气化炉托砖环温度场的有限元分析
转炉炉壳温度场的有限元分析
Ｆｉ ｎｉ ｔ ｅ ｅ ｌ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｎａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕｒ ｅ ｉｅ ｆ ｌ ｄ ｏ ｆ ｃ ｏ ｎｖ ｅ ｒ ｔ ｅ ｒ ｓ ｈｅ ｌ ｌ
ＺＨＵ Ｄａ － ｙ ｏ ｎ ｇ，ＭＡ Ｄａ — ｄ ｏ ｎ ｇ，ＭＡ Ｘｕ ｅ － ｄ ｏ ｎ ｇ
（ １ ． Ａ ｎ ｓ ｈ ａ ｎ Ｂ ａ ｏ ｄ ｅ Ｉ ｒ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ Ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ Ｃ ｏ ． ， Ｌ ｔ ｄ ． ，Ａ ｎ ｓ ｈ ａ ｎ １ １ ４ ０ １ １ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ；
２ ． Ａｎ ｓ ｈ ａ ｎ Ｉ ｒ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ Ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ Ｇ ｒ ｏ ｕ ｐ Ｃ ｏ ｒ ｐ ｏ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ，Ａｎ ｓ ｈ ａ ｎ １ １ ４ ０ ０ ７，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ；
ｔ ｈ ｅ ｕ ｐ ｐ ｅ ｒ ｆ ｕ ｒ ｎ ａ ｃ ｅ ｃ ｏ ｎ ｅ，ｏ ｒ ｉ ｎ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｅ ｔ ｈ ｅ ｓ ｌ ａ ｇ ｓ ｐ ｌ ａ ｓ ｈ ｉ ｎ ｇ ｌ ａ ｙ ｅ ｒ ｔ ｈ ｉ ｃ ｋ ｎ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ ｓ ｌ ａ ｇ ｓ ｐ ｌ ａ ｓ ｈ ｉ ｎ ｇ ｔ ｏ ｒ ｅ ｓ ｔ ｒ ａ ｉ ｎ ｔ ｈ ｅ ｅ ｘ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｖ ｅ
会产 生蠕变变形 。因此 ，需要对炉壳炉身 和上 炉锥 部分进行强制冷却降低温度 ，或增加 溅渣护炉 的溅
渣 层厚度来抑制炉壳温度过高 。
关键词 ：转炉 ；炉壳 ；温度场 ；蠕变
中 图 分 类 号 ：Ｔ Ｆ ７ ４ ８ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文章 编 号 ：１ ０ ０ １ —１ ９ ６ Ｘ（ ２ ０ １ ３ ） ０ ２—０ ０ ３ ７— ０ ４
ｄ ｕ ｃ ｅ ｃ ｒ ｅ ｅ ｐ ｄ ｅ ｆ ｏ ｒ ｍａｅ ｄ ｃ ｏ ｏ ｌ ｉ ｎ ｇ ｉ ｓ ｎ ｅ ｅ ｄ ｅ ｄ ｔ ｏ ｒ ｅ ｄ ｕ ｃ ｅ ｔ ｈ ｅ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｆ ｕ ｎａ ｒ ｃ ｅ ｓ ｈ ｅ ｌ ｌ ａ ｎ ｄ
气化炉环形空间温度异常状况分析及总结
气化炉环形空间温度异常状况分析及总结气化炉环形空间温度异常状况分析及总结引言：气化炉是一种重要的工业设备，广泛应用于煤炭等可燃材料的气化过程。
在气化炉操作过程中，环形空间温度异常状况是一个常见的问题，它可能对气化炉的正常运行产生不利影响。
本文将对气化炉环形空间温度异常状况进行分析，并总结解决方法，以期提高气化炉的稳定性和效率。
一、异常状况分析1.1 温度升高异常温度升高异常是指环形空间的温度超过了正常范围。
可能的原因包括：过量的可燃物料供给、供气不足、风量调节不当等。
温度升高异常会导致气化过程加剧，可能引发安全问题，如爆炸、燃烧等。
1.2 温度波动异常温度波动异常是指环形空间的温度不稳定，时而升高，时而降低。
可能的原因包括：供气不平稳、供热不均匀、内外部沟通不畅等。
温度波动异常会影响气化炉的热平衡，降低气化效率。
1.3 温度偏低异常温度偏低异常是指环形空间的温度低于正常范围。
可能的原因包括：供气不足、燃烧不完全、加热系统故障等。
温度偏低异常会导致气化反应不完全，降低气化产量和质量。
二、解决方法2.1 加强供气调节供气是气化炉正常运行的基础，合理调节供气量可以提高气化炉的稳定性。
通过监测环形空间的温度变化，及时调整供气量，避免温度升高、波动和偏低异常状况的发生。
2.2 优化风量控制风量的调节对于燃烧的均匀性和热平衡至关重要。
通过合理设置风量控制设备，控制环形空间的气流分布，减少温度波动异常的发生。
2.3 定期检查和维护加热系统加热系统是保持环形空间温度稳定的关键设备。
定期检查和维护加热装置，确保其正常工作和高效传热，有效避免温度偏低异常状况的出现。
2.4 强化安全措施针对温度异常可能带来的安全隐患，加强安全措施是至关重要的。
建立完善的安全预警机制，配备温度报警装置和消防设备，及时发现和应对温度异常状况，防范事故发生。
三、总结气化炉环形空间温度异常状况是一个常见但又重要的问题，对气化炉的安全性和效率产生直接影响。
基于有限元的发动机受热零件温度场分析
基于有限元的发动机受热零件温度场分析摘要发动机作为车辆的核心，一旦出现了问题就会影响到车辆正常使用。
而随着发动机工作强度的增加，零部件工作环境也逐渐恶化。
发动机在工作过程中会产生大量的热量，如果不采取有效的降温措施，当温度超过了零部件承受范围时，就可能会导致零件出现损坏。
因此对于高强度的发动机而言，有必要对其进行热负荷分析，从而采取一定的保护措施，为车辆正常行驶提供保障，本文就基于有限元的发动机受热零件温度场分析作简要阐述。
关键词有限元；发动机受热零件；温度场分析通过建立有限元模型对发动机零部件受热情况进行分析，从而为设计优化工作提供一定的参考，使发动机的优异性能能够更好地得到体现。
作为汽车的核心部件，发动机性能改变会对整体产生一定的影响。
1 有限元模型的建立1.1 建立几何模型所建立的模型选择的发动机燃烧室位于活塞地顶部中央，普通干式缸套，技术参数包括了缸径，缸的数量，压缩比，行程数，冷却方式，活塞行程，燃烧室的转速，最大扭矩。
建模软件选择的是UG，建模结束后将其导入有限元分析软件，再现零部件结构。
1.2 建立有限元模型结构建立有限元模型的关键点在于网格划分，单元网格划分合理能够在较短的时间内获得精确的结果。
网格划分越小计算精度越高，但是另一方面，计算需要的时间就会越长。
因此在实际应用的过程中网格划分需要结合到工作的具体情况，对单元格的尺寸进行灵活更改。
比如在研究工作中，结构复杂的区域或者是温度变化较为剧烈的区域，单元格在划分的时候需要小一点，而其余的地方则可以适当放大。
如果结果出现了部分偏大的情况，可以对局部进行修改[1]。
1.3 材料属性对温度情况进行分析，涉及的材料属性包括导热系数，比热，密度。
实际分析工作中需要针对不同零件使用的材料来定义。
2 有限元热分析2.1 工作的基本原理软件进行分析的基本原理是将处理对象划分成不同的单元，而每一个单元又包括了不同的节点，依据能量守恒定律对初始条件及一定边界条件下的节点处热平衡方程进行求解，得出节点温度值后，继续求解从而得到其他数据。
第三讲 温度场的有限元分析
2
...
二维单元
Ni ( x)ui
1
n
注：Ni可为Lagrange、 Hamiton多项式或形函 数，在+1~-1间变化
u ( x, y ) N i ui
1
n
v( x, y ) N i vi
1
n
第三讲 温度场的有限元分析
参考： 《有限单元法在传热学中的应用》，孔祥谦 编著， 北京：科学出版社，第三版，1998.9 （TK124/7）
平面稳态温度场的有限元法
• 1、泛函与变分
平面稳态温度场的有限元法
• 1、泛函与变分
平面稳态温度场的有限元法
• 1、泛函与变分
平面稳态温度场的有限元法
• 1、泛函与变分
平面稳态温度场的有限元法
• 1、泛函与变分
平面稳态温度场的有限元法
• 1、泛函与变分
平面稳态温度场的有限元法
• 1、泛函与变分
温度场基本方程推导
• 整理得：
c T T T T (k x ) (k y ) (k z ) Q 0 t x x y y z z
• 满足上述热传导方程的解有无限多个，为了确定真 实的温度场，必须知道物体初始瞬态的温度分布， 即初始条件，称为第一类边界条件 T ( x, y, z, t )t 0 T ( x, y, z ) • 同时，还需知道物体表面与周围介质间进行热交换 的规律，即边界条件，有三类边界条件。
边界面上的热流密度q[w/m2]为已知
2T 2T 2 0 2 x y
T k n
q 0
1
平面稳态温度场的有限元法
• 2、平面稳态温度场的泛函 第三类边界条件平面稳态温度场
Ansys有限元分析温度场模拟指导书
实验名称：温度场有限元分析一、实验目的1. 掌握Ansys分析温度场方法2. 掌握温度场几何模型二、问题描述井式炉炉壁材料由三层组成，最外一层为膨胀珍珠岩，中间为硅藻土砖构成，最里层为轻质耐火黏土砖，井式炉可简化为圆筒，筒内为高温炉气，筒外为室温空气，求内外壁温度及温度分布。
井式炉炉壁体材料的各项参数见表1。
表1 井式炉炉壁材料的各项参数三、分析过程1. 启动ANSYS，定义标题。
单击Utility Menu→File→Change Title菜单，定义分析标题为“Steady-state thermal analysis of submarine”2.定义单位制。
在命令流窗口中输入“/UNITS, SI”，并按Enter 键3. 定义二维热单元。
单击Main Menu→Preprocessor→Element Type→Add/Edit/Delete 菜单，选择Quad 4node 55定义二维热单元PLANE554.定义材料参数。
单击Main Menu→Preprocessor→Material Props→Material Models菜单5. 在右侧列表框中依次单击Thermal→Conductivity→Isotropic，在KXX文本框中输入膨胀珍珠岩的导热系数0.04，单击OK。
6. 重复步骤4和5分别定义硅藻土砖和轻质耐火黏土砖的导热系数为0.159和0.08，点击Material新建Material Model菜单。
7.建立模型。
单击Main Menu→Preprocessor→Modeling→Create→Areas→Circle→By Dimensions菜单。
在RAD1文本框中输入0.86，在RAD2文本框中输入0.86-0.065，在THERA1文本框中输入-3，在THERA2文本框中输入3，单击APPL Y按钮。
8.重复第7步，输入RAD1=0.86-0.065，RAD2=0.86-0.245，单击APPL Y；输入RAD1=0.86-0.245，RAD2=0.86-0.36，单击OK。
气化炉托砖环温度场的有限元分析
气化炉托砖环温度场的有限元分析
本文旨在探讨气化炉托砖环温度场的有限元分析。
在当今工业化进程中，温度场分析对温度分布有很重要意义。
气化炉中，热量主要是由气体通过托砖环传递的，它的温度场分析对气体的运输有重要意义。
本文将介绍气化炉中托砖环温度场的有限元分析。
气化炉中的托砖环温度场有限元分析，首先要建立温度场模型，模型首先要考虑导热以及散热两个方面，用温度梯度和散热阻力来表述散热，而导热就是传热通量的表示，接着是给定气体的参数，即比热容和热导率，这些参数可以从气体流动实验数据中获得。
在确定了温度场模型后，就可以考虑采用有限元法来解决温度场问题。
建立有限元模型时，将托砖环模型划分为若干个有限元，根据温度场模型来建立非线性方程，其中，每个有限元上的温度有一个时刻点上的值，而其他有限元与其相连的边界条件，则由托砖环温度场的实验数据来确定。
最后，采用有限元法求解气化炉中托砖环温度场问题，从而分析气流的传热过程。
有限元法计算温度场得到的结果可以表示为空间的温度及其分布，从而客观地反映气化炉内部的温度场分布状况。
气化炉中托砖环温度场的有限元分析，可以使工程师在设计气体的布置和运输时，考虑到温度的分布，充分考虑温度场的变化，做出更好的设计，从而提高工业生产的质量和效率。
总之，气化炉中托砖环温度场的有限元分析是一个重要且复杂的任务，涉及到工程中的温度场模型、方程式等问题，有限元分析可以
得到客观的气化炉内部温度场分布状况，对于提高工业生产的质量和效率具有重要意义。
德士古气化炉液位改善总结
德士古气化炉液位改善总结摘要：本文针对国能新疆化工德士古气化炉设备，其中运行设备的激冷水过滤器易于堵塞，激冷水分配不均匀等问题，进行了原因的剖析，并提出相应的对策。
在进行了改造后，对其运行的效果进行评估。
关键词：德士古；气化炉液位；煤气化；改善总结；剖析评估一、概述国能新疆化工公司的主要生产项目为180万t/a的煤制甲醇项目及68万t/a的甲醇制烯烃项目，此为煤制甲醇的相应配套设备。
煤气化装置中，使用了GE水煤浆的加压气化工艺，该气化炉的尺寸为ϕ3200x19400 mm,4开4备用，汽化压力6 .5MPa，温度为1356摄氏度x。
为了适应180万t/a的甲醇合成装置所需要的粗水煤气，该工艺可产生（ CO+H2）气体为每小时540000立方米，以满足需要。
每一座气体炉的常规处理能力为1500t/d，最大负荷为1900t/d。
水煤浆气化技术是利用气流床反应器，在无加压催化的情况下，利用纯氧和水煤浆为原料，进行部分氧化反映。
在这种高温度条件下，反应速度比较快，气化过程速率通过传递工程来调控。
气化过程中，采用高温反映通过激冷环冷却，文丘里洗涤，再经炭洗塔清洗，使反应气体冷却到243摄氏度左右，再送入下游转换设备。
该设备在2016年6月3日首次投入试验。
在连续40天的运行过程中，气化炉的液面出现了明显的变化，通过增加了冷却器的激冷量和减少了炭洗塔的进口温度，该设备可以正常工作，但是在以后不得不进行减量倒炉。
通过几个技术改进和问题分析，使气化炉的水位得到了很好的控制，达到了单个烧嘴循环（75天），可以根据预定的顺序进行倒炉和维修。
二、问题分析与改进评价(一)气化炉激冷水分布平衡管堵塞1、现象及成因剖析2016年6月，气化炉投入使用后，出现4块托砖板的温度偏差较大，气化炉液位偏低，3个气化炉液位偏差较大，被迫降低产量，最终造成停工。
初步分析是由于气化炉内有水份。
停机后的检验结果表明，每一次都有2-3个均匀的激冷水分配管路出现阻塞。
德士古气化炉托砖盘温度高的探讨及优化处理
德士古气化炉托砖盘温度高的探讨及优化处理以德士古气化炉托砖盘温度高的探讨及优化处理随着工业发展的不断推进，能源消耗问题日益凸显。
德士古气化炉作为一种高效能源利用的设备，广泛应用于各个领域。
然而，在使用过程中，我们发现德士古气化炉托砖盘温度往往较高，这给操作人员带来了不便。
本文将就德士古气化炉托砖盘温度高的原因进行探讨，并提出优化处理的方法。
我们需要了解德士古气化炉托砖盘的作用。
德士古气化炉是一种将固体燃料转化为可燃气体的设备，其托砖盘起到支撑和保护炉体的作用。
然而，由于炉内燃烧过程的高温和炉体结构的特点，使得托砖盘处于高温环境中，导致托砖盘温度升高。
我们来分析德士古气化炉托砖盘温度高的原因。
一方面，炉内燃烧过程产生的高温气体会通过托砖盘传导到托砖盘表面，导致托砖盘温度升高。
另一方面，托砖盘与炉体的接触面积较大，导热性能较好，也会加剧托砖盘温度的升高。
此外，托砖盘材质的选择也会影响温度的变化，不同的材质具有不同的导热性能，可能会导致温度升高的程度不同。
针对德士古气化炉托砖盘温度高的问题，我们可以采取一些优化处理的方法。
首先，可以考虑采用高温耐磨、导热性能较差的材质来制作托砖盘，以减少温度的传导。
其次，可以在托砖盘表面增加隔热层，以降低热量的传递和温度的升高。
此外，还可以通过改变炉体结构，减少炉内高温气体对托砖盘的直接接触，从而降低托砖盘温度。
除了以上方法，我们还可以在操作过程中加强温度监测和控制。
通过安装温度传感器，及时监测托砖盘温度的变化，并根据实际情况进行调整和控制。
同时，可以合理设置燃烧参数，控制炉内燃烧过程的温度，从而减少对托砖盘的热负荷。
德士古气化炉托砖盘温度高是由于炉内高温气体的传导和托砖盘材质的导热性能所导致的。
为了解决这一问题，我们可以采取优化处理的方法，如选择合适的材质、增加隔热层、改变炉体结构等。
此外，加强温度监测和控制也是解决问题的关键。
通过这些措施的合理运用，我们可以有效降低德士古气化炉托砖盘温度，提高设备的使用效率和操作的便利性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
气化炉托砖环温度场的有限元分析
近年来，随着石油、天然气、煤等燃料的不断增多，石油炉、煤气炉等气化炉技术在温度场分析方面得到了广泛应用，从而推动了能源和环境保护的发展。
气化炉的托砖环受到高温等特殊的热力状态的影响，其特殊的温度场是研究动态特性和可靠性的基础，因此，研究托砖环的温度场变化和分布对气化炉的发展具有重要的意义。
针对以上情况，采用有限元法对气化炉托砖环温度场进行分析研究，以获得正确的温度场变化和分布，为气化炉研究和设计提供参考。
本文综合分析了气化炉托砖环温度场的有限元模拟方法，并且在有限元技术平台进行模拟分析，通过分析温度场变化和分布，得出了结论：首先，本文首先通过计算分析，得出了煤气炉托砖环温度场的基本特征，其中，中部的温度较高，两侧的温度较低，波动程度相对较小，表明受到了内部材料属性的影响。
温度分布曲线显示，在空间上，温度呈现出中心对称的梯度分布，从内往外逐渐降低；在时间上，温度首先保持稳定，随后在一定范围内波动，最后保持稳定。
其次，分析了不同材料和不同热源强度对气化炉托砖环温度场变化和分布的影响。
本文发现，不同材料和热源强度对温度场的变化有明显的影响，表明材料的吸热性及热源的导热性共同决定了温度场的变化。
相比起同材料和不同热源强度，不同材料和同热源强度下热量传导变化更大；而不同材料下热量传导差异较大，表明材料性能对温度场变化有较大的影响。
最后，根据模拟分析结果，得出了以下结论：（1）托砖环温度场
具有中部温度高、两侧温度低的基本特征，（2）材料属性和热源强度影响温度场的变化和分布，（3）温度分布曲线中心对称，（4）温度在一定范围内波动。
本文研究结果可作为气化炉发展过程中温度场分析的参考，有助于更好地控制热失控问题，以提高气化炉托砖环的使用寿命与可靠性。
综上，本文应用有限元法，在有限元技术平台上对气化炉托砖环温度场进行分析，研究了材料属性、热源强度以及温度场的变化和分布，为气化炉研究和设计提供了参考，有助于控制热失控问题，以提高气化炉托砖环的使用寿命与可靠性。