變數氣流(differential gas flow)是指在流程中流量均勻變化的氣流。焦爐內的變數氣流有分配通道中的變數氣流和集合通道中的變數氣流兩種。
基本介紹
- 中文名：變數氣流
- 外文名：differential gas flow
- 領域：工程技術
- 學科：冶金工程
簡介,基本方程式,小煙道,改善氣流分布的措施,二分式焦爐的氣流分布規律,
簡介
變數氣流(differential gas flow)是指在流程中流量均勻變化的氣流。焦爐內的變數氣流有分配通道中的變數氣流和集合通道中的變數氣流兩種。加熱煤氣主管、橫管、爐內橫磚煤氣道、小煙道、分煙道、兩分式焦爐的水平煙道和粗煤氣的集氣管等通道中氣體的流動均屬變數氣流。它與恆量氣流的流動規律的主要區別是存在氣體流覺均勻變化所引起的動量變化。
基本方程式
在分配或集合通道中流動的氣體，流量是變化的，可以用一維水平變數流動的微分方程式來描述氣流的運動規律，除了靜壓力、位壓力、動壓力和阻力以外。還應考慮動量變化引起的壓力降。
小煙道
沿小煙道全長的靜壓力，無論是分配通道的上升氣流還是集合通道的廠降氣流。都是小煙道外側靜壓力小，內側靜壓力大。而箅子磚孔上部氣流的靜壓力則是相同的。因外側散熱量大，蓄熱室內側溫度高廠外側，因此內側浮力較大，更促使上升氣流時內側流量加大，下降氣流時外側流量加大。這種壓力分布，還導致了蓄熱室內氣流的橫向竄流。當通過上升氣流時，氣流從內側下部向外側上部竄流，通過下降氣流時，氣流從內側上部向外側一下部竄流，結果造成了蓄熱室內氣流的不均勻分布，使蓄熱室內格子磚的傳熱面積不能充分利用。
改善氣流分布的措施
為了改善氣流分布，對不同爐型可採取如下措施：
(1)採用擴散型箅子磚孔。在外側配置內徑下大上小的收縮型箅子磚，內側配置內徑下小上大的擴散型箅子磚。這種排列方式，由於阻力係數不同，既能適應上升氣流，也可滿足下降氣流的壓力分布、從而使氣體流量分布均勻；
(2)增加小煙道斷面，降低小煙道內氣流速度，使小煙道內外靜壓差減小；
(3)採用分格蓄熱室，煤氣和空氣全下噴；
(4)採用單向小煙道，或將小煙道分成水平格；
(5)採用截面變化的小煙道，減少其內外靜壓差。
二分式焦爐的氣流分布規律
中國設計的小焦爐和德國卡爾-斯蒂爾式焦爐，均用二分式火道結構。該爐型火道上部有水平集合煙道。氣流上升時在集合地道中匯集，下降時向各立火道分流。斜道口設計已按上升氣流安求配置，因而加劇了廢氣分布的不均勻性，這是二分式焦爐最主要的缺點之一。這一缺點可採用水平集合煙道變徑或立火道頂部設滑動調節磚等辦法克服。
