[发明专利]一种焚烧机燃烧区域传热系数计算方法

权利要求书

1.一种焚烧机燃烧区域传热系数计算方法，所述焚烧机包括固定的外筒、设置在所述外筒内可旋转的内筒以及沿轴向设置在内筒内壁上的螺旋板，所述螺旋板用于将进入内筒的物料沿轴向推动至所述内筒与所述外筒之间形成的环形腔室中焚烧，另外，所述焚烧机被从其轴向均匀划分为多个控制体，其特征在于，所述计算方法包括以下步骤：

步骤一、获取如下参数：

焚烧机轴向长度、烟气温度、内筒转速、内筒结构参数、内筒物料参数、内筒空气参数和烟气对流换热系数工程经验值；

步骤二、计算内筒空气导热系数以及内筒空气的分子平均自由程；

步骤三、根据热量平衡推导公式，计算内筒内壁温度和内筒外壁温度；

步骤四、根据面积推导公式，计算内筒与物料的接触面积、内筒与物料的非接触面积、内筒物料辐射传热面积和内筒螺旋板与物料接触面积；

步骤五、根据热阻计算公式，计算内筒物料与壁面的非稳态导热热阻和接触热阻，并将两者整合为混合传热系数，并结合所述内筒物料与壁面的温差以及内筒与物料的接触面积计算热传导热量；

步骤六、根据热辐射传递公式，计算内筒物料与壁面的辐射传热量；

步骤七、根据折算传热系数的计算公式，计算燃烧区域的折算传热系数。

2.根据权利要求1所述的焚烧机燃烧区域传热系数计算方法，其特征在于，所述步骤一中，内筒结构参数包括：内筒外径、内筒内径、内筒壁面导热系数、内筒壁面粗糙度、每个控制体中简化螺旋板个数、简化螺旋板高度、内筒内壁发射率；

内筒物料参数包括：内筒物料温度、内筒物料填充角度、内筒物料比热容、内筒物料导热系数、内筒物料颗粒半径、内筒物料对内筒内壁角系数、内筒物料的发射率；

所述内筒空气参数包括：内筒空气温度、内筒空气分子直径、内筒空气压力。

3.根据权利要求2所述的焚烧机燃烧区域传热系数计算方法，其特征在于，所述步骤二中，内筒空气导热系数是根据内筒空气温度使用物性参数表格采用线性插值法计算获得。

4.根据权利要求2所述的焚烧机燃烧区域传热系数计算方法，其特征在于，所述步骤二中，分子平均自由程通过式(1)计算：

公式(1)中，k是玻尔兹曼常数，T是内筒空气温度，d是内筒空气的分子直径，p是是内筒空气压力。

5.根据权利要求2所述的焚烧机燃烧区域传热系数计算方法，其特征在于，所述步骤三中，热量平衡推导公式如式(2)所示：

公式(2)中，T_w内是内筒内壁温度，T_w外是内筒外壁温度，T_air是内筒空气温度，T_b是内筒物料温度，R_w内-air是内筒内壁与空气的导热热阻，R_air-b是内筒空气与物料的导热热阻，β是内筒物料填充角，λ_w是内筒壁面的导热系数，D_外是内筒外径，D_内是内筒内径，h_总’是烟气对流换热系数的工程经验值，T_g是烟气温度。

6.根据权利要求2所述的焚烧机燃烧区域传热系数计算方法，其特征在于，所述步骤四中，面积推导公式如式(3)所示：

公式(3)中，A_bw1是内筒与物料的接触面积，Δ_L是控制体轴向长度，n是每个控制体中简化螺旋板个数，H是简化螺旋板高度，A_bw2是内筒与物料的非接触面积，A_br是内筒物料辐射传热面积，A_bl是内筒螺旋板与物料接触面积。