[发明专利]一种褐煤干燥管具体长度确定方法

权利要求书

1.一种褐煤干燥管具体长度确定方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一：建立褐煤颗粒在干燥管中干燥过程模型；

步骤二：获得褐煤颗粒物性参数以及干燥介质参数；

步骤三：根据步骤二中的参数，由能量守恒计算出干燥用热烟气量和干燥管出口烟气含湿量；

步骤四：由步骤二、三确定在干燥管不同阶段的褐煤颗粒速度；

步骤五：确定干燥平衡时间与粒径之间的经验公式，得到褐煤颗粒在干燥管中的停留时间；

步骤六：根据步骤四得出的不同阶段速度和步骤五得出的时间，得出计算下行干燥管管长的公式，计算干燥管管长；

步骤一干燥过程模型包括预热干燥段模型、恒速蒸发干燥段模型和降速蒸发干燥段模型；

所述步骤四中干燥管各段的速度，具体如下：

颗粒在预热段的速度：从热平衡方程计算出物料温度从t_m1提高到湿球温度t_w所需要烟气热量Q₁；

Q₁＝G₀(c_m+4.186ω₁)(t_w-t_m1)；

其中：t_w表示煤粉颗粒湿球温度；t_m1为物料温度；G₀为煤粉质量流量；c_m为煤颗粒比热容；ω₁为煤粉的含湿量，从Q₁求预热带结束气体温度t，求出该段内气体平均温度t_ave，进而计算出雷诺数Re，

其中，Re表示雷诺数；dp表示煤粉颗粒直径；V_g表示干燥气体的初始速度；V_m表示物料的初始速度，取v_m＝0；ρ表示密度；μ_g表示动力粘度；t₁，t₂表示进出口干燥气体温度；L表示干燥气体量；c_p表示干燥气体比热容，

代入由积分得出的气固两相间传热关联式，从而反推在要求给热量Q₁时有雷诺数Re到Re’的数值；

其中：A_r表示阿基米德准数；A表示单位体积中颗粒所具有的传热表面积，单位为m²/m³；λ_g表示气体热导率；μ表示动力粘度，Δt_m表示换热温差，g表示重力常数；ρ_m表示固体颗粒密度，ρ_g表示气体密度；D表示干燥管内径；v_y表示烟气比体积；v_g表示颗粒速度，

由得相应颗粒速度v_g；

颗粒在恒速蒸发段的速度：根据实际运行的经验确定降速蒸发段物料含湿量由w到w’间所需要的热量Q’₂，利用气流干燥分段计算，以每段出口条件作为下一段入口条件；

L₁·c_p·(t-t′)＝G₀(w₁-w)[q_m+1.88(t′-t_m)]

其中，L₁表示该段使用的干燥烟气体积；c_p表示干燥气体比热容；t，t′表示进出口干燥气体温度；G₀为煤粉质量流量；w₁、w表示进出口处颗粒平均含湿量；q_m为在t_m时的汽化潜能，t_m表示入口处煤颗粒温度；

从Q’₂求出物料含湿量为w时相应气体温度t，进而得到该段内平均气温t_ave，及平均湿度Y_ave，由此可确定气体物性数据，求出该段起始点雷诺数Re数值；

其中(△t)_m为传热平均温度差；t₁，t₂为空气进出干燥气体温度；t₃为颗粒平均温度，式中的V_m即为褐煤颗粒恒速蒸发段速度；

颗粒在降速蒸发段的速度：根据实际运行的经验确定降速蒸发段物料含湿量由w到w’间所需热量Q₃’，由Q₃’求气体在该段内平均气温t_ave，和平均湿度Y_ave，确定气体物理常数，得出该段沉降雷诺数R_et和速度v_t；

L₁·c_p·(t-t′)＝G₀(w₁-w)[q_m+1.88(t′-t_m)]

其中v_t为煤粉颗粒沉降速度。