。（PPT上是这样的，但是第一段说流速和其他有关参数不变，说到最

39、后变成密度不变了，大概密度不变就是流速不变吧）另实际操作中窑炉压强变化范围很小，不会引起气体体积的显著改变，因而压强变化对气体的密度的影响也可以忽略不计（不知道算不算）影响气体流动状态因素：1）气体的流速w：w越大，气体质点在气流方向上的分速度也越大，越容易产生紊流；2）气体密度：气体密度越大，产生的惯性力也越大，越容易产生紊流；3）管道直径d：直径越大，则管道对主流的摩擦作用越小，越易产生紊流；4）气体黏度：黏度越小，产生的摩擦力越小，愈易产生紊流；（2）隧道窑中气体流动的动力（各种压头对气体流动的影响）：影响窑内气体流动的因素有：几何压头、静压头、动压头和阻力损失压头。这些压头的意义是窑内

40、单位体积热气体比窑外单位体积空气多具有的能量，是相对能量。几何压头：因为隧道窑和外界是相通的，窑内热气体的密度总是小于外界冷空气的密度，而且窑内有一个高度，所以窑内一定有几何压头存在。几何压头使窑内热气体由下向上流动。静压头：隧道窑内气体是通过风机和排烟设备来完成气体的流动，送风处为正压，抽风处为负压，静压头使气体由高压向低压方向流动，中间经过零压。动压头：动压头给予气体流动的方向，就是气体喷出的方向。隧道窑的各种气幕和气流循环装置就是利用动压头喷出的不同方向和强大的动能来削弱几何压头的作用，达到窑内上下温度均匀的目的。（课本89页有提到流体发生运动的原因：1、强迫对流换热-流体在外界温差的作

41、用下，流过换热面 2、自然对流换热-流体因热胀冷缩原因产生浮升力，流过换热面所产生的对流换热）（3）隧道窑中气体流动对温度分布的影响（绿皮书35页）1） 隧道窑烧成带温度高于预热带及冷却带，所以有热气体自烧成带上部流向预热带及冷却带，同时有较低温度的气体自该两带下部回流至烧成带，形成两个循环。烧成带燃料燃烧本身有很大的扰动作用，因此造成的温差不大；而冷却带有急冷风及窑底直接冷风的喷入以及抽热风，本带另有几个气体循环，形成强烈的扰动，上下温差也不大；2） 因为预热带处于负压操作，从窑的不严密处，如窑门、窑车接头处、砂封板不密处等混入大量冷风，冷风密度大，沉在隧道窑下部，迫使密度小的热烟气向上流动

42、；另外料垛上部和拱顶空隙较大，阻力小，使大部分热气体由上部流过，因而大大促进了预热带几何压头的作用，使气体分层十分严重，上下温差最大可达300400；3） 预热带设有窑头封闭气幕，搅拌气幕，将热气体以较大的流速，一定的角度喷出，迫使窑内热气体向下运动，产生扰动，可使窑内温度均匀；预热带应将烟气从下部抽出，迫使烟气往下流，可减少上下温差；4） 提高烟气的流速，如采用高速调温烧嘴引起循环气流的流量增大，可使窑内温度分布均匀。10、 隧道窑窑炉的压力制度及调节措施（0压面等）答：隧道窑操作中，从长度方向上看，预热带整体上呈负压操作，烧成带为正压操作，而冷却带是为正压操作。 零压位置则一般控制在预热带

43、和烧成带交接面附近，如果零压过多的移向预热带，烧成带正压过大，大量热空气逸出，损失热量，热效率下降，恶化操作，并且流向预热带的烟气量增加，使产品表面的温差变大，易导致产品开裂。过多偏向烧成带则造成预热带负压过大，外界冷空气渗入，气体分层严重，上下温差加大，可能造成产品“生烧”或“过烧”，延长了烧成时间，多消耗了燃料。零压位置受燃料设备的类型，鼓风和抽风位置，风压大小，风量多少，喷出速度和料垛码法有关。 当零压过多的移向预热带，可以将预热带的吸火孔总闸开度增大，使压强降至合适。当零压过多偏向烧成时，可以增大预热带前端的吸火孔开度，减小末端的吸火孔开度。（调节方法望补充！O.o)11、影响热效率的

44、因素级（即影响窑炉热工性能的因素或隧道窑各带传热效率对其热工性能的影响PS：我觉得只是问法不同而已，本质一样的）答：窑炉的热效率是指有用热量占全部投入热量的百分数。窑炉的热效率包括窑炉的传热效率和燃烧效率。根据下面的公式预热带的传热效率：烧成带的传热效率：冷却带的传热效率：总的热效率可表示为：或者【我看不清PPt上的公式，打不下去了，Sorry】 窑炉的热效率和烟气带走的热损、窑车窑具带走的热损、机械不完全燃烧或化学不完全燃烧造成的热损、预热空气的热利用率有关，则其影响因素为：窑车窑具和窑墙的材料、窑炉的尺寸与形状、装窑密度、码料方式、窑炉内的过剩空气系数、烟气量、预热空气温度等等。传热效率对窑炉热效率的影响：各带的传热效率越高，窑炉的热效率也越高。措施：