目录
第一章前言 (4)
1.1课程设计目的 (4)
1.2课程设计的依据 (5)
1.2.1回转烘干机的原理及特点 (5)
1.2.2回转烘干机的结构和型式 (6)
1.2.3回转烘干机的加热方式及流程 (6)
1.3烘干物料设备原理及其应用 (7)
1.3.1物料的烘干 (7)
1.3.2干燥设备分类及在水泥中应用 (8)
1.4回转烘干机工艺流程流程型号及特性 (8)
1.4.1回转烘干机的工艺流程 (8)
1.4.2回转烘干机的型号及特性 (9)
第二章回转烘干机的选型计算 (12)
2.1 烘干机的实际产量计算 (12)
2.1.1烘干机的实际每小时产量计算 (12)
2.1.1煤的选取及基准的转换（织金烟煤） (12)
2.1.2计算空气需用量，烟气生成量，烟气成分 (13)
2.1.3烟气的燃烧温度和密度 (13)
2.2 物料平衡及热平衡计算 (14)
2.2.1确定水的蒸发量 (15)
2.2.2干燥介质用量 (15)
2.2.3燃料消耗消耗量 (16)
2.2.4废气生成量 (17)
2.3烘干机的容积V及规格 (17)
2.4电动机的功率复核 (18)
2.5烘干机的热效率计算 (18)
2.6废气出烘干机的流速 (18)
2.7根据废气量及含尘量选型收尘设备和排风设备及管路布置 (19)
2.7.1 收尘设备选型 (19)
2.7.2选型依据 (20)
2.8确定燃烧室及其附属设备 (20)
2.8.1据工艺要求选择燃烧室的型式 (20)
2.8.2计算炉篦面积 (20)
2.8.3计算炉膛容积 (21)
2.8.4计算炉膛高度 (21)
2.8.5 燃烧室鼓风机鼓风量计算 (21)
2.9确定烟囱选型计算 (22)
2.9.1烟囱的高度 (22)
2.9.2烟囱的直径 (22)
第三章总结 (23)
参考文献 (24)
4吨/年石灰石烘干机的设计
摘要：本课题设计的是4万吨/年矿渣回转烘干机，矿渣是生产水泥添加的混合原料，回转烘干机对矿渣的烘干对水泥生产有重要的作用。针对课题设计采用顺流式烘干机，回转烘干机内部装置选择抄板式，根据产量可以确定烘干器的规格。物料从进料口进入烘干机，烟气从相同的方向进入烘干机，对物料进行烘干。本设计用煤是贵州织金的烟煤，燃烧室用机械曾然燃烧室，收尘器用袋式收尘器。
关键字：4万吨/年顺流式机械层燃燃烧室袋式收尘器
Abstract：The subject of the design is 4tons/year limestone rotates the dryer. limestone is the production of the main raw material, and cement rotary dryer drying of limestone of cement production has important role. According to the study
design against dryer rotary dryer, internal device choice, according to production form fan can be determined stoving implement specification. From incoming material mouth into the dryer, smoke from the opposite direction into the dryer, for drying of material. This design using coal from the textbooks of datong coal gas to provide calculation to determine, waste gas quantity, power. The combustion chamber choose layer combustion chamber. vest equipment selection fuel whirlwind dust collector.
Key words: 4tons/year against dryer layer combustion chamber fuel whirlwind
第一章前言
1.1课程设计目的
矿渣就在水泥工业应用广泛，不仅可以降低水泥成本，增加水泥产量，还可以改善水泥性能。同时，还可以充分利用工业废料，减少环境污染。水泥生产过程中矿渣起着重要作用,。目前，目前我国水泥企业应用的矿渣有钢铁行业排出的粒化高炉矿渣物料的干燥是水泥工艺中的重要环节，热工设备（窑、烘干机、燃烧室等）是水泥生产线中十分重要的设备。回转式烘干机也称为转筒式干燥器，是传统干燥器的一种，广泛应用于化工、建材和冶金等领域，了解水泥厂热工设备的性能和作用以及各种因素对热工设备的产量、质量、工艺流程及能源消耗的影响，通过该设计，初步掌握水泥厂热工设备工艺设计的方法和步骤，培养运用技术资料和工具书进行设计计算、绘制工艺图、编写说明书的能力，为下学期毕业设计做好充足的准备。
回转式烘干机适用范围广、操作方便、运转率高，在水泥工业中被广泛用于烘干粘土、矿渣、石灰石、燃料。干燥时，热空气或热烟气将热量传给物料，使水份蒸发，同时依靠通风设备的作用，使干燥设备内的干燥介质不断更新，以排除水汽。干燥设备的形式也是多种多样的，水泥工业中常用的有回转烘干机、流态烘干机、搅拌（悬浮）烘干积极气流式干燥管等。近年来国内外还在研究喷雾干燥装置。这些设备一般都利用热烟气进行对流烘干回转烘干机筒体一般为单直筒型，安装时筒体与水平成一倾斜角度，物料从高端进入，随着筒体的回转缓缓流向低端而后卸出。在中小型水泥厂中，烘干机的筒体长度一般为6-20m，以保证物料在烘干机内的停留时间，满足烘干工艺要求。出热风炉的热气流和物料在筒体内以顺流或逆流形式进行热交换。
1.2课程设计的依据
1.2.1回转烘干机的原理及特点
回转式烘干机（又称转筒试干燥器）的工作原理：物料从较高一端加入，载热体由低端进入，与物料成逆流接触，也有载热体和物料一起并流进入筒体的。随着圆筒的转动物料受重力作用运行到较底的一端。湿物料在筒体内向前移动过程中，直接或间接得到了载热体的给热，使湿物料得以干燥，然后在出料端经皮带机或螺旋输送机送出。在筒体内壁上装有抄板，它的作用是把物料抄起来又撒下，使物料与气流的接触表面增大，以提高烘干速率并促进物料前进。载热体一般分为热空气、烟道气等。载热体经烘干机以后，一般需要旋风除尘器将气体内所带物料捕集下来。如需进一步减少尾气含尘量，还应经过袋式
除尘器或湿法除尘器后再放排放。
1.2.2回转烘干机的结构和型式
回转烘干机的主体是一个电动机带动，做回转运动的金属圆筒，筒体是由厚度为10―20mm的锅炉钢板焊接而成的，起直径一般为1―3m,转速一般为2-7r/min，长径为5-8，转筒沿物料前进的方向有3%-6%的倾斜度，筒体上装有大齿轮和轮带，转筒借助于轮带支撑在两对托轮上，转筒的中心与每对托轮中心的连线呈60度角，为指示和限制筒体沿倾斜方向窜动，在轮带的两侧装有一对挡轮。电动机通过变速箱、小齿轮带动筒体上的大齿轮，使筒体回转。为防止漏风，在转筒与燃烧室（或混合室）及集尘室的连接处均设密封装置；在筒体的进料端为防止物料逆流，还没有挡料圈。筒体的倾斜及回转，使物料在筒的举升和本身的重力作用下，从筒体较高的一端向较低的一端。在运动过程中物料与介质接触，逐渐被干燥。为改善物料在干燥器内的运动状况及加强与介质的热交换，转筒内通常装有金属养料板、格板、链条等附加装置。扇形式，适用于密度大的大块物料，如石灰石、页岩等。
1.2.3回转烘干机的加热方式及流程
回转烘干机是对流或对流辐射式干燥器，载热介质为热烟气或热空气。介质温度较低时主要是对流传热；介质温度较高时，辐射传热量占有一定比例。按介质对物料的加热方式来分有直接加热、间接加热和复合加热三种形式。直接加热是指介质与物料在转筒内直接接触，温度较高的介质将热量传给物料；间接加热是指介质不与物料直接接触，用于对高温敏感或怕介质污染在物料干燥；复式加热是上述两种加热方式的总和，如双筒式烘干机中课使介质先在筒中流动，对物料进行加热方式中以直接加热热效率最高，复式加热次之，间接加热热效率最低。在硅酸盐工业中大多采用直接加热方式。直接加热的回转烘干机，胺物料与介质的流动方向有可分为顺流式和逆流式两种。对于石灰石烘干机经常采用的是逆流式回转烘干机。
逆流式回转烘干机内，介质相对于物料逆向流动。在烘干机的进料端，水分高、温度低的物料与湿度高、温度较低的介质相遇，而在烘干机出料端，已被干燥的温度较高的物料与低湿高温的介质接触，因而当介质参数与物料初水分相同时，物料的终水分低于顺流式而终温度则高于顺流式，以致介质与物料之间的对数平均温差较顺流式大，所以热效率
也相对要高些。逆流式回转烘干机的特点是干燥速率叫均匀，物料的终水分较低，热效率
较高，适用于终水分要求很低而又不能强烈脱水的物料或对高温不敏感的物料，如砂子、石灰石等物料的干燥。
回转烘干机所用的干燥介质的类型和参数视物料的性质与要求而定。在硅酸盐工业中
常采用有专设燃烧室产生的高温烟气作为干燥介质。因高温燃烧产物的温度通常在
1000℃以上，若直接进入烘干机会烧坏金属，并可能破坏物料的结构而改变物性，因此须
使高温燃烧产物与冷空气混合至工艺所要求的温度，然后进入烘干机。混合过程可在专设
的混合室内进行，也可不设混合室下表列出了硅酸盐工业常见的一些原料和燃料在回转烘
干机中烘干所需的介质温度参考值。离开烘干机的废气温度与其湿度及收尘和排风设备有关。原则上应保证废气经收尘设备、排风设备进入大气时，其温度不低于露点，必要时应
对上述设备和管道进行保温，防止水汽冷凝。但废气温度不宜过高，否则热耗增大。废气
出回转烘干机的温度一般为100-150℃，物料温度低于气体温度，为80-120℃。
被烘干物料名称烟煤无烟煤粘土矿渣砂子石灰石高岭土
进烘干机的介质
400～700 500～700 600～800 700～800 800～900 800～1000 800～1000 温度（℃）
1.3烘干物料设备原理及其应用
1.3.1物料的烘干
在水泥工业中，当采用干法生产时，各种含水的物料如原料、煤和混合材都需要进行
烘干，而采用湿法生产时，煤和混合材也需要烘干，这样才能保证粉磨作业的正常进行。
入磨物料的水分，对磨机的产量，出磨物料的质量及磨机的操作都有很大的影响。入
磨物料水分多，磨内含湿量高，细粒物料会粘附在研磨体、衬板和隔仓板上，使粉磨效率
下降；而且，入磨物料水分过高必然会使磨机作业条件恶化，给操作和质量控制带来困难。此外，喂入磨内的物料，其配合比会受到物料内水分的波动而变化，从而出磨产品的质量
也随之受到影响。因此，排除物料过多水分的烘干工序是水泥生产中必不可少的重要环节。
水泥厂采用单独进行烘干的烘干设备有回转式、悬浮式、流态式、沸腾式、重力式等。其中最常用的是回转式烘干机。这种烘干机虽然烘干效率低，投资大，、但是对物料的适应性强，可以烘干各种物料，且设备操作简单可靠，故得到普遍采用。
1.3.2干燥设备分类及在水泥中应用
物料的干燥可以自然的或人工的方法进行。
自然干燥，即把湿物料堆放在棚屋里或室外晒场上，借风吹日晒使其干燥，这种方法的优点是无需专门设备，不用消耗燃料；但是干燥速度慢，产量低，劳动强度高，操作条件差，而且受气候影响大。
人工干燥，是把物料堆放在专门的干燥器中进行干燥，人工干燥时，传给物料热量的方式很多，如利用热空气或热烟气的对流传热；利用红外线灯或热的金属、陶瓷、耐火材料等表面的辐射传热。
利用热空气或热烟气的对流作用进行加热干燥的方法称为对流干燥，所用的热空气或热烟气称为干燥介质，根据水泥工业物料的特点，普遍采用对流干燥法。这种方法热源容易获得，设备较为简单，总的费用也较低。干燥时，热空气或热烟气将热量传给物料，使水份蒸发，同时依靠通风设备的作用，使干燥设备内的干燥介质不断更新，以排除水汽。干燥设备的形式也是多种多样的，水泥工业中常用的有回转烘干机、流态烘干机、搅拌（悬浮）烘干积极气流式干燥管等。近年来国内外还在研究喷雾干燥装置。这些设备一般都利用热烟气进行对流烘干。
干燥作业还可以和粉碎、选粉等其它作业同时进行，目前水泥厂的煤粉制备大多采用烘干兼粉磨系统。近年来，国内外对水泥原料等采用烘干兼粉磨流程也日益增多。这种方法可以简化工艺过程，减少热量消耗，但若物料的初水分超过烘干兼粉磨系统的允许范围时，则仍需另设烘干设备进行预先烘干。
总之，烘干过程是水泥工业中基本的热工过程之一，干燥过程进行的好坏直接影响水泥的产质量，因此水泥工作者对烘干设备必须给与足够的重视。
1.4回转烘干机工艺流程流程型号及特性
1.4.1回转烘干机的工艺流程
回转式烘干机的生产流程如图所示，其主要附属设备有烘干机燃烧室，喂料与卸料设备，收尘器和排风机等。
湿物料由皮带机2送至喂料端锻，经下料溜子进入烘干机5。回转式烘干机筒体转速一般为2r/min～5r/min,倾斜度一般为3%～6%.物料在筒体回转时,由高端向低端运动,从低端落入出料罩,经翻板阀卸出,再由皮带机运走.而热气体由燃烧室3进入烘干机筒体,与物料进行热交换,使物料强烈脱水,气体温度下降.废气经出料罩,收尘器6,由排风机7经烟囱8排至大气.
1.4.2回转烘干机的型号及特性
在回转烘干机内，按物料与热气体流动的方向的不同，有顺流式和逆流式两种。顺流式烘干机物料与热气流的流动方向是一致的，在进料端，湿物料与温度较高的热气体接触，其干燥速度较快，而在卸料端，由于物料易被烘干，物料温度也升高了，而气体温度以降低，二者温差较小，故干燥速率很慢，所以在整个筒体内干燥速率不均匀。逆流式烘干机物料与热气体流动方向是相反的，已烘干的物料的物料与温度较高、含湿量较低的热气体接触，所以整个筒体内干燥速率比较均匀。
烟气湿料
干料
废气
温
度
物
烟
（顺流）
顺流干燥烘干特点示意图
烟气
干料
废气
湿料
温
度
物
烟
（逆流）逆流干燥烘干特点示意图
再选择烘干机的顺逆流操作时，应根据具体条件来考虑，入物料的特性、粒径、物料最终水分的要求以及车间的布置情况等。在水泥厂中两种操作方法均有采用，而以顺流操作的居多，其主要特点如下：
1. 在烘干机热端，物料与热气体的温差较大，热交换过程迅速，大量水分易被蒸发，适用于初水分较高的物料。
2．粘性物料进入烘干机后,由于表面水分易蒸发，可减少粘结,有利于物料运动。用于烘干湿煤时，可避免高温气体直接接触干煤引起着火。
3．顺流操作的热端负压低，能减少进入烘干的漏风量，有利于稳定烘干机内热气体的温度及流速。
4．喂料与供煤同设与烘干机的热端，车间布置较方便。
5．顺流操作的烘干机出料温度低，一般可用胶带输送机输送。
6．顺流操作的粉尘飞扬较逆流时要多，烘干机内总的传热速率比逆流式要慢。
回转烘干机的规格是以筒体的直径和长度表示，目前我国水泥厂常用的几种规格的烘干机及设备参数如下表所示：
编号规格（m）L/D 有效容积转速斜度（%）功率（KW）
1 φ1×5 5 3.9 2.44 5 4.5
2 φ1.2×6 5 8.1 2 5 4.5
3 φ1.5×12 8 21.2 2.08 5 20
4 φ2.2×12 5.4
5 39 4.7 5 17
5 φ2.2×14 6.3
6 4
7 4.9 5.24 14
6 φ2.4×18 7.5 81.4 3.2 4 30
7 φ3×20 6.67 141.5 3.5 3 65
回转烘干机的操作控制参数[]2
干燥物料的种类石灰石矿渣粘土烟煤无烟煤
进烘干机热气温度（℃）800～1000 700～800 600～800 400～700 500～700 出烘干机废气温度（℃）100～150 100～150 80～110 90～120 90～120 出烘干机物料温度（℃）100～120 80～100 80～100 60～90 60～90 烘干机出口气体流速（m/s） 1.5～3 1.5～3 1.5～3 1.5～3 1.5～3
第二章 回转烘干机的选型计算
2.1 烘干机的实际产量计算
2.1.1烘干机的实际每小时产量计算
/2G Gw =×24×0K (1-?)=40000000/365×24×0.86×(1-3％)=5473.8kg/h
%)5%2,9.085.0(0<<<<εk
2.2燃料的燃烧计算
2.1.1煤的选取及基准的转换(织金烟煤）
Mar Mad Aad Ad Vdaf Cdaf Hdaf Odaf Ndaf Sdaf Qnet 2.28 1.42 4.69 — 29.59 83.23 5.24 10.21 0.64 0.53 29.69MJ/Kg
65.447
.1-10028
.2-10069.4100-100]
1[=?
=-?
=ar
ad
ad ar M M A A
60.77100
69.428.2-10023.83100-100]
1[=+?=+?=）（）（ar ar daf
ar A M C C
88.4100
69.428.2-10024.5100-100]
1[=+?=+?=）（）（ar ar daf
ar A M H H
收到基中除掉A ar 和M ar ，根据物料守衡有：（100-4.65-2.28）×0.01=0.9307
50.921.109307.09307.0=?=?=daf ar O O
60.064.09307.09307.0=?=?=daf ar N N 49.053.09307.09307.0=?=?=daf ar S S
2.1.2计算空气需用量，烟气生成量，烟气成分（设计中选用煤块作为燃料，所以空气系数取为1.4）
基准：100Kg 煤，引用下表 1Kg 煤燃烧所需理论空气量：
kg Nm O S H C V V ar ar ar ar o a /1.821
4
.22605.7214.22)3232412(211001004.22300*
2
=?=?-++=??=实际空气量：
Va =ɑV a =1.4×8.1=11.34N 3m /kg
理论烟气量：
kg
Nm V N S M H C V o
O ar ar ar ar ar /48.84.6276.91004.2221791004.22)283218212(3]
1[0
2=+?=?+?++++=
煤块燃烧中空气系数ɑ=1.3 1.7，取ɑ=1.4。实际烟气量：
V=V +(ɑ-1)V a =8.84×(1.4-1)×8.1=11.72N 3m /kg
2.1.3烟气的燃烧温度和密度
贵州全年平均温度为20度，设进窑炉的煤和空气的温度均为20度，差表可知
℃./36.13Nm kJ c f =,℃./296.13Nm kJ c a =
由上表可知Va=11.34N 3m /kg ，V=11.72N 3m /kg 燃料的收到基低位放热量：
]
1[,25)(1091030339ar ar ar ar ar ar ner M O S C C Q --++=
=339×77.6+1030×4.88+109×(0.49-9.5)-25×2.28 =30293.71kJ
理论燃烧温度：
c
vc
t c v t c Q t a
a a f f net th 1.10296
.12072.92036.171.30293]
1[??+?+=
++=
11.72c th t =30572.8 设th t 1=1600℃,c=1.65则
11.72×1.65×1600=30940.8>30572.8 设th t 2=1500℃,c=1.65则
11.72×1.65×1500=29007<30572.8
29007
8.309408
.305728.30940150016001600--=--th t 可得：th t =1581℃
实际温度：p t =ηth t =0.73×1581=1138℃ 烟气分子量gas M
12
2ar C V co =
×=1004
.22 1.45 )18
2(2ar
ar O H M H V +=×=1004.220.575 322ar SO S V =×
=1004
.220.0034 282ar N N V =×1004.22+2O V α×
2179=8.9648 22)1(O O V V -=α=0.6804
∑==i g a s g a s xiM M ,001.00.001×(12.37×44+4.91×18+0.029×64＋5.81×32＋
76.5×28)=29.62kg/kmol
ρ
kmol kg M gas /32.14
.2262.294.22===
在p t 温度时的密度为 ρ=ρ0
×T/T =273/(273+1138)×1.32=-0.256Kg/kmol
2.2 物料平衡及热平衡计算
2.2.1确定水的蒸发量 每小时水分蒸发量167925
1002
258
.547311002
12=--==--v v v W w G m
2.2.2干燥介质用量
冷空气温度20度，011.0%7000==Φx ， 高温烟气湿寒量：
干烟气
水汽）（）（Kg Kg M H A V M H x V x ar ar ar a ar ar a fl /041.0%88.288.4965.4-11.84.1293.1%
88.288.49011.01.84.1293.1)%9(1293.1)%9(293.1]
1[000=+?++??+?+???=
++-+++=αα 高发热量：煤
）（kg kJ O S H C Q ar ar ar ar gr /55.314809.5-49.010988.412556.77339)(1091255339]
1[=+?+?=-++=
热含量：
干烟气
kg kJ M H A V I V t c Q I ar ar ar a a f f gr fl /73.1611)%
88.288.4965.4(11.84.1293.153
1.84.1293.12036.155.3148075.0)%
9(1293.1293.1]
1[00
0=+?+-+?????+?+?=
++-+++=
ααη
煤
）（kg kJ O S H C Q ar ar ar ar gr /55.314809.5-49.010988.412556.77339)(1091255339]
1[=+?+?=-++=
求?：
)
(78
.3100
2519.41002510086.010*******]
1[1111
为水的比热为矿渣绝干比热，w m w m w m c c v c v c c =+-=+-= 27
.3302078.31679
8
.54732019.4]
1[11121=??+
?=+
=θθm w
w w m c m G c q 93.0100
2
19.41002-10086.0100100100222
2
=?+?=+-=v c v c c w m w
m
8
.96027.330129112918093.016798
.5473122222
=-=-==??==
m m m w m w
w m q q q c m G q θ
由烘干机的年产量及初水分等，取?2.2×12型烘干机 0.220.22,6
.3=?=K K m t
kF q w
l ，取小于料，取烘干机表面为绝热材， 9
.82122.214.3=??=∏=DL F
35
.21679
60
9.8222.06
.3=??=l q =+=?m l q q 960.8+2.35=963.15
设干燥介质入干燥器的温度为1000℃，出干燥器的温度为150℃，查附录十二可得:
=1I 920kg/kg 干空气，262.0,028.02
1
==x x ，
干空气Kg Kg x x I I /9.703)028.0262.0(15.923920)(]2[1212=--=-?-=
27.4028
.0262.01
121=-=-=
x x l m
每小时干燥介质用量：
h kg l m L m w m /3.716927.41679]
2[11干混合气=?==
混合比：
06.1011
.0028.0028
.0046.0]
2[11=--=
--=
A
fl x x x x n
2.2.3燃料消耗消耗量
当0>?时，蒸发1Kg 水的燃料消耗为：
水
）
（）（kg g n M H A V l m ar ar ar a m f /k 19.006.11%]88.288.4965.4-11.84.1293.1[27
.4)
1)%](9(1293.1[]
1[01
=++?++??=
+++-+=α
每小时燃料消耗h kg m m M w f f /01.319167919.0=?==
2.2.4废气生成量 废气量i m V 分为三份：
h kg h kg n L h kg n n L i i
m m /1679/2.348006
.111
3.716911/3689106.106.13.71691水汽：烟气：干空气：=+?=+=+?=+
出口废气为80℃，查附录五和附录六，则
h Nm m V h kg m L m m kg V V V m kg m kg m g i i m w m /5.10135873
.03
.8848/3.884816793.7169/873.02933.0%97.1800.1%69.4102.1%33.39%97.18%69.41%33.39/2933.0/02.180
273273
32.1/k 00.13/
/33
3
3==
==+=+==?+?+?======+?==ρ
ρρρρ平均密度，，比例分别为三种物质在废气中所占水汽空气烟气水汽
烟气空气
2.3烘干机的容积V 及规格
烘干机的容积及规格:
规格 82.1?φ 102.1?φ125.1?φ122.2?φ184.2?φ203?φ25
3/3.3?φ筒体NEIJI 内径(m)
1.2 1.2 1.5
2.2 2.4
3.0 3.0 筒体长度（m ） 8 10 12 12 18 20 25 筒体容积（3
m ） 9.1 11.3 21.2 45.6 81 141.4
筒体转速（r/min ） 5.5 5.5 5.07 4.7 3.2 3.5 3.5 筒体斜度（%） 3 5 5 5 4 3 4 电机转数（r/min ）
960
970
1460
970
970
985
985 电机功率（kW ） 5.5 7.5 17 22 30 55 55
3
2]2[2m
6.45122.24
14.34122.2=??==?L D V πφ，则烘干机容积
定选取规格为根据产量可以由下表决
2.4电动机的功率复核
系数k 值
物料填充率β（%） 0.1
0.15
0.20
0.25
单筒回转烘干机的k 值
0.049
0.069
0.082
0.092
kW
N m kg V t m G h
v v A v v t A m k Ln kD N w w m m
315.107.1867.4122.2092.0/7.1866
.4518.1)16798.5473()(18.1min 71)225200(45)225(80025.0120)200(120 458.0/t 9.0-6.0092.025.0(%)33
]3[2]
3[21213]
1[3=????==?+=+===--?-???=---=====停停）（产量可取。根据初水分含量及年，取矿渣密度查到为，
，则填充率为根据上表，假定取物料ρβρβρ
2.5烘干机的热效率计算
%
8.57%1007
.3029319.020
-15089.12490%
1002490]
1[1
2=???+=?-+=net f w Q m t t c η
2.6废气出烘干机的流速
s m D t V W i
i m m /53.1100
25-1002.2414.336002731502735.10135100
)100(436002732732]
1[2
2=?
??+?
=
-?+=
）
（βπ
2.7根据废气量及含尘量选型收尘设备和排风设备及管路布置
2.7.1 收尘设备选型 排风量：
()()
2.1/6.121625.101352.113]
4[111，一般取考虑漏风和储备的系数k h m V k V m =?==
废气含尘浓度33
]
4[1
1/5.136
.1216210%38.54732m g V G c w =??==
ε
实验选用气环反吹风袋式收尘器，是借助于反吹风机的风量对滤袋进行清灰，适用于含尘量15-30g/3m 。过滤风速为2-4m/min ，取2m/min ，耐热最高气温可达170℃。根据过滤风速和聚尘能力，查的滤袋阻力可取520Pa 。滤布材料选用合成纤维，当收尘室清灰时，首先关闭主气阀，切断气流，滤袋便从膨胀状态变为松动状态，由于滤袋的变形，使粉尘层破裂，然后，开启反吹风阀，此时，反吹风从滤袋外表面吹入，滤袋呈缩瘪状，粉尘在反吹风的作用下脱落入下部灰斗。反复关、开反吹风阀数次，可反复改变滤袋的状态，有利于滤袋清灰。
考虑到管道的漏风系数为1.1时，150度废气进入袋收尘的空气量为
343.13183155
273)
150273(6.121261.1,m Q P =++??=
/h
由于反吹时会有一部分额外空气进入收尘器内，引起风量的增加，风量通常增加20-30%，取30%.则有
2.10986)2.01(4
3.13183
=+?=P Q 3
m /h
203.616043.13138360m
A A
A
Q u p
f ===可得
对于气环反吹式袋收尘，=1A 1.152
m ，所以袋收尘器滤袋的个数N=5315
.103
.61= 2.7.2选型依据
1）含尘气体的处理量，可根据烘干机出口废气量考虑一定的漏风和储备获得。 2）含尘浓度和排放标准，332/130,/150m mg m mg c 取不大于。 3）总的收尘效率:
%3.99%10013500
100
13500%100[4]1211=?-=?-=
c c c η
2.8确定燃烧室及其附属设备
2.8.1据工艺要求选择燃烧室的型式
燃煤量小于200Kg/h 时可以选人工操作燃烧室，燃煤量大于200Kg/h 选用机械化操作燃烧室。由于故选择机械操作燃烧室,/200/01.319h kg h kg M f ?=
2.8.2计算炉篦面积
燃烧室炉蓖面积热强度
)/(3
m kW q F
通风方式及煤种
燃烧室型式
人工操作燃烧室
回转炉蓖燃烧室 倾斜推动炉蓖燃烧室 振动炉蓖燃烧室 人工通风
烟煤无烟煤
810~930 930~1050
930~1050，580~810
810~930 810~930 930~1160 900~1160
自然通风
烟煤 无烟煤
350~580，
470~700
─ ─
520~700 520~700
─ ─
1.3 题略 解： m 2.127481 .92.110)7893(3 =??-=??=??=?g p h h g p ρρ 1.5 题略 m 1.05.0 2.030sin m 2.0200kg/m 800/8.033=?======l h mm l cm g ρ已知： 烟气的真空度为： Pa 8.78430sin 2.081.9800=??=??=h g p v ρ ∵ 1 mmH 2O = 9.80665 Pa ∴ 1 Pa = 0.10197 mmH 2O O mmH 027.808.7842==Pa p v 烟气的绝对压力为： kPa 540.98Pa 388.985408.7843224.133745==-?=-= v b p p p 1.10 题略 解：锅内表压力 g 40.77kg 04077.081 .91041010063==???=?= ?= -g A p m A g m p g g 2.2填空缺数据（兰色）： 2.9 题略 已知：D 1 = 0.4 m ，p 1 =150 kPa ，且气球内压力正比于气球直径，即p = kD ，太阳辐射加热后D 2 = 0.45 m 求：过程中气体对外作功量 解：由D 1=0.4 m ，p 1=150 kPa ，可求得：k =375 kPa/m
kJ 27.2) (8 2 2 )6 (41423 332 1 =-= == ?==? D D k dD kD W dD kD D d kD pdV dW D D π π π π 答：过程中气体对外作功量为2.27 kJ 2.12 题略 解：（1）确定空气的初始状态参数 K 300)27273(m 10101010100kPa 1.29310100108.91951021332414 3 111=+==???===???+=+=+=-----T AH V A g m p p p p b g b （2）确定拿去重物后，空气的终了状态参数 由于活塞无摩擦，又能与外界充分换热，因此终了平衡状态时缸内空气的压力和温度与外界的压力和温度相等。则 33-3211 2124 3222m 101.50231 .1951 .29310K 300kPa 1.19510100108.9)100195(102?=?=====???-+=+=+=---p p V V T T A g m p p p p b g b 活塞上升距离 cm 023.5m 05023.01010010)15023.1()(4 3 12==??-=-=?--A V V H 对外做功量 J 999.9710)15023.1(101.195332=?-??=?=-V p W 由闭口系能量方程，Q =△U+W ，因T 2 = T 1，故△U = 0。所以求得气体与外界的换热量为 Q =W=97.999 J 讨论：（1）本题活塞上升过程为不可逆过程，其功不能用pdV W ?=2 1计算， 本题是一种特殊情况，即已知外界压力，故可用外界参数计算功（多数情况下外
第一章 思考题 1.平衡状态与稳定状态有何区别？热力学中为什幺要引入平衡态得概念？ 答：平衡状态就是在不受外界影响得条件下,系统得状态参数不随时间而变化得状态.而稳定状态则就是不论有无外界影响,系统得状态参数不随时间而变化得状态。可见平衡必稳定,而稳定未必平衡。热力学中引入平衡态得概念,就是为了能对系统得宏观性质用状态参数来进行描述. 2.表压力或真空度能否作为状态参数进行热力计算？若工质得压力不变,问测量其压力得 压力表或真空计得读数就是否可能变化? 答：不能,因为表压力或真空度只就是一个相对压力。若工质得压力不变，测量其压力得压力表或真空计得读数可能变化，因为测量所处得环境压力可能发生变化。 3．当真空表指示数值愈大时,表明被测对象得实际压力愈大还就是愈小？ 答:真空表指示数值愈大时，表明被测对象得实际压力愈小。 ４、准平衡过程与可逆过程有何区别? 答：无耗散得准平衡过程才就是可逆过程,所以可逆过程一定就是准平衡过程，而准平衡过程不一定就是可逆过程. ５、不可逆过程就是无法回复到初态得过程,这种说法就是否正确? 答:不正确。不可逆过程就是指不论用任何曲折复杂得方法都不能在外界不遗留任何变化得情况下使系统回复到初态,并不就是不能回复到初态。 6、没有盛满水得热水瓶,其瓶塞有时被自动顶开，有时被自动吸紧,这就是什幺原因? 答:水温较高时,水对热水瓶中得空气进行加热，空气压力升高，大于环境压力，瓶塞被自动顶开。而水温较低时,热水瓶中得空气受冷，压力降低，小于环境压力，瓶塞被自动吸紧。 7、用U形管压力表测定工质得压力时,压力表液柱直径得大小对读数有无影响? 答:严格说来，就是有影响得,因为Ｕ型管越粗，就有越多得被测工质进入Ｕ型管中,这部分工质越多,它对读数得准确性影响越大。 习题 1－１解: 1. 2. 3. 4. 1-2图1-８表示常用得斜管式微压计得工作原理。由于有引风机得抽吸，锅炉设备得烟道中得压力将略低于大气压力。如果微压机得斜管倾斜角,管内水 解:根据微压计原理，烟道中得压力应等于环境压力与水柱压力之差
电厂热工新员工入职感想 电厂热工新员工难免会有知识上的不足，那么他们的入职感想是什么呢?下面由为你提供的电厂热工新员工入职感想，希望能帮到你。 电厂热工新员工入职感想(一)我的梦想就是进入电厂工作，如今梦已成真，她已经陪伴我走过了大半年。当我走出校园，踏进电厂的那一刻开始，我就知道这必将是我人生中最大的一个转折点，以后的旅程必将充满着无限的机遇和挑战。 “纸上得来终觉浅”是我对从学校走到工作岗位的最大感触。 在单位领导的精心安排下，我们进厂一开始就进行了入职培训教育，学习单位各项规章制度，职业道德培训和人格塑造等知识，同时，培训我们的胡老师和周主任教给了我们很多很多做人和做事的方法，为我们在日后的生活和工作增添了不少营养元素。 从事电力生产，最重要好的是要做好安全生产工作，“安全第一”这四个字必须时刻牢记在我们的心里。为此，从厂里安监部门到班组，都对我们进行了一系列的安全生产知识培训，认真学习《电业安全工作规程》里面的每一项规定，这过程中我们学会了心肺复苏急救法等安全知识。要做到真正的安全，必须从我做起，严格遵守《电业安全工作规程》，杜绝一切违规违章操作，真正意义上达到安全生产的目的。
我在检修部炉修班工作。“脏、累、苦”无时无刻不跟炉修班联系在一起，然而，对于一个来自农村家庭的年轻人，这算不了什么。炉修班是检修部的一个重量级班组，她在确保机组长周期安全运行起到举足轻重的作用。作为一个新人，我虚心向师傅们学习，善于思考，认真牢记和总结师傅们做教给的知识，勤于动手操作，将理论知识和实践有机的结合起来，每天的工作，都给我带来了巨大的收益。 一开始我就认真的学习整个电厂的各个系统，努力掌握各个设备的工作原理，为日后的检修工作打下坚实的理论基础。在实践方面，在炉修班的转自师傅们手把手的精心教导下，我很快的学会了一些常见的检修工艺与流程，学会了处理一些常见的设备缺陷。制粉系统中的各个设备最容易出现故障，影响机组运行。比如磨煤机撑杆断落，给煤机皮带跑偏等。正因为这些问题的出现，我们才有机会深入到实际操作中去，假如没有磨煤机撑杆的断落，我们就无法了解它的整个结构，无法亲自读懂它的“内涵”。所以，只有自己亲自接触，亲自的去实践，才能从书本中跳跃出来，快速的处理每一件事情，这就是检修工作的一个重要学习的地方，才能真真正正的学到和牢记知识。 在这里，除了工作之余，公司还会为我们安排了丰富的业余活动，每个人都可以发挥自己的特长，在属于自己的舞台上展现自己。如一年一度的足球联赛，每逢节假日安排的棋牌，游园活动等娱乐节目。我们公司领导们真可是煞费苦心，努力为我们营造一种良好的生活和工作氛围，不仅在解除工作疲惫的同时，还提高了个人的综合素质，陶冶了情操。
热工基础题库 一、选择题 基本概念 1.与外界只发生能量交换而无物质交换的热力系统称为。B A、开口系统 B、闭口系统 C、绝热系统 D、孤立系统 2.与外界既无能量交换又无物质交换的热力系统称为。D A、开口系统 B、闭口系统 C、绝热系统 D、孤立系统 3.开口系统与外界可以有。D A、质量交换 B、热量交换 C、功量交换 D、A+B+C 4.与外界有质量交换的热力学系统是：A A、开口系统 B、闭口系统 C、绝热系统 D、孤立系统 5.下列与外界肯定没有质量交换但可能有热量交换。B A、绝热系统 B、闭口系统 C、开口系统 D、孤立系统 6.实现热功转换的媒介物质称为。C A、系统 B、气体 C、工质 D、蒸气 7.工质应具有良好的和。A A、流动性/膨胀性 B、耐高温性/导热性 C、耐高压性/纯净 D、耐腐蚀性/不易变形 8.若闭系处于热力学平衡状态，则内部工质的处处一致。A A、压力和温度 B、压力和比容 C、比容和温度 D、压力、温度和比容 9.稳定状态是平衡状态，而平衡状态是稳定状态。B A、一定/一定 B、不一定/一定 C、一定/不一定 D、不一定/不一定 10.均匀状态是平衡状态，而平衡状态是均匀状态。C A、一定/一定 B、不一定/一定 C、一定/不一定 D、不一定/不一定 11.下列组参数都不是状态参数。C A、压力；温度；比容 B、内能；焓；熵 C、质量；流量；热量 D、膨胀功；技 术功；推动功 12.下列组参数都是状态参数。A A、焓；熵；比容 B、膨胀功；内能；压力 C、热量；比热；温度 D、技术功；动能；位能 13.下列答案是正确的。B A、10℃=43.8℉=285.15K B、10℃=50℉=283.15K C、10℃=40.2℉=285.15K D、10℃=42℉=283.15K 14.摄氏温度变化1℃与热力学绝对温度变化1K相比，有。B A、前者大于后者 B、两者相等 C、后者大于前者 D、不一定 15.摄氏温度变化1℃与华氏温度变化1℉相比，有。B A、前者大于后者 B、两者相等 C、后者大于前者 D、不一定 16.若大气压力为100KPa，真空度为60KPa，则绝对压力为。D A、160KPa B、100KPa C、60KPa D、40KPa 17.若大气压力为100KPa，表压力为60KPa，则绝对压力为。A A、160KPa B、100KPa C、60KPa D、40Kpa 18.在工程热力学计算中使用的压力是。A A、绝对压力 B、表压力 C、真空压力 D、大气压力 19.若大气压力为0.1Mpa，容器内的压力比大气压力低0.004Mpa，则容器的B。 A、表压力为0.096Mpa B、绝对压力为0.096Mpa C、真空度为0.104Mpa D、表压力为0.104Mpa
试卷一 一、选择(本大题16分，每小题2分) 1.某系统经过一个任意不可逆过程达到另一状态，表达式（）正确。 (a)ds＞dq/T(b)ds＜dq/T（c）ds=dq/T 2。处于平衡状态的简单可压缩热力系统，其状态参数间的关系正确的是().(ρ为密度)。 （a）F=F（ρ，v,T)(b）F=F(ρ,v，P)（c)F=F(ρ,P,T) ３．用压力表测量容器内氧气的压力，压力表读数为25bar。已知当地大气压力为1bar，则氧气的真实压力为（）bar. (a）26（b）25（c）24 ４．在p－v图上，经过同一状态点的理想气体等温过程线斜率的绝对值比绝热过程线斜率的绝对值（） (a)大（b）小（c)相等（d）可能大，也可能小 ５．理想气体1kg经历一不可逆过程,对外做功20kJ放热20kJ,则气体温度变化为（)。 (a）提高(b）下降（c）不变 ６．同一理想气体从同一初态分别经定温压缩、绝热压缩和多变压缩（1 ７．理想气体等温过程的技术功为（） (a）h1-h2（b）0（c）（d）v(p1=p2） ８．理想气体绝热流经节流阀，节流后稳定截面处的焓值（）（a)升高（b)降低（c)不变（d）无法确定 二、判断正误(划“√”或“×”号）（本大题16分，每小题2分） 1。系统从外界吸收热量，温度一定升高（）。 2.在热力循环中，如果工质不向冷源放热，则该循环的热效率可以达到100%（). 3。沸腾状态的水总是烫手的。(） 4.蒸汽抽汽回热循环每级抽汽量越大，循环热效率越大。（) 5。绝热过程一定是定熵过程.() 6.供热系数一定大于1，制冷系数也一定大于1。（） 7.实际气体的压缩因子总不等于1。（） 8.任意可逆循环的热效率都是。（) 三、填空（本大题16分,每小题2分） １、稳定流动能量方程式应用于换热器时的简化形式 2、2kg空气从300K定压加热到700K时的吸热量为kJ（空气比定压热容=1.004kJ/（kg·K）） ３、当湿蒸汽的干度x＝0时，工质全部为。 ４、一不可逆热机在高温热源Th和低温热源Tl之间工作。高温热源熵变–1。5kJ/K;低温热源熵变2.5kJ/K,热机在绝热压缩过程中熵变0。2kJ/K；绝热膨胀过程中熵变0.7kJ/K；取高温热源、低温热源和热机为系统，则完成循环后此系统的熵变S系=＿＿＿kJ/K。 ５、已知氧气在250K时=0。913kJ/（kg·K),=0.653kJ/（kg·K）.则该气体的气体常数R 流量检测和仪表 一流量测量的应用领域 （一）为什么在国民经济中如此广泛采用流量测量和仪表？ 流量测量是研究物质量变的科学，质量互变规律是事物联系发展的基本规律，量是事物所固有的一种规定性，它是事物的规模、程度、速度以及它的构成成份在空间上的排列组合等等可以用数量表示的规定性，因此其测量对象不限于传统意义上的管道流体，凡需掌握量变的地方都有流量测量的问题，例如城市交通的调度，需掌握汽车的车流量的变化，它是现代化城市交通管理需检测的一个参数。流量和压力、温度并列为三大检测参数，对于一定的流体，只要知道这三个参数就可计算其具有的能量，在能量转换的测量中必须检测此三个参数，而能量转换是一切生产过程和科学实验的基础，因此流量和压力温度仪表得到最广泛的应用。 （二）流量测量技术和仪表的应用领域 1.工业生产过程 流量仪表是过程自动化仪表与装置中的大类仪表之一，它被广泛应用于冶金、电力、煤炭、化工、石油、交通、建筑、轻纺、食品、医药、农业、环境保护及人民日常生活等国民经济各个领域，它是发展工农业生产、节约能源、改进产品质量、提高经济效益和管理水平的重要工具，在国民经济中占有重要的地位。在过程自动化仪表与装置中，流量仪表有两大功用：作为过程自动化控制系统的检测仪表和测量物料数量的总量表。据统计，流量仪表的产值约占全部过程自动化检测仪表与装置产值的五分之一。 2.能源计量 能源分为一次能源（煤炭、原油、瓦斯气、石油气、天然气）、二次能源（电力、焦炭、煤气、成品油、液化石油气、蒸汽）及含能工质（压缩空气、氧、氮、氢、水）等。1998年1月1日公布中华人民共和国节约能源法，说明我国的能源政策开发与节约并重，把节约放在优先的地位。由于我国产业结构，产品结构不合理，生产设备和工艺落后，管理不善，能源的利用率只有32，比国际先进水平平均低10，每消耗一吨标准煤创造的国内生产总值，只有发达国家的二分之一到四分之一，我国每生产一吨钢综合煤耗为976公斤，而国际先进水平为650公斤。风机、水泵、锅炉等应采用高效节能的先进设备。能耗是考核企业管理水平的一个重要指标，要节能除采用先进设备与工艺外，主要是加强管理的问题，而管理必须配备计量系统才能进行定量的管理。每个企业，对进厂、出厂、自产自用的能源进行计量，对生产过程中的分配、加工、转换、储运和消耗，生活和辅助部门的能耗进行计量。目前我国流量计量系统正常工作的百分率比较低，除仪表质量外，尚有许多复杂原因影响正常 第一章热力学基础知识 一、填空题 1.实现能与能相互转化的工作物质就叫做。 2.热能动力装置的工作过程,概括起来就就是工质从吸取热能,将其中一部分转化为,并把余下的一部分传给的过程。 3.热力系统与外界间的相互作用一般说有三种,即系统与外界间的交换、交换与交换。 4.按系统与外界进行物质交换的情况,热力系统可分为与两类。 5.状态参数的变化量等于两状态下,该物理量的差值,而与无关。 6.决定简单可压缩系统状态的独立状态参数的数目只需个。 7.1mmHg= Pa;1mmH2O= Pa。 8.气压计读数为750mmHg,绝对压力为2、5×105Pa的表压力为MPa。 9.用U形管差压计测量凝汽器的压力,采用水银作测量液体,测得水银柱高为720、6mm。已知当时当地大气压力Pb=750mmHg,则凝汽器内蒸汽的绝对压力为MPa。 10.一个可逆过程必须就是过程,而且在过程中没有。 11.只有状态才能用参数坐标图上的点表示,只有过程才能用参数坐标图上的连续实线表示。 12.热量与功都就是系统与外界的度量,它们不就是而就是量。 13.工质作膨胀功时w 0,工质受到压缩时w 0,功的大小决定于。 二、名词解释 1.标准状态—— 2.平衡状态—— 3.准平衡过程—— 4.可逆过程—— 5.热机—— 6.热源—— 7.热力系统—— 8.体积变化功—— 9.热力学温标—— 10.孤立系—— 三、判断题 1.物质的温度越高,则所具有的热量愈多。 2.气体的压力越大,则所具有的功量愈大。 3.比体积与密度不就是两个相互独立的状态参数。 4.绝对压力、表压力与真空都可以作为状态参数。 6.孤立系内工质的状态不会发生变化。 7.可逆过程就是不存在任何能量损耗的理想过程。 8.凝汽器的真空下降时,则其内蒸汽的绝对压力增大。 9.若容器中气体的压力没有改变,则压力表上的读数就一定不会改变。 四、选择题 1.下列各量可作为工质状态参数的就是: (1)表压力; (2)真空; (3)绝对压力。 2.水的三相点温度比冰点温度应: (1)相等; (2)略高些; (3)略低些。 3.下列说法中正确的就是: (1)可逆过程一定就是准平衡过程; “热工基础”课程教学大纲 英文名称：Fundamental of Thermodynamics and Heat Transfer 课程编号：ENPO330103 学时：48 （理论学时：44 实验学时：4 课外学时：58）学分：2.5 适用对象：机械工程与自动化、材料科学与工程、航空航天和工程力学等专业本科生 先修课程：高等数学，大学物理 使用教材及参考书： 教材 [1] 傅秦生赵小明唐桂华.热工基础（第3版）.北京：机械工业出 版社，2015 参考教材 [1] 杨世铭陶文铨.传热学（第4版）北京：高等教育出版社2006 [2] 沈维道童钧耕工程热力学(第4版)北京:高等教育出版社2007 一、课程性质和目的（100字左右） 性质：基础理论 目的：通过本课程学习，使学生掌握包括热能与机械能相互转换基本理论和热量传递规律两方面的热工理论知识，获得有 关热科学的基本分析计算训练和解决有关热工工程问题的 基本能力。同时还应为学生对热学科的建模和问题的处理 奠定基础。 二、课程内容简介（200字左右） 热工基础是研究热现象的一门技术基础课程，主要讲授热能与机械能相互转换基本理论和热量传递规律，以提高热能利用完善程度的一门技术基础课，是机械学科、材料学科、航空航天和建筑等学科相关专业的一门必修课程。本课程为学生学习有关专业课程和将来解决热工领域的工程技术问题奠定坚实的基础。 三、教学基本要求 1．掌握热能和机械能相互转换的基本规律(第一、第二定律)，以解决工程实际中有关热能和机械能相互转换的能量分析计算和不可逆分析计算； 2．掌握包括理想气体、蒸气和湿空气在内的常用工质的物性特点，能熟练应用常用工质的物性公式和图表进行物性计算； 3．掌握不同工质热力过程和循环的基本分析方法，能对工质的热力过程和循环进行计算，具有解决实际工程中有关热能转换的能量分析和计算能力； 4．掌握包括导热、对流换热、辐射换热三种热量传递方式的机理，进而掌握热量传递的基本规律和基本理论； 5．能对较简单的工程传热问题进行分析和计算，具有解决较简单的传热问题，尤其解决是与力学分析有关的传热问题的能力。四、教学内容及安排 0绪论（能源概述） 1、内容:能源和热能利用的基本知识：本学科研究对象，主要研究 《热工基础》综合练习题 一、填空题 1．雾化燃烧是气体燃烧料的一种燃烧方式？ 2．包含对流换热系数的准数是 3．洁白的雪对热射线有很强的反射能力？ 4．金属的导热系数随着温度的升高而降低？ 5．为提高实际燃烧温度，空气过剩系数不宜太小，也不能过大？ 6．由红砖、保温砖、粘土砖组成多层平壁，如层与层间由于接触不紧密而存在空气，则多层平壁的传导热流量将（a）增大；（b）减小；（c）不变；（d）不能确定。 7．对不饱和空气，干球温度、湿球温度、露点温度之间三者的大小关系是 8．影响自然排烟烟囱抽力的主要因素有 二、简答题 1．为什么新干法窑尾的电收尘器前要设置增湿塔 2．多通道燃烧器有什么突出的优点 3．新型控流阻力篦板主要解决了什么关键问题，篦板阻力与料层阻力的关系发生了什么变化 4．回转窑应具备什么功能，怎样调控物料在窑内的运动 5．简述新型干法生产工艺的发展历程试从热工角度讨论生产中节能降耗的可能途径 6．冷却机的性能有哪些评价指标 7．分解炉内的旋风和喷腾效应有什么主要效果（15分） 8．悬浮预热器的共性有哪些，使用中预热器为何要采用多级串联的工艺布置（15分）9．生产中可采用哪些措施防止结皮堵塞。 10．降低预热器系统阻力损失的措施有哪些 11．生产中为什么要控制分解炉内的温度为890±30℃） 12．影响碳酸盐分解的主要因素有哪些？已知某生产线入窑生料的烧失量为36.2%，出窑烟气中的物料烧失量为3.8%，试求其入窑的表观分解率。 13．简述预分解窑系统中分解炉的主要功能，分解炉内的物料分散与均布是怎样实现的？ 新型干法生产工艺为何能降低废气中的NOx排放量？ 14．在什么情况下应考虑采用旁路放风，它对预热器窑和预分解窑的影响是否一样？15．第三代篦冷机采用了哪些主要的技术措施？ 16．试从熟料形成的热化学入手，说明生产过程中建立稳定的热工制度的必要性，稳定热工制度应有哪些保证条件？ 17．新型干法水泥生产中的D-D炉与RSP炉的主要区别是什么？ 18．生料再循环的目的是什么？ 19．新型干法生产中，为使系统控制最优，对各级预热器的分离效率应进行怎样的控制（以4级预热器为例）？ 20．怎样定义碱的内循环与外循环？ 21．复合式篦冷机与组合阶段式篦冷机的主要区别是什么？ 22．水泥熟料的实际热耗主要由那几部分组成？ 23．在不考虑土建投资的情况下，若追求热效率最高，是不是以增加预热器的级数为好？24．结合传热理论说明预热器系统换热效率好的原因。 对我国热工基础课程发展的一些思考 摘要：本文在简要回顾热工课程教学的历史后，着重介绍和分析了工业发达国家近十年热工及相关课程的教学与教材编著情况，最后提出对该类课程发展的一些思考和意见。认为，热工基础类课程作为介绍热能的有效合理利用及转换与传递规律的课程，应当成为工科类学生的一门公共技术基础课。 关键词：工程热力学；传热学；课程历史与发展；思考和建议 热工课程以研究热能的有效利用及转换与传递规律为其基本内容，在工科许多大类专业的人才培养中具有重要地位。在我国，热工基础课程一般指工程热力学与传热学两门课程，内容主要由工程热力学与传热学组成的“热工学”或“热工基础”也属于热工基础课程的范畴。本文的讨论主要针对这三类课程来进行。 至上世纪末，我国热工课程开设的情况是：有150余所高等工业学校开设热工类课程，分布在除台湾、西藏、青海三省区以外的境内高校。全国热工课程教学的一般情况是：(1)热工课程的设置主要在能源动力类、石油化工类、航天航空类、土建类、交通运输、轻纺食品等大类专业；(2)热工教学实验以验证性为主，测试手段比较落后，设备比较陈旧：(3)已经出版了一批由我国作者自行编写的工程热力学、传热学与热工学教材。 6年多来，经过“211工程”、“985工程”建设项目的支持，我国热工实验教学情况有了较大改观，开课的大类专业面有所扩大，机械类专业目前大多开出了少学时的热工学课程。同时通过教育部组织的面向21世纪教学内容和课程体系的改革，以及21世纪初高等教育教学改革项目的实践，出版了一批面向21世纪课程教材，使我国热工课程教材的内容有了较大的更新，编著水平也明显提高。在近十年中，国际上工业先进国家也同时在进行着类似的改革，并出现了一批比较优秀的新教材。与这些先进国家的热工课程教学和新教材相比较，我国还有一定的差距，某些方面差距还比较大。 本文在简要回顾了热工课程教学的历史后，着重介绍和分析了工业发达国家近十年中热工及相关课程的教学与教材编著情况，最后提出作者的意见，以求教于国内同行专家和教师。 一、国外、境外热工课程教学发展情况 1．热工课程教学的历史 电厂热工基础知识 １、什么叫测量？ 测量就就是通过实验的方法,把被测量与其所采用的单位标准量进行比较,求出其数值的过程。 ２、什么叫测量仪表？ 被测量与其单位用实验方法进行比较,需要一定的设备,它输入被测量,输出被测量与单位的比值,这种设备就叫测量仪表。 ３、什么就是测量结果的真实值？ 测量结果的真实值就是指在某一时刻,某一位置或某一状态下,被测物理量的真正大小,一般把标准仪器所测量的结果视为真实值。 ４、什么叫测量误差？ 测量误差:测量结果与测量真实值之存在的差值,通常称为测量误差。测量误差有大小,正负与单位。 ５、什么叫示值绝对误差？ 仪表的指示值与被测量的真实值之间的代数差,称为示值绝对误差。 ６、什么叫示值的相对误差？ 示值的绝对误差与被测量的实际值之比称为示值的相对误差。 ７、什么叫示值的引用误差？ 示值的绝对误差与该仪表的量程上限或量程范围之比,称为示值的引用误差,以百分数表示。 ８、什么叫仪表的基本误差？ 在规定的技术条件下,将仪表的示值与标准表的示值相比较, 在被测量平稳增加与减少的过程中,在仪表全量程取得的诸示值的引用误差中的最大者,称为仪表的基本误差。 ９、什么叫系统误差？ 在相同条件下多次测量同一量时,误差的大小与符号保持恒定,或按照一定规律变化,这种误差称为系统误差。一般可以通过实验或分析的方法查明其变化的规律及产生的原因,并能在确定数值大小与方向后,对测量结果进行修正。 １０、什么叫偶然误差？ 在相同条件下多次测量同一量时,误差的大小、符号均无规律,也不能事前估计,这类误差叫偶然误差。 １１、什么叫粗大误差？ 明显地歪曲了测量结果的误差称为粗大误差,简称粗差。 １２、什么叫仪表的灵敏度？ 灵敏度就是仪表对被测量的反应能力,通常定义为输入变化引起输出变化*L对输入变化*X之比值。它就是衡量仪表质量的重要指标之一,仪表的灵敏度高,则示值的位数可以增加,但应注意灵敏度与其允许误差要相适应,过多的位数就是不能提高测量精度的。 １３、什么就是仪表的分辨力？ 仪表的分辨力也叫鉴别力,表明仪表响应输入量微小变化的能力。分辨力不足将引起分辨误差,即在被测量变化某一定值时,示值仍不变,这个误差叫不灵敏区或死区。 １４、火力发电厂的热工测量参数有哪些？ 一般有温度、压力、流量、料位与成分,另外还有转速,机械位移与振动。 试卷一 一、选择（本大题 16 分，每小题 2 分） 1.某系统经过一个任意不可逆过程达到另一状态，表达式（）正确。 (a) ds ＞ dq/T （ b ） ds ＜ dq/T （ c ） ds=dq/T 2.处于平衡状态的简单可压缩热力系统，其状态参数间的关系正确的是（）。 (ρ为密度 ) 。 (a)F=F(ρ,v,T) （ b ） F=F(ρ,v,P) （ c ） F=F(ρ,P,T) ３．用压力表测量容器内氧气的压力，压力表读数为 25bar 。已知当地大气压力为 1bar ，则氧气的真实压力为（） bar 。 (a) 26 （ b ） 25 （ c ） 24 ４．在 p － v 图上，经过同一状态点的理想气体等温过程线斜率的绝对值比绝热过程线斜率的绝对值（） (a) 大（ b ）小（ c ）相等（ d ）可能大，也可能小 ５．理想气体 1kg 经历一不可逆过程，对外做功 20kJ 放热 20kJ ，则气体温度变化为（）。 (a) 提高（ b ）下降（ c ）不变 ６．同一理想气体从同一初态分别经定温压缩、绝热压缩和多变压缩（ 1 1.系统从外界吸收热量，温度一定升高（）。 2.在热力循环中，如果工质不向冷源放热，则该循环的热效率可以达到 100% （）。 3.沸腾状态的水总是烫手的。 ( ) 4.蒸汽抽汽回热循环每级抽汽量越大，循环热效率越大。 ( ) 5.绝热过程一定是定熵过程。 ( ) 6.供热系数一定大于 1 ，制冷系数也一定大于 1 。 ( ) 7.实际气体的压缩因子总不等于 1 。（） 8.任意可逆循环的热效率都是。 ( ) 三、填空（本大题 16 分，每小题 2 分） １、稳定流动能量方程式应用于换热器时的简化形式 2、2kg 空气从 300K 定压加热到 700K 时的吸热量为 kJ （空气比定压热容 =1.004 kJ/ （ kg ·K ）） ３、当湿蒸汽的干度 x ＝ 0 时，工质全部为。 ４、一不可逆热机在高温热源 T h 和低温热源 T l 之间工作。高温热源熵变–1.5kJ/K ；低温热源熵变2.5kJ/K ，热机在绝热压缩过程中熵变 0.2kJ/K ；绝热膨胀过程中熵变 0.7kJ/K ；取高温热源、低温热源和热机为系统，则完成循环后此系统的 熵变S 系 = ＿＿＿ kJ/K 。 ５、已知氧气在 250K时=0.913 kJ/(kg·K)，=0.653 kJ/(kg·K)。则该气 体的气体常数R g =＿＿＿kJ/(kg·K)。 ６、一热泵工作时向高温热源传递热量 50kJ, 消耗掉的机械能 20 kJ, 供暖系数为。 热工基础课后答案超详细版 (张学学) 本页仅作为文档页封面，使用时可以删除 This document is for reference only-rar21year.March 第一章 思考题 1.平衡状态与稳定状态有何区别热力学中为什幺要引入平衡态的概念 2. 答：平衡状态是在不受外界影响的条件下，系统的状态参数不随时间而变化的状态。而稳定状态则是不论有无外界影响，系统的状态参数不随时间而变化的状态。可见平衡必稳定，而稳定未必平衡。热力学中引入平衡态的概念，是为了能对系统的宏观性质用状态参数来进行描述。 3.表压力或真空度能否作为状态参数进行热力计算若工质的压力不变，问测量 其压力的压力表或真空计的读数是否可能变化 4. 答：不能，因为表压力或真空度只是一个相对压力。若工质的压力不变，测量其压力的压力表或真空计的读数可能变化，因为测量所处的环境压力可能发生变化。 3．当真空表指示数值愈大时，表明被测对象的实际压力愈大还是愈小？答：真空表指示数值愈大时，表明被测对象的实际压力愈小。 4. 准平衡过程与可逆过程有何区别？ 答：无耗散的准平衡过程才是可逆过程，所以可逆过程一定是准平衡过程，而准平衡过程不一定是可逆过程。 5. 不可逆过程是无法回复到初态的过程，这种说法是否正确？ 答：不正确。不可逆过程是指不论用任何曲折复杂的方法都不能在外界不遗留任何变化的情况下使系统回复到初态，并不是不能回复到初态。 6. 没有盛满水的热水瓶，其瓶塞有时被自动顶开，有时被自动吸紧，这是什幺原因？ 答：水温较高时，水对热水瓶中的空气进行加热，空气压力升高，大于环境压力，瓶塞被自动顶开。而水温较低时，热水瓶中的空气受冷，压力降低，小于环境压力，瓶塞被自动吸紧。 7. 用U 形管压力表测定工质的压力时，压力表液柱直径的大小对读数有无影响？ 答：严格说来，是有影响的，因为U 型管越粗，就有越多的被测工质进入U 型管中，这部分工质越多，它对读数的准确性影响越大。 习 题 1-1 解： kPa bar p b 100.61.00610133.37555==??=- 1. kPa p p p g b 6.137********.100=+=+= 2. kPa bar p p p b g 4.149494.1006.15.2==-=-= 3. kPa mmHg p p p v b 3315.755700755==-=-= 4. kPa bar p p p b v 6.50506.0 5.000 6.1==-==- 1-2 图1-8表示常用的斜管式微压计的工作原理。由于有引风机的抽吸，锅 炉设 备的烟道中的压力将略低于大气压力。如果微压机的斜管倾斜角?=30α， 管内水 解：根据微压计原理，烟道中的压力应等于环境压力和水柱压力之差 mmHg Pa gh p 35.79805.0102008.91000sin 3==????=-αρ＝水柱 mmHg p p p b 65.74835.7756=-=-=水柱 1-3 解： bar p p p a b 07.210.197.01=+=+= 思考题 第一章 1.平衡状态与稳定状态有何区别？热力学中为什幺要引入平衡态的概念？ 答：平衡状态是在不受外界影响的条件下，系统的状态参数不随时间而变化的状态。而稳定状态则是不论有无外界影响，系统的状态参数不随时间而变化的状态。可见平衡必稳定，而稳定未必平衡。热力学中引入平衡态的概念，是为了能对系统的宏观性质用状态参数来进行描述。 2.表压力或真空度能否作为状态参数进行热力计算？若工质的压力不变，问测量其压力的 压力表或真空计的读数是否可能变化？ 答：不能，因为表压力或真空度只是一个相对压力。若工质的压力不变，测量其压力的压力表或真空计的读数可能变化，因为测量所处的环境压力可能发生变化。 3．当真空表指示数值愈大时，表明被测对象的实际压力愈大还是愈小？ 答：真空表指示数值愈大时，表明被测对象的实际压力愈小。 4. 准平衡过程与可逆过程有何区别？ 答：无耗散的准平衡过程才是可逆过程，所以可逆过程一定是准平衡过程，而准平衡过程不一定是可逆过程。 5. 不可逆过程是无法回复到初态的过程，这种说法是否正确？ 答：不正确。不可逆过程是指不论用任何曲折复杂的方法都不能在外界不遗留任何变化的情况下使系统回复到初态，并不是不能回复到初态。 6. 没有盛满水的热水瓶，其瓶塞有时被自动顶开，有时被自动吸紧，这是什幺原因？ 答：水温较高时，水对热水瓶中的空气进行加热，空气压力升高，大于环境压力，瓶塞被自动顶开。而水温较低时，热水瓶中的空气受冷，压力降低，小于环境压力，瓶塞被自动吸紧。 7. 用U形管压力表测定工质的压力时，压力表液柱直径的大小对读数有无影响？ 答：严格说来，是有影响的，因为U型管越粗，就有越多的被测工质进入U型管中，这部分工质越多，它对读数的准确性影响越大。 第二章 热工基础读书报告 摘要：能源是提供能量的源泉，是人类社会生存和发展的源泉。热工的基础课程的目的是认识和掌握能源开发和利用的基本规律，为合理的开发和利用能源奠定理论基础。本文就热工基础这门课程的学习进行了以下三方面的总结。第一：说明这门课程的研究目的和研究方法；第二：简单总结各章节的主要内容和知识框架体系；第三：从个人角度论述一下学习这门课程的心得体会及意见。 关键词：能量热工学研究方法心得体会 正文 自然界蕴藏着丰富的能源，大部分能源是以热能的形式或者转换为热能的形式予以利用。因此，人们从自然界获得的的能源主要是热能。为了更好地直接利用热能，必须研究热量的传递规律。 1 热工基础的研究目的和研究方法 1.1 研究目的 热的利用方式主要有直接利用和间接利用两种。前者如利用热能加热、蒸煮、冶炼、供暖等直接用热量为人们服务。后者如通过个证热机把热能转化为机械能或者其他形式的能量供生产和生活使用。 能量的转换和传递是能量利用中的核心问题，而热工基础正是基于实际应用而用来研究能量传递和转换的科学。 传热学就是研究热量传递过程规律的学科，为了更好地间接利用热能，必须研究热能和其他能量形式间相互转换的规律。工程热力学就是研究热能与机械能间相互转换的规律及方法的学科。由工程热力学和传热学共同构成的热工学理论基础就是主要研究热能在工程上有效利用的规律和方法的学科。 作为一门基于实际应用而产生的学科，其最终还是要回归到实际的应用中，这样一来，就要加强对典型的热工设备的学习和掌握。 1.2研究方法 热力学的研究方法有两种：宏观研究方法和微观研究方法。宏观研究方法是以热力学第一定律和热力学第二定律等基本定律为基础， 热工测量 ●热工测量：是指压力、温度等热力状态参数的测量，通常还包括一些与热力生产过程密切相关的参数测量，如测量流量、液位、振动、位移、转速和烟气成分等。 ●测量方法： 按测量结果获取方式：直接、间接测量法； 按被测量与测量单位的比较方式：偏差、微差、零差测量法； 按被测量过程中状态分：静态、动态测量法。 ●热工仪表组成：感受件，传送件，显示件。 ●仪表的质量指标：准确度、线性度、回差、重复性误差、分辨率、灵敏度、漂移。 ●热力学温标所确定的温度数值称为热力学温度也称绝对温度，用符号T表示。单位为开尔文，用K表示。 ●测量方法分类： 接触式测温方法：膨胀式液体和固体温度计、压力式温度计、热电偶温度计和热电阻温度计、热敏电阻温度计。 非接触式测温方法：光学高温计，光电高温计、辐射温度计和比色温度计。 温度测量部分 接触式测温 （1）热电偶温度计 ①标准化热电偶：工艺上比较成熟，能批量生产、性能稳定、应用广泛，具有统一分度表并已列入国际和国家标准文件中的热电偶。 ②非标准化的热电偶：进一步扩展高温和低温的测量范围；但还没有统一的分度表，使用前需个别标定。 ●热电偶温度计：由热电偶、电测仪表和连接导线组成。 标准化热电偶-200~1600℃；非标准化热电偶-270~2800℃。 ①测温范围广，可以在1K至2800℃的范围内使用； ②精度高； ③性能稳定； ④结构简单； ⑤动态特性好； ⑥由温度转换的电信号便于处理和远传。 ·8种标准化热电偶：S型、R型、B型、K型、N型、E型、T型、J型 ·四类非标准化热电偶：贵金属、贵—廉金属混合式、难熔金属、非金属 ●热电偶测温原理：热电效应：两种不同成分的导体（或半导体）A和B的两端分别焊接或绞接在一起，形成一个闭合回路，如果两个接点的温度不同，则回路中将产生一个电动势，称之为热电势，这种效应称为热电效应。 ●热电偶的基本定律：均质导体定律、中间导体定律、连接温度（中间温度）定律。 ①均质导体定律：由一种均质导体所组成的闭和回路，不论导体的截面积如何及导体各处温度分布如何，都不能产生热电势。 ②中间导体定律：在热电偶回路中接入中间导体，只要中间导体两端温度相等，则中间导体的接入对回路总电动势没有影响。 ●热电偶冷端处理和补偿：补偿导线法、参比端温度修正法、冰槽法、机械零点调整法、冷端补偿器法、软件修正法。 ●热电偶的结构形式（四点）：接线盒、保护套管、绝缘套管、热电极丝。 （2）热电阻温度计 ●热电阻温度计：测量范围宽、精度高、灵敏度搞、稳定性好。－200～＋850℃ ●热电阻对材料的要求：①电阻相对温度系数值要大、②电阻率要大。 ●标准热电阻：①铂热电阻：Pt10和Pt100；②铜热电阻：Cu50和Cu100。 ●热电阻的结构形式（五点）：接线盒，保护套管，绝缘套管，骨架，电阻体。 ●标准热电阻连接方式：标准热电阻在使用时多采用三线制连接方式；如果使用恒流源和直流源电位差计来测量电阻的阻值时，就要采用四线制接法。 ●热电偶和热电阻的安装方式及注意事项： ①两种测温元件的测量端应有足够的插入深度； ②保护套管外露长度应尽可能短（防止热损失）； ③安装角度必须遵循规定及要求：为防止高温下保护套管变形，应尽量垂直安装。在有流速的管子中必须倾斜安装，如有条件应尽量在管道的弯关处安装。上述情况都应使测量端迎向流速方向。若需水平安装时，则应有支架加以支撑。 非接触式测温 非接触式测温仪表就是利用物体的辐射能量随其温度而变化的原理制成的。 非接触式测温仪表分两大类，其一是光学高温计，其二是辐射温度计。 ●基尔霍夫定律：基尔霍夫定律是物体热辐射的基本定律，它建立了理想黑体和实际物体辐射之间的关系。基尔霍夫定律表明：各物体的辐射出射度和吸收率的比值都相同，它和物 x2160541热工基础课程教学大纲 课程名称：热工基础 英文名称：Fundamental of Thermodynamics and Heat Transfer 课程编码：x2160541 学时数：40 其中实践学时数：0 课外学时数：0 学分数：2.5 适用专业：机械设计制造及其自动化、机械工程 一、课程简介 《热工基础》是一门专业基础课程。本课程包括工程热力学和传热学两部分内容。工程热力学部分主要介绍工程热力学的基本概念和基本定律、常用工质的热物理性质、基本热力过程与典型热力循环；传热学部分主要介绍导热、对流换热、辐射换热的基本规律、求解方法以及控制热量传递过程的技术措施，换热器的热计算方法。 通过《热工基础》课程的学习，使学生理解工程热力学和传热学的基本概念、基本原理和基本定律；使学生了解工程热力学、传热学常用的分析方法，培养学生对简单热学问题的分析和求解能力；掌握能量转换规律和有效利用能量的基本知识，培养学生综合运用所学知识去分析和解决实际问题的能力。 二、课程目标与毕业要求关系表 三、课程教学内容、基本要求、重点和难点 （零）绪论 1. 能量与能源：了解能量能源的概念、分类，与国民经济和人民生活关系； 2. 热工基础的研究内容：掌握热工基础的研究内容与方法。 （一）基本概念 1. 热力系统：理解工质、热力系的定义，掌握热力系的分类；（重点） 2. 平衡状态与状态参数：理解热力状态和状态参数的定义，掌握平衡状态的物理意义及实现条件； 3. 状态方程与状态参数坐标图：了解状态方程式及参数坐标图的物理意义及作用； 4. 准平衡过程与可逆过程：理解热力过程、准平衡过程和可逆过程的物理意义与联系；（难点） 5. 功量与热量：掌握功量与热量的概念和计算。 （二）热力学第一定律 1. 热力系统的储存能：掌握能量、热力系统储存能、热力学能的概念； 2. 热力学第一定律的实质：理解热力学第一定律的实质； 3. 闭口系统的热力学第一定律表达式：掌握封闭热力系的能量方程并熟练应用；（重点） 4. 开口系统的稳定流动能量方程式：掌握开口热力系稳定流动能量方程并熟练应用，掌握体积变化功、轴功、流动功和技术功的概念，理解焓的定义式及物理意义；（难点） 5. 稳定流动能量方程式的应用：了解常用热工设备主要交换的能量及稳定流动能量方程的简化式。 （三）理想气体的性质与热力过程 1. 理想气体状态方程式：理解理想气体的含义，熟练掌握并应用理想气体的状态方程；（重点） 2. 理想气体的热容、热力学能、焓和熵：理解比热容的物理意义，掌握理想气体热力学能和焓变化量的计算；（难点） 3. 理想混合气体：理解理想混合气体的概念，理解理想混合气体的基本定律，理解混合气体的成分； 4. 理想气体的热力过程：掌握理想气体基本热力过程方程式和基本状态参数变化的关系式； 5. 气体在喷管中的流动：理解喷管中的稳定流动基本方程式和喷管截面的变化规律。 （四）热力学第二定律 1. 自发过程的方向性与热力学第二定律的表述：理解热力学第二定律的实质和表述，掌握热力学第二定律在判断热力过程方向上的重要作用； 2. 卡诺循环与卡诺定理：了解热力循环、正向循环、逆向循环的概念，掌握评价循环经济性的指标：热效率、制冷系数、制热系数，掌握卡诺循环、卡诺定理及对工程实际的指导意义；（重点） 3. 熵：了解熵的概念，掌握孤立系统熵增原理；（难点） 4. ?：了解?的定义及?平衡方程式。 （五）水蒸气与湿空气 1. 水蒸气的产生过程：掌握水蒸气定压发生过程；（重点）电厂热工仪表知识
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