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文檔簡介
1、回轉(zhuǎn)窯廣泛應(yīng)用于眾多行業(yè)中,是具有燃料燃燒,物質(zhì)輸送與煅燒,廢物降解等多種功能的大型換熱設(shè)備。回轉(zhuǎn)窯可對(duì)固體物料進(jìn)行物理和化學(xué)處理,具有容積大、混合反應(yīng)率高、應(yīng)用廣等優(yōu)點(diǎn),但熱效率較低。為提高回轉(zhuǎn)窯熱效率和能源利用率,對(duì)其進(jìn)行窯內(nèi)傳熱模型的分析和窯外溫度分布的實(shí)驗(yàn)探究具有重要的意義。在回轉(zhuǎn)窯中,水泥的煅燒過程是一個(gè)集煙氣流動(dòng)、物料運(yùn)動(dòng)、物料反應(yīng)、傳熱和燃燒為一體的復(fù)雜過程。本文通過建立一維和三維數(shù)值分析模型與實(shí)驗(yàn)探究相結(jié)合的方法,對(duì)回轉(zhuǎn)
2、窯的溫度分布特性進(jìn)行了探究。其主要工作如下:
1.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,對(duì)回轉(zhuǎn)窯外壁面溫度分布特點(diǎn)和內(nèi)壁窯皮掛壁情況進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究;在熱平衡物料成分測(cè)試結(jié)果的基礎(chǔ)上,量化計(jì)算得到了物料在不同反應(yīng)過程中反應(yīng)吸熱量和放熱量。
2.綜合考慮了煙氣流動(dòng)和物料運(yùn)動(dòng)特點(diǎn),選用了合理適用的傳熱系數(shù)計(jì)算方程;考慮到物料相變所產(chǎn)生的窯皮對(duì)傳熱過程的影響以及物料不同反應(yīng)過程所吸收和釋放的熱量,對(duì)窯內(nèi)傳熱過程進(jìn)行了理論分析;通過合理的假設(shè),建立了
3、水泥回轉(zhuǎn)窯軸向一維傳熱模型,對(duì)窯內(nèi)煙氣、物料、內(nèi)壁的軸向溫度分布進(jìn)行了預(yù)測(cè),得到了回轉(zhuǎn)窯溫度分布特性數(shù)值分析結(jié)果和窯內(nèi)窯皮厚度的軸向分布結(jié)果。
3.通過將上述窯皮厚度的計(jì)算結(jié)果和窯皮導(dǎo)熱率折算成壁面熱阻,將物料反應(yīng)熱折算為額外的熱流密度,設(shè)置相應(yīng)的壁面邊界條件,采用1∶1比例構(gòu)建了回轉(zhuǎn)窯三維CFD模型。通過對(duì)模型進(jìn)行合理的簡化假設(shè),設(shè)置合理的湍流模型、熱輻射模型和燃燒模型,得到了回轉(zhuǎn)窯三維模型的軸向溫度分布結(jié)果,并與一維模型的
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