炭素焙烧中火道温度与燃烧器功率的数学关系以及推导过程
时间: 2023-11-02 17:04:59 浏览: 32
炭素焙烧中,火道温度与燃烧器功率之间存在数学关系,该关系可以通过以下方式推导得出。
首先,根据热力学第一定律,焙烧炉内的能量平衡可以表示为:
Q_in = Q_out + Q_loss + Q_chem
其中,Q_in是燃烧器输入的热量,Q_out是焙烧炉内物料和烟气排出的热量,Q_loss是通过壁面和排烟口等途径流失的热量,Q_chem是焙烧反应所释放的热量。
其次,根据热力学第二定律,热机的效率可以表示为:
η = (W_out / Q_in)_max
其中,W_out是热机输出的功率,(W_out / Q_in)_max是理论上最大的效率。
将上式变形得到:
W_out = η * Q_in
代入第一式中得到:
η * Q_in = Q_out + Q_loss + Q_chem
将Q_loss和Q_chem合并为Q_loss,chem,代入Q_out的计算公式中,得到:
Q_out = m_cp(T_out - T_in)
其中,m_cp是烟气的质量和比热,T_out是烟气排出口的温度,T_in是热机的进气口温度。
将上式代入第二式中,得到:
η * Q_in = m_cp(T_out - T_in) + Q_loss,chem
继而将Q_in表示为燃烧器的功率P和燃料热值Q,得到:
η * P * Q = m_cp(T_out - T_in) + Q_loss,chem
进一步,将Q_loss,chem表示为火道温度T_f和烟气排出口温度T_out之间的热损失ΔT,得到:
η * P * Q = m_cp(T_out - T_in) + m_cp(T_out - T_f - ΔT)
化简后得到:
η * P * Q = m_cp(T_f + ΔT - T_in)
因此,可以得出火道温度T_f与燃烧器功率P之间的数学关系:
T_f = (η * P * Q / m_cp) + T_in - ΔT
综上所述,火道温度T_f与燃烧器功率P之间的数学关系为T_f = (η * P * Q / m_cp) + T_in - ΔT,其中η、Q、m_cp、T_in和ΔT均为已知参数或可通过实验或计算获得。
相关推荐
![pdf](https://img-home.csdnimg.cn/images/20210720083512.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![](https://csdnimg.cn/download_wenku/file_type_ask_c1.png)
![pptx](https://img-home.csdnimg.cn/images/20210720083543.png)