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1、东北大学21春金属学与热处理基础离线作业2参考答案1. 分析再热器不宜使用喷水减温的方式进行调温的原因。分析再热器不宜使用喷水减温的方式进行调温的原因。再热器的工作压力比较低，如果用喷水减温方式对再热器进行调温，会增加再热循环的蒸汽流量，即增加了低压蒸汽循环的份额，从而在总体上降低实际水蒸气热力循环的效率。表现为电厂净效率的下降，所以再热器不宜使用喷水减温的方式进行调温。2. 同素异构转变是一个相变过程，有恒定的转变温度，发生晶格类型变化。( )A.错误B.正确参考答案：B3. 简述辐射式受热面和对流式受热面的器温特性。简述辐射式受热面和对流式受热面的器温特性。辐射式受热面，汽温随着锅炉热负荷
2、的提高而降低；对流式受热面，汽温随着锅炉热负荷的提高而升高。4. 已知磨损系数a=1410-9mms3/(gh)，飞灰浓度不均匀系数ku=1.0，烟气速度场不均匀系数kw=1.0，管束计算断面出已知磨损系数a=1410-9mms3/(gh)，飞灰浓度不均匀系数ku=1.0，烟气速度场不均匀系数kw=1.0，管束计算断面出的烟气飞灰浓度u(g/m3)管束间最窄处烟气流速=11.5m/s，运行时间=28000h，锅炉额定负荷时烟气流速与平均运行负荷时的烟气流速之比kD=1.15，碳钢管的抗磨系数M=1.0，灰粒碰撞管壁的频率因子=0.15。横向节距s1=142mm，管径d=51mm。灰粒碰撞管壁的
3、频率因子=0.15，计算燃烧贫煤的锅炉省煤器管壁的最大磨损厚度并对计算结果进行分析与讨论。对于贫煤有 R90=2+0.51.1Vdaf% (8-6) 将数据代入式(8-6)得到R90的数值。管壁的最大磨损厚度为 (8-7) 将已知条件和无烟煤燃烧在省煤器出口处的飞灰浓度表的数据带入式(8-7)，得到下表。 燃烧贫煤的锅炉省煤器烟气走廊处管子的磨损速度(运行28000h) 序号 煤种 Vdaf(%) R90(%) u(kg/kg) (kg/m3) u(g/m3) Emax(um) 1 西山贫煤 15 10.25 0.0134 0.4566 6.127 44.0 2 淄博贫煤 13 9.15 0.
4、0156 0.4566 7.138 47.5 3 芙蓉贫煤 13.3 9.315 0.0167 0.4566 7.641 51.4(1)假定锅炉每年运行7000h，运行4年以后，燃烧贫煤的锅炉省煤器的最大磨损厚度在4451.4um之间。 (2)如果存在烟气走廊，则烟气流速会大大提高。根据式(8-7)，最大磨损量与烟气流速的3.3次幂成正比。因此要在省煤器区域回避烟气走廊或者增设防磨装置。 5. 以下二元混合物活度系数模型中，满足不对称归一化条件的是_。Aln1=2(x22)Bln1=2(x22一1)C以下二元混合物活度系数模型中，满足不对称归一化条件的是_。Aln1=2(x22)Bln1=2(
5、x22一1)Cln1=2(1一x12)Dln1=2(x12)正确答案：B6. 分析随着锅炉容量增加，高压加热器蒸汽温度提高的原因。分析随着锅炉容量增加，高压加热器蒸汽温度提高的原因。(1)锅炉的容量越大(即蒸汽流量D越大)，水蒸气的压力越高，对应的水的饱和温度以及给水温度就越高。 (2)为了维持较高的给水温度，必须提高高压加热器的热源温度，即提高高压缸抽汽的压力，如图1-1所示。 7. 热处理工艺过程都由下列哪几个阶段组成?( )A、充气B、加热C、保温D、冷却参考答案：BCD8. 整体热处理分为( )。A.退火B.正火C.淬火D.渗碳参考答案：ABC9. 分析过热蒸汽的温度、压力对再热蒸汽温
6、度的影响。分析过热蒸汽的温度、压力对再热蒸汽温度的影响。(1)主蒸汽温度越高，高压缸排汽温度越高，再热蒸汽温度越高。 (2)主蒸汽压力越低，高压缸做功能力越小，再热蒸汽温度越高。 10. 分析Victanlic联管器与Rockwell联管器的区别。分析Victanlic联管器与Rockwell联管器的区别。Victanlic联管器可以吸收的轴向膨胀量较小，主要用于磨煤机出口连接或者节流孔板与煤粉管道之间的连接。 Rockwell联管器可以吸收轴向膨胀量也可以吸收煤粉管道轴线之间的小幅度摆角，用于较长距离的煤粉管道的轴向摆角膨胀量和轴向膨胀量。 11. 分析实际烟气焓与煤的元素分析、工业分析成分
7、之间的关系。分析实际烟气焓与煤的元素分析、工业分析成分之间的关系。实际烟气焓 Hy=Hy0+(-1)Hk0+HfhkJ/kg 由上式可知： (1)煤的可燃元素含量越高、煤的发热量越大，实际烟气焓越高； (2)煤的收到基水分、灰分越高，实际烟气焓越大； (3)由于灰分、水分含量越高，煤的发热量越低，因此烟气焓主要取决于煤的收到基低位发热量的值。收到基低位发热量越高，实际烟气焓越高； (4)煤的挥发分含量越低，过量空气系数越大，实际烟气焓的值越大。 12. 简述回转式空气预热器发生热变形的原因。简述回转式空气预热器发生热变形的原因。回转式空气预热器热烟气从上向下流动，冷空气从下向上流动。因此热态运
8、行的空气预热器必然会发生上端膨胀量大于下端的现象，这就是回转式空气预热器的热变形。13. 封闭系统中的1kg干度为09、压力为2318106Pa的水蒸气，绝热可逆膨胀至3613105Pa，求此过程的封闭系统中的1kg干度为09、压力为2318106Pa的水蒸气，绝热可逆膨胀至3613105Pa，求此过程的Q和W。 (2)如再恒容加热成为饱和水蒸气，问该过程中的Q和W又是多少。正确答案：(1)对于绝热可逆膨胀,Q=0,W=一1000U,S2=S1。由P1s=2318106Pa,查附录C1,得U1sv=26024Jg,U1sl=94087Jg,S1sv=62861J(g.K),S1sl=25178
9、J(g.K),则U1=U1svx+U1sl(1一x)一24362JgS1=S1svx+S1sl(1一x)=59092J(g.K)由于可确定膨胀后仍处于汽液两相区内,终态压力就是饱和蒸汽压。由P2s=3613105Pa查得U2sv=2550J(g.K),U2sl=58874Jg；S2sv=69299J(g.K),S2sl=17391J(g.K)。U2=U2svx2+U2sl(1-x2)=215775Jg则W=一1000(U2一U1)=27845kJ(2)再恒容加热成饱和蒸汽,W=0,因为查表得U3sv=25583,U3=U3sv=25583cm3g。Q=1000U=1000(U3sv一U2)=1
10、000(25583215775)=40055(kJ)得：(1)27845kJ；(2)40055kJ。14. 某制冷装置采用R12为制冷剂，以25的饱和液体状态进入节流阀，离开阀的温度为一20。 (1)假设某制冷装置采用R12为制冷剂，以25的饱和液体状态进入节流阀，离开阀的温度为一20。 (1)假设此节流过程为绝热的，其有效能损失为多少。 (2)若节流过程中制冷剂从环境吸收50kJkg热量，此时有效能的损失又为多少。设环境温度27，压力01MPa。正确答案：(1)D为6003kJkg；(2)D为4005kJkg。(1)D为6003kJkg；(2)D为4005kJkg。15. 比较固态排渣炉与液
11、态排渣炉的主要热损失。比较固态排渣炉与液态排渣炉的主要热损失。见下表。 固态、液态排渣炉主要热损失 分类 主要热损失 固态排渣炉 排烟损失q2，机械不完全损失q4 液态排渣炉 排烟损失q2，灰渣物理热损失q6 16. 将一红松木板和一平板玻璃装饰板同时置于温度为10的房间中搁置很久，用手分别接触这两种物体，人手的温度可将一红松木板和一平板玻璃装饰板同时置于温度为10的房间中搁置很久，用手分别接触这两种物体，人手的温度可视为37。请问哪一种物体使人感觉凉一些?手指与木板或玻璃之间的冷热感觉由手指与它们之间的热流密度决定。假定木板和玻璃可当做半无限大物体，则由公式： 可得： 所以， 由文献1的附录
12、7可以查得红松木和平板玻璃的物性值为： 红松木：=0.11W/(m2K)，=377kg/m3，c=1.93kJ/(kgK) 平板玻璃：=0.76W/(m2K)，=2500kg/m3，c=0.84kJ/(kgK) 所以 即红松木导热的热流密度仅为平板玻璃的0.22倍，因此，人手的感觉是玻璃要凉一些。人对冷暖感觉的衡量指标不仅取决于所接触的物体温度，同时也与表面散热量的大小有关，散热量低时感觉暖，散热量高时感觉冷。因此，相同温度下，人手与物体相接触时，由于物体热物性的不同，其散热量是不同的，人手的冷暖感觉也就有差别。 17. 热处理工艺过程有( )阶段组成。A.加热B.保温C.冷却D.保压参考答案
13、：ABC18. 简述自然循环锅炉容易发生传热恶化的原因。简述自然循环锅炉容易发生传热恶化的原因。水蒸气的比热容比较小，水的比热容比较大，所以在热负荷比较强的区域或者循环比较弱的区域容易发生传热恶化。热负荷比较强的区域容易发生和台沸腾向膜态沸腾转化的传热恶化，即第一类传热恶化；在水循环比较弱的区域可能发生第一类传热恶化，也可能发生柱状流向雾状流转化的传热恶化，即第二类传热恶化。19. MPS中速磨煤机出力计算。 BM=BM0fHfRfMfAfgfet/h (4-7) 已知某台1913 t/h超临界压力锅炉配有6台ZGM113N型MPS中速磨煤机出力计算。BM=BM0fHfRfMfAfgfet/h
14、(4-7)已知某台1913 t/h超临界压力锅炉配有6台ZGM113N型中速磨煤机，5台运行，1台备用。当地大气压力p=101kPa，BRL工况时的燃料消耗量B=236.55t/h，理论空气量为Vo=5.69Nm3/kg。燃煤的Vdaf=24.75%，Qar,net=21981kJ/kg，HGI=78，Mar=9.9%，Aar=23.72%。试计算每台磨煤机的出力并对计算结果进行分析与讨论。(1)计算燃料可磨性修正系数 fH=(HGI/50)0.57=(78/50)0.57=1.288 (2)计算煤粉细度修正系数。烟煤煤粉的均匀性指数为1.15 R90=4+0.51.15Vdaf=18.23(%) (3)计算原煤水分修正系数。取Mt=Mar=9.9% fM=1+0.0114(10-Mt)=1.00114 (4)计算原煤灰分修正系数 fA=1+0.005(20-Aar)=0.9814
