工業(yè)爐復(fù)習(xí)資料

選擇填空（1）在等溫條件下，流體因?yàn)槭艿綁毫Σ煌?，體積發(fā)生變化的特性，稱為壓縮性：在等壓條件下，流體由于溫度不同引起體積變化的特性，稱為膨脹性。（等壓性，壓縮性，體積比，膨脹性，壓力比，過余溫度比）（2）-?般情況下，液體隨著溫度升高，粘度降低。氣體隨溫度升高，粘度升高.（不變，升高，降低，線性變化，非線性變化）（3）在與黑體保持熱平衡條件下，任何物體輻射能力與對黑體輻射吸收率的比值，等于同溫度卜一黑體輻射能力。（同溫度下黑體輻射能力，對比溫度下的輻射能力，同溫度下灰體輻射能力，平衡條件下黑體輻射能力）（4）諾模圖是1947年海斯勒提出的,為后人進(jìn)行一維非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱計(jì)算提供了非常寶貴而方便的圖表。（1897,1939,1942,1947,1951,海斯勒，霍爾曼，貝爾特，雷格斯）（5）工業(yè)爐爐膛內(nèi)壓力的近似計(jì)算，爐氣壓力的測量等，都須運(yùn)用流體靜力學(xué)原理。（流體力學(xué)，流體靜力學(xué)，流體動力學(xué)，湍動力學(xué)）（6）流體的粘性是流體運(yùn)動時(shí)內(nèi)部產(chǎn)生摩擦力的特性表現(xiàn)。（結(jié)合力，粘滯力，摩擦力，質(zhì)量力）（7）伯努利方程的應(yīng)用條件之一有不■壓縮流體 。（不可壓縮流體，任何流體，可壓縮流體，壓縮性可忽略的氣流，牛頓流體）（8）伯努利方程的應(yīng)用條件之一是對所取兩過流截面之間，應(yīng)滿足無支流、無匯流、連續(xù)、穩(wěn)定流動 。（有支流沒有匯流的連續(xù)、穩(wěn)定流動：無支流、無匯流、連續(xù)、穩(wěn)定流動：有匯流沒有支流的連續(xù)、穩(wěn)定流動，任取截面的連續(xù)穩(wěn)定流動）（9）變截面多層圓筒壁穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱量的計(jì)算，在一最外發(fā)與最內(nèi)層衣面積之比小戶等于2的條件下可以應(yīng)用等截面多層平壁的穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱計(jì)算公式。（最外層與最內(nèi)層表面積之比小于等于2時(shí)；本層外表面積與內(nèi)表面積之比小于等于2時(shí)）（10）有效輻射是指 本身的輻射與反射投入輻射之和 。（吸收投入輻射向外的輻射；本身的輻射與反射投入輻射之和；所有的反射能量之和；自身輻射減去反射的能量）（11）在對流傳熱計(jì)算中，常用的準(zhǔn)則數(shù)是Re,Gr,Pr,Nu 。（Eu；Re；Gr；Pr；Fo；Bi；Nu）（12）物體黑度越大，輻射能力越大，吸收能力 越大-（越??；越大；不一定；隨溫度改變；隨反射能力和透過能力改變）（13）重力作用下的流體平衡方程的能量意義，可以通過 kJ/N；kJ/kg最綱來表達(dá)分析。（kJ/N；kJ/m3；kg/kg；kJ/kg；kg/kmol；W）（14）不論外來輻射是否來自黑體，也不論與黑體是否處于熱平衡狀態(tài)，灰體吸收率始終等于 同溫度下的黑度 .（同溫度下黑體的吸收率；同溫度下的黑度；同溫度下的透過率；同時(shí)刻的吸收率；同時(shí)刻的黑度）（15）煙氣的黑度豐要取決于 煙氣的顏色 （燃料的清潔度：CO2和H2O汽的組分：煙氣的顏色；燃料的燃盡率）（16）煙囪的高度主要取決于 煙囪的抽力 。（煙囪出口與入口的動壓差；煙囪本身的摩擦阻力；風(fēng)機(jī)的能力；煙囪的抽力）

（17）煙囪的抽力是指爐體系統(tǒng)的總阻力 。（爐體系統(tǒng)到煙囪根部的總阻力；煙囪自身的阻力；煙囪的摩擦阻力；引風(fēng)機(jī)的抽力）（18）單值性條件包括 邊界條件、幾何條件、物理?xiàng)l件、初始條件。（壓力條件；幾何條件；溫度條件；速度條件；邊界條件；物理?xiàng)l件；初始條件）（19）耐火材料的物理性質(zhì)包括包孔率、吸水率、透氣度、,孔孔徑分布、體積密度、真密度、常溫耐壓強(qiáng)度、熱膨脹性、熱物性、導(dǎo)電性 。（耐火度；氣孔率；吸水率；結(jié)構(gòu)強(qiáng)度；透氣度、氣孔孔徑分布、體積密度、真密度、常溫耐壓強(qiáng)度、熱膨脹性、熱物性、導(dǎo)電性）（20）耐火材料的使用性能包括耐火度、高溫結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、抗渣性、耐急冷急熱性、高溫體積穩(wěn)定件 （耐火度；氣孔率；高溫結(jié)構(gòu)強(qiáng)度；氣孔孔徑分布；體積密度；常溫耐壓強(qiáng)度；抗渣性；耐急冷急熱性；熱膨脹性；高溫體積穩(wěn)定性；熱物性）（3）可燃混合物的定壓比熱有幾種求解方法和量綱表達(dá)方法答：對于混合氣體燃料的定壓比熱可根據(jù)以下加權(quán)公式來計(jì)算(3-49a)二ZX$”MW,Cp.mix-ZXjMW,(3-49a)或者Cp.mix或者Cp.mix=ZXiCpi(3-49b)暫時(shí)設(shè)以質(zhì)量為基的定壓比熱用J。表示，量綱為kJ/（kg「C）或kJ/（kg?K）,以摩爾為基的定壓比熱用Cp.m表示，量綱為kj/（kmol?℃）或kj/（kmol?K）,一體積為基的定壓比熱用C”表示，量綱為kJ/1?，C）或kJ/面?K）,三者之間的關(guān)系是Cp，q_Cp,m(3-50a)MWcnv=cnnp=_Cp.mP(3-50b)p，qLMWCp.mfqMW(3-50c)（21）耐火材料種類有哪些？工業(yè)爐砌筑主要應(yīng)用的是哪種？粘土質(zhì)、高鋁質(zhì)、硅質(zhì)、鎂質(zhì)、碳質(zhì)、耐火混凝土、耐火水泥、耐火纖維、耐火空心粒、特種耐火材料共10種。在工業(yè)火焰爐窯上廣泛應(yīng)用的是粘土質(zhì)耐火材料，約占耐火材料總產(chǎn)量的60?70%。（22）耐火材料的礦相組成指的是什么？它對耐火材料性能有什么影響？耐火材料結(jié)晶和玻璃質(zhì)組成，稱為耐火材料的礦相組成。耐火材料性能不僅與化學(xué)組分

有關(guān)，也與礦相組成有關(guān)。礦相顯微結(jié)構(gòu)分為2種類型：a種是由硅酸鹽結(jié)合物膠結(jié)晶體顆粒的結(jié)構(gòu)類型，b種是由晶體顆粒直接交錯結(jié)合成結(jié)晶網(wǎng)。例如高純鎂磚。它屬于直接結(jié)合結(jié)構(gòu)類型制品，高溫性能十分優(yōu)越。礦相顯微結(jié)構(gòu)類型礦相顯微結(jié)構(gòu)類型(23)耐火材料的物理性質(zhì)包括哪些？耐火材料的物理性質(zhì)，也有稱結(jié)構(gòu)性能，它包括氣孔率、吸水率、透氣度、氣孔孔徑分布、體積密度、真密度等。是評價(jià)耐火材料質(zhì)量的重要指標(biāo)。耐火材料的結(jié)構(gòu)性能與原料和制造工藝，包括原料的種類、配比、粒度和混合、成型、干燥及燒成條件等密切相關(guān)。2.非穩(wěn)態(tài)傳熱的三類邊界條件第一類：在導(dǎo)熱過程中，物體表面溫度保持常數(shù)，或隨時(shí)間成直線變化；第二類：在導(dǎo)熱過程中，熱流密度保持常數(shù)，或隨時(shí)間按照一定規(guī)律變化；第三類：與物體表面接觸的介質(zhì)溫度及給熱系數(shù)保持常數(shù)，或隨時(shí)間按照一定規(guī)律變化。7.說明諾模圖是如何得到的，誰的發(fā)明？用分離變量法，結(jié)合單值性條件，求得?維非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱微分方程的級數(shù)形式特解為n=l(3-52)rpncon{pn~) -exp(一夕Jn=l(3-52)其中四=/(砌，F(xiàn)。=爐整理移項(xiàng)，得到對稱-維加熱，任意坐標(biāo)處x截面在任意時(shí)刻與初始時(shí)刻的過余溫度比=?=/(黑，苧弓)(3-53)對于兩面加熱的平板中心(centre),貝有x=0,=0,于是又可得到中心與開始時(shí)刻的8過余溫度比t—t八aTa8=亍)(3-54)i)X因?yàn)榘凑帐?3-53)和(3-54)計(jì)算溫度過繁，海斯勒Heisler等人1947年繪制成以Fo和1/Bi為橫坐標(biāo)，以過余溫度比為縱坐標(biāo)的曲線圖，供查找計(jì)算，稱為諾模圖。A、c\E用個(gè)小型火焰爐燒嘴做燃燒特性試驗(yàn)，使用燃料為CH」，當(dāng)燃料流量為7Nn?/h,空氣流量為50NmVh,爐溫恒定在1150°C,試計(jì)算該爐溫下的化學(xué)當(dāng)量比和空氣過

剩系數(shù)。解：空氣的摩爾質(zhì)量MWa,產(chǎn)28.85,燃料C3H8的摩爾質(zhì)量MWw=44.096由C"+（x+2）。，fxC0,+2〃,。，可以寫出CH4+2O2TCO2+2H2Oy4 2求化學(xué)當(dāng)量時(shí)的空燃比八，”2八，”2、一 _28.85一旬"air*'刃一22.4—22.4夕c3H8(273)二^￡^=—=0.714322.4 22.4實(shí)際的空燃比1.2879x500.7143x7化學(xué)當(dāng)量比0=(A/F*.J7.16(A/F) 12.88MW（A/F）Itoic=4.76（x+y/4）—仞①3〃82Q4.76x(l+4/4)x^^-=17.16kg/kg16kg/m3kg/m512.881.33空氣過剩系數(shù)?=-=-=0.752(P1.33b.某廠加熱爐采用97%高爐煤氣和3%焦?fàn)t煤氣燃燒，兩種煤氣的濕組分見表。求混合煤氣的低熱值并試算混合煤氣的理論燃燒溫度（可不考慮空氣和混合煤氣帶入的物理熱）。高爐煤氣參數(shù)COH2CO2N2H2OE20324503100焦?fàn)t煤氣參數(shù)COCH4H2CO2N2H2O￡72256393100耐火材料主要是按照什么來分類的，共有哪些類別？按照化學(xué)礦物組成分分類，主要有粘土質(zhì)（主要組分為SiO2和A12O3）、高鋁質(zhì)（主要組分A12O3）、硅質(zhì)（主要組分為SiO2）、鎂質(zhì)（鎂石質(zhì)，主要是MgO）及碳質(zhì)（主要組分碳、石墨或碳化物）等8類。粘土質(zhì)（主要組分為SiO2和A12O3）、耐火材料中的主要組分以結(jié)晶狀態(tài)存在。如粘土質(zhì)耐火材料主要是SiO2和A12O3以莫來石（3A12O32SiO2）的結(jié)晶狀態(tài)存在。說明耐火燃料的使用性能（1）耐火度耐火度是耐火材料抵抗高溫不熔化的性能。耐火材料不是純物質(zhì)，不存在固定的熔點(diǎn)，在高溫下是逐步熔化的。先是低熔點(diǎn)成分熔化，隨著溫度升高，熔化量不斷增加；最后全部熔化。故耐火度是耐火材料熔融軟化到一定程度時(shí)溫度。(2)高溫結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高溫結(jié)構(gòu)強(qiáng)度是指耐火制品在高溫下承受壓力抵抗變形的性能。耐火制品的常溫耐壓強(qiáng)度很高，但是在高溫下由于耐火制品內(nèi)部易熔雜志先熔化，導(dǎo)致耐火制品的高溫結(jié)構(gòu)強(qiáng)度顯著下降。高溫結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的主要問題是溫度，因此，高溫結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不是以高溫下耐火制品所承受的壓力大小來判斷，而是以一定壓力下耐火制品開始軟化變形的溫度作為高溫結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的指標(biāo)，該溫度稱為荷重軟化開始點(diǎn)。(3)高溫化學(xué)穩(wěn)定性高溫化學(xué)穩(wěn)定性指耐火材料高溫下抵抗熔融爐渣、熔融爐塵、熔劑、金屬氧化物級爐內(nèi)氣氛燈化學(xué)侵蝕的能力。對耐火材料化學(xué)侵蝕的主要物質(zhì)是熔融爐渣，故耐火材料高溫化學(xué)穩(wěn)定性又稱為抗渣性。熔渣侵蝕耐火材料是由于高溫下熔渣與耐火材料起化學(xué)反應(yīng)，生成易熔化合物，從耐火材料表面熔融下來，不斷暴露出新的侵蝕表面，使耐火材料有表面到內(nèi)部一層層被侵蝕。(4)耐急冷急熱性耐火制品抵抗溫度急變而不被損的能力，稱為耐急冷急熱性或熱穩(wěn)定性。急冷急熱使耐火制品破裂原因是由于耐火制品的導(dǎo)熱性較差，內(nèi)外溫差大，因而內(nèi)外膨脹或收縮不均勻，生成熱應(yīng)力，當(dāng)超過制品極限強(qiáng)度時(shí)，導(dǎo)致破損。急冷時(shí)制品表層突然收縮而產(chǎn)生拉應(yīng)力，急熱時(shí)表層猛烈膨脹而產(chǎn)生壓應(yīng)力，都引起表層崩裂、脫落。(5)高溫體積穩(wěn)定性耐火制品在生產(chǎn)過程中，物理和化學(xué)變化往往沒有進(jìn)行完結(jié)，在高溫使用過程中繼續(xù)進(jìn)行，導(dǎo)致耐火制品的體積發(fā)生收縮或膨脹，稱為重?zé)湛s或膨脹。以其大小作為耐火制品高溫體積穩(wěn)定性的指標(biāo)。注意重?zé)湛s或膨脹是不可逆的，不同于一般熱脹冷縮。耐火磚的重?zé)湛s或膨脹若過大，將引起爐體變形，甚至破壞，對于拱頂?shù)奈：Ω?。耐火材料種類有哪些？工業(yè)爐砌筑主要應(yīng)用的是哪種？粘土質(zhì)、高鋁質(zhì)、硅質(zhì)、鎂質(zhì)、碳質(zhì)、耐火混凝土、耐火水泥、耐火纖維、耐火空心粒、特種耐火材料共10種。在工業(yè)火焰爐窯上廣泛應(yīng)用的是粘土質(zhì)耐火材料，約占耐火材料總產(chǎn)量的60~70%。粘土磚主要化學(xué)成分是什么？粘土磚主要化學(xué)成分為：SiO2：50-65%；A12O3：30-48%,屬于硅酸鋁耐火材料，主要結(jié)晶組分為莫來石晶型(3Al2O3-2SiO2).其余為FezCh、CaO、MgO、與Na2。等氧化物雜質(zhì)所組成的非結(jié)晶玻璃質(zhì)。3-1耐火材油的耐火度與物質(zhì)的熔點(diǎn)，有何區(qū)別？3-2耐火制品的荷重軟化開始溫度,為何都低于自身的耐火度？有的相差小，而有的差別大，為什么？'.3-3試分析溫度激烈變化導(dǎo)致耐火制品破裂原因？3-4耐火制品的重?zé)湛s或膨脹是怎樣產(chǎn)生的？與普通熱脹冷縮區(qū)別何在？3-5比較粘土質(zhì)與高鋁質(zhì)兩種耐火材料成分和性能上的差別。3-6為何硅質(zhì)耐火制品在600c以下以及1200C以上使用時(shí)，升溫或降溫必須緩慢？3-7設(shè)有兩種材質(zhì)與氣孔率都相同的隔熱磚,一種氣孔小而分散，另一種氣孔大而集中，問哪種磚隔熱效果好？耐火材料的耐火度與物質(zhì)的熔點(diǎn)有什么區(qū)別？耐火度是指材料在高溫作用下達(dá)到特定軟化程度的溫度，表征材料抵抗高溫作用的性能?；蛘哒f耐火材料在無荷重時(shí)抵抗高溫不熔化的性能稱為耐火度。耐火度所表示的意義與熔點(diǎn)不同。熔點(diǎn)是結(jié)晶體的液相與固相處于平衡時(shí)的溫度。耐火度是多相體達(dá)到某一特定軟化程度的溫度。對絕大多數(shù)普逋耐火材料而言，都是多相非均質(zhì)材料，無