篦冷机风室风量计算公式的探讨

篦冷机风室风量计算公式的探讨
在第三代和第四代篦冷机的设计计算中，我们常常根据设计手册[1]等文献中的公式Q=3600Sivi来计算各风室的风量，而一些文献在解释该公式时存在一个明显的误区，认为式中Si为该风室所占篦板面积，vi为通过该篦板料层的风速，把篦板的面积与通过料层的风速相乘得出风量。

在文献[2]介绍的篦冷机改造就是这样计算得出各风室的用风量，从而使整机的单位熟料用风量达到2.98m3/kg，高于一般第四代篦冷机1.8~2.3m3/kg的设计用风水平。

1公式探讨风量等于风速与风速所通过面积的乘积。

通过分析图1我们发现，冷风通过篦板熟料时，在选定的篦板面积上，由于熟料占有一定的空间，占据了部分篦板的面积，实际上相当于该篦板的通风面积比实际的篦板面积减小了，因而以篦板的面积乘以通过熟料层的风速计算出的风量就会比实际值要大。

公式的确定与验证综上所述，风量计算可以给出两种方法
其一,用通过料层的风速和料层间隙所占面积相乘，公式可以写成Q=3600（S-Scl）vi，式中：S为篦板的面积，Scl为熟料所占的面积，vi为通过料层内部的风速。

其二，用篦板的面积和篦板对应料层上表面风速相乘，公式为Q=3600Svs，式中vs为篦板对应料层上表面的风速。

采用第一种方法计算风量时，要计算熟料所占篦板面积就必须根据熟料的颗粒大小计算熟料的空隙率，从而计算出熟料的空隙面积，由于受熟料颗粒大小、形状以及熟料运动状态的影响，同时受到风压变化影响，熟料沸腾状态具有不稳定性，因此熟料间隙的面积是动态变化的，无法准确计算。

因而第一种计算方法在实际应用中是非常不方便的。

第二种计算方法相对比较容易实现。

在同一个风量计算模型中我们可以看出：在通风量一定的情况下，通风面积大，则通风速度低，通过料层上表面的风速与通过料层内部的风速相比，其值较小。

文献[3]介绍了一个试验结果：在篦冷机冷却过程中，通过熟料内部的风速自前至后对应各风室一般取1.8m/s、1.7m/s和1.6m/s，相邻风室风速相差不大于0.2m/s，以此类推，这里的风速就是指通过熟料层内部的风速。

文献[4]通过篦冷机熟料多通道冷却气固热交换模型研究得出的试验结论：在篦冷机急冷区的冷却风流速度应控制在1.0~1.5m/s之间，后冷区的冷却风流速度控制在0.5~1.0m/s之间，这里的风速是指风室对应料层上表面的风速。

通过对这两个试验进行比较我们发现：在高温急冷区内，通过料层内部的风速一般在1.5~1.8m/s之间，料层上表面的风速却是在1.0~1.5m/s之间；在低温缓冷区内，通过料层内部的风速在1.0~1.5m/s之间，而料层上表面的风速在0.5~1.0m/s之间。

我们据此反推进行计算，用料层上表面的风速与篦板面积相乘计算出的风量和实际第四代篦冷机选用风量非常吻合，表1为新疆和田2500t/d第四代篦冷机实际风量与计算风量。