新型節(jié)能衛(wèi)生潔具輥道窯內(nèi)溫度均勻性優(yōu)化研究.pdf

1、本文以48m新型衛(wèi)生潔具輥道窯為研究對(duì)象，針對(duì)窯內(nèi)衛(wèi)生潔具在燒成過程中的溫度均勻性問題進(jìn)行了計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬研究，并對(duì)影響其溫度均勻性的結(jié)構(gòu)參數(shù)燒嘴傾角、燒嘴間距和操作參數(shù)空燃比進(jìn)行了優(yōu)化，得到了最佳優(yōu)化參數(shù)。本文主要的研究?jī)?nèi)容和結(jié)論有:
　　(1)分析了衛(wèi)生潔具輥道窯燒成帶的主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)特點(diǎn)，對(duì)輥道窯系統(tǒng)進(jìn)行了熱平衡計(jì)算分析，結(jié)果顯示:燃料的燃燒熱占到了熱量收入的99.6％，衛(wèi)生潔具輥道窯的熱效率為54.2％，相比于隧道窯有

2、了明顯提升，表面散熱、冷卻帶抽出熱風(fēng)、煙氣帶走的顯熱占到了總熱量的66.78％。提升衛(wèi)生潔具輥道窯熱能利用率的主要措施有:在保證完全燃燒的情況下降低空燃比來(lái)減小空氣過剩系數(shù)，改進(jìn)爐窯結(jié)構(gòu)以減少散熱和加大余熱利用等。
　　(2)通過對(duì)衛(wèi)生潔具輥道窯燒成帶原型進(jìn)行合理的簡(jiǎn)化和假設(shè)建立其物理模型，采用Realizable k-ε湍流模型、PDF燃燒反應(yīng)模型、DO輻射模型構(gòu)建了輥道窯仿真數(shù)學(xué)模型，分析了物理模型的解析域，并對(duì)解析域進(jìn)行網(wǎng)格

3、劃分，實(shí)現(xiàn)了衛(wèi)生潔具輥道窯的穩(wěn)態(tài)數(shù)值模擬。
　　(3)通過對(duì)基準(zhǔn)工況進(jìn)行數(shù)值模擬，分析了其流場(chǎng)和溫度場(chǎng)，結(jié)果顯示:燒嘴磚出口處火焰最大噴出速度為41m/s，相鄰的兩對(duì)噴嘴射出的主流體之間形成了一個(gè)微小的流體循環(huán)，這種循環(huán)氣流能增強(qiáng)各股射流流體之間的混合，有利于制品換熱;窯內(nèi)輥下溫度均勻性要優(yōu)于輥上溫度均勻性;衛(wèi)生潔具A的上下表面平均溫差為11K，潔具表面最高溫度為1465K，最低溫度為1435K，最高溫度與最低溫度差為30K;衛(wèi)生

4、潔具B的上下表面平均溫差為9K，潔具表面最高溫度為1466K，最低溫度為1439K，最高溫度與最低溫度差為27K。
　　(4)利用溫度離散系數(shù)為優(yōu)化指標(biāo)，對(duì)燒嘴傾角、燒嘴間距及空燃比進(jìn)行了單因素分析，根據(jù)各因素與溫度離散系數(shù)之間的關(guān)系圖，得出各因素的最優(yōu)區(qū)間。采用正交試驗(yàn)方法得出了其最優(yōu)化參數(shù)組合為:燒嘴傾角10°、燒嘴間距470mm、空燃比12;各因素對(duì)溫度均勻性的影響順序?yàn)?燒嘴傾角最大(50％)、燒嘴間距次之(28％)，空燃