傳    熱

所謂傳熱：是指熱量自一個(gè)物體傳遞到另一個(gè)物體，或自一個(gè)物體的這一部份傳遞到另一部份的過(guò)程。

根據(jù)傳熱原理，物體之間的傳熱方式有傳導(dǎo)傳熱、對(duì)流傳熱和輻射傳熱三種。即：

1、 熱量從某一種部份傳到與之相鄰的部份的傳熱方式叫傳導(dǎo)傳熱；

它與導(dǎo)熱系數(shù)、熱傳遞時(shí)間、內(nèi)外溫度差、傳熱面積、傳熱層厚度等因素有關(guān)。

2、 由于流體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中發(fā)生相對(duì)位移而引起的熱量傳遞叫對(duì)流傳熱；

影響對(duì)流傳熱的因素有：流體的種類，液體、氣體、蒸汽。流體的性質(zhì)重度、比熱、導(dǎo)熱系數(shù)、粘度。流體的運(yùn)動(dòng)方式，自然運(yùn)動(dòng)或強(qiáng)制運(yùn)動(dòng)，傳熱壁形狀、位置和大小等。

3、 借助熱射線傳遞熱量的過(guò)程叫輻射傳熱。

它是由熱能部份轉(zhuǎn)變成輻射能。這個(gè)轉(zhuǎn)變過(guò)程主要取決于溫度，溫度越高輻射出的能量越大。凡是絕對(duì)零度以上的物體都能輻射出熱量，也可以得到熱量。最終是低溫物體從高溫物體上得到了熱量。

      在煅燒活性石灰的回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)內(nèi)，熱量交換的過(guò)程一般包括：

1、 火焰煙氣對(duì)物料表面的輻射傳熱。

2、 火焰煙氣對(duì)物料表面及窯壁的對(duì)流傳熱。

3、 窯壁對(duì)物料表面的輻射及傳導(dǎo)傳熱。

4、 物料顆粒之間及顆粒內(nèi)部的傳導(dǎo)傳熱。

在回轉(zhuǎn)窯煅燒系統(tǒng)中，物料在豎式預(yù)熱器內(nèi)的傳熱，是靠吸收氣流中的熱，以對(duì)流傳熱方式進(jìn)行的。物料在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)，主要是靠吸收火焰的輻射熱進(jìn)行分解及燒成的。這也是石灰煅燒過(guò)程中最重要的傳熱方式。

通過(guò)窯體的轉(zhuǎn)動(dòng)，促使物料不斷地翻落滾動(dòng)，可以達(dá)到強(qiáng)化物料與氣流之間傳熱的目的。這是回轉(zhuǎn)窯較之其它窯型相比，所特有的優(yōu)點(diǎn)之一。而冷卻器的熟料與空氣之間的換熱，是以對(duì)流的形式進(jìn)行的。這時(shí)的熱量交換已成為散熱傳熱。

為此，在活性石灰的煅燒過(guò)程中，根據(jù)帶豎式預(yù)熱器的回轉(zhuǎn)窯的性能特點(diǎn)，按傳熱方式的不同，在煅燒系統(tǒng)內(nèi)，已基本上形成或劃分出了預(yù)熱、燒成和冷卻三個(gè)煅燒工藝階段，它們通常被稱之為三個(gè)煅燒階段或三個(gè)煅燒工作帶。實(shí)際上也就是三個(gè)不同的傳熱表現(xiàn)階段。而在一般的回轉(zhuǎn)窯中，各煅燒階段通常會(huì)被劃分為：預(yù)熱、分解、燒成和冷卻四個(gè)階段。

在煅燒過(guò)程中，對(duì)回轉(zhuǎn)窯內(nèi)所謂三帶的劃分，應(yīng)根據(jù)煅燒工藝要求而設(shè)定，也就是說(shuō)，在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)，對(duì)三帶的劃分是沒有嚴(yán)格的界限要求的。

由于活性石灰有粒度和活性性能的要求，結(jié)合回轉(zhuǎn)窯內(nèi)較為復(fù)雜的熱交換過(guò)程。在對(duì)回轉(zhuǎn)窯的選擇上，一般多以短而粗的窯型為主。如44×4.2m窯型，50×4.2m窯型等。這是因?yàn)�，物料在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的填充率（填充系數(shù)）通常是比較低的，一般在8 %左右。它們能接受到的輻射傳熱面、與煙氣的傳熱接觸面都比較小。當(dāng)窯尾煙氣溫度達(dá)到1000℃左右時(shí)，傳熱方式以輻射為主，對(duì)流、傳導(dǎo)為輔。物料的最高受熱點(diǎn)在物料的表面。又因襯磚的傳導(dǎo)傳熱，物料的最低受熱點(diǎn)，卻是料層的中間部分。

       根據(jù)傳熱的原理來(lái)分析回轉(zhuǎn)窯內(nèi)，襯磚對(duì)物料傳熱的影響因素有：

1、 已暴露的襯磚表面直接向物料進(jìn)行輻射換熱。

2、 末暴露的襯磚表面，首先以導(dǎo)熱方式，將蓄積的熱量傳遞給物料。

3、 其次是與固體顆粒間的輻射換熱和對(duì)流層導(dǎo)熱。

由于襯磚內(nèi)外表面存在溫度差，熱量從外表面?zhèn)髦羶?nèi)表面，并以輻射和對(duì)流方式向周圍介質(zhì)散熱。與此同時(shí)，在回轉(zhuǎn)窯的傳熱、換熱過(guò)程中，熱量的損失也是較大的。其中，廢氣余熱和回轉(zhuǎn)窯筒體散熱，是傳熱過(guò)程中造成熱量損失的兩個(gè)主要的因素。

根據(jù)石灰的煅燒需要和回轉(zhuǎn)窯的煅燒特性，為了提高熱效率，有效地利用廢氣余熱。在回轉(zhuǎn)窯的進(jìn)料端，采用豎式預(yù)熱器裝置。通過(guò)廢氣余熱，對(duì)物料進(jìn)行煅燒前期的換熱、蓄熱準(zhǔn)備（烘干、預(yù)熱、預(yù)分解）。使物料進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯后，能夠在較短的時(shí)間內(nèi)，與熱煙氣進(jìn)行并完成強(qiáng)烈的熱量交換。這個(gè)傳熱過(guò)程，以煙氣的對(duì)流傳熱為主。

隨著物料在窯內(nèi)不斷地向前翻滾移動(dòng)，石灰顆粒開始接觸火焰的輻射傳熱。在火焰輻射溫度的作用下，物料的性質(zhì)發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。這就是通常所說(shuō)的，物料從石灰石被煅燒成了石灰。

為了保證石灰的活性性質(zhì)，對(duì)煅燒后的活性石灰來(lái)說(shuō)，因?yàn)樗�具有快燒急冷的特性要求。�?dāng)被燒成的石灰從離開了火焰輻射區(qū)開始，石灰的傳熱狀態(tài)即開始發(fā)生改變，從接受氣流的對(duì)流傳熱，窯襯、顆粒間的傳導(dǎo)傳熱、火焰的輻射傳熱轉(zhuǎn)變成向外擴(kuò)散放熱。晶體結(jié)構(gòu)即將發(fā)生變化。

為了防止出窯后的石灰熟料在高溫下發(fā)生晶體結(jié)構(gòu)改變，對(duì)出窯后石灰的冷卻，應(yīng)在短時(shí)間內(nèi)完成。豎式冷卻器是比較理想的冷卻容器。高熱石灰在冷卻器內(nèi)停留約30分鐘，即可在強(qiáng)烈的熱交換中被冷卻至100℃以下，從而有效地防止了晶體繼續(xù)長(zhǎng)大。這個(gè)熱量交換的過(guò)程，是以散熱為主的。機(jī)械風(fēng)吹出和帶走物料所含的熱，熱量通過(guò)對(duì)流傳熱加熱空氣。

        對(duì)傳熱效果的表現(xiàn)，在熱工理念中是以溫度來(lái)體現(xiàn)的。所謂溫度，它是表示物體冷熱程度的物理量。

當(dāng)物質(zhì)放出一定的熱或吸入到一定的熱時(shí)，這個(gè)熱的反應(yīng)便能產(chǎn)生出一個(gè)量度單位（℃）。而對(duì)溫度的表示結(jié)果，通常是以測(cè)量?jī)x表來(lái)反映的。

溫度有華氏溫度（F）、攝氏溫度（℃）和開氏溫度（K）。其中，攝氏溫度（℃）是目前常用的，但在國(guó)際準(zhǔn)規(guī)定中，通常采用的是開氏溫度（K）表示，開氏溫度也叫絕對(duì)溫度。它是把攝氏溫度零下273℃作為起點(diǎn)的，被稱之為絕對(duì)零度的溫度。

如果將攝氏溫度用t表示，絕對(duì)溫度用T表示，則攝氏溫度和絕對(duì)溫度的關(guān)系是：T = t + 273.16 K

在使用或工程計(jì)算中,由于一般都采取忽略小數(shù)點(diǎn)后的數(shù)值，所以，常規(guī)的表現(xiàn)關(guān)系式被定為：T = t + 273 K。按測(cè)量方式的不同，溫度測(cè)量?jī)x表的形式可分為：接觸式和非接觸式兩種。

根據(jù)不同的測(cè)量接觸方式，測(cè)量原理又可分為：熱電，溫差，熱敏，光學(xué)，比色等。

例如，熱電偶是根據(jù)熱電效應(yīng)原理工作的，它的測(cè)溫方式是通過(guò)與氣流的接觸，將吸收到的熱能轉(zhuǎn)變成電能后，通過(guò)儀表反映出溫度指數(shù)的。

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