篦冷机内气固流动和换热过程的数值模拟

发布时间：2021-08-05 16:29

　　篦冷机是新型干法水泥生产工艺中的关键设备,承担着水泥熟料的快速冷却和余热空气回收的功能,针对篦冷机内水泥熟料和空气的流动、换热特性,应用ANSYS软件所提供的湍流模型、欧拉两相流模型和多孔介质模型,对篦冷机内水泥熟料和空气的流动与换热进了三维数值模拟,得到了篦冷机内部熟料相和空气相的流场和温度场分布规律。将数值模拟结果与现场实际监测得到的温度数据进行对比验证,结果显示两者最小偏差为4.1%,最大偏差为7.23%,这表明该模型能够准确地反映篦冷机的实际运行工况。以此模型为基础,分析了篦冷机内空气流场分布,空气穿过熟料层后,分成较为互不干扰的三股风从篦冷机不同出口流出,研究了不同粒径的换热效果:当熟料粒径为10 mm时,换热效果最好,热回收效率为72%。进一步,篦冷机若采用余风再循环技术,将100℃的废气处理后经循环风管到后篦冷机冷却区段风室,热回收效率可提升至74.9%。 

【文章来源】：电力科学与工程. 2018,34(02)

【文章页数】：6 页

【文章目录】：
0 引言
1 网格建立
2 数理模型分析
    2.1 欧拉模型控制方程
    2.2 多孔介质模型控制方程
    2.3 物性参数
    2.4 边界条件
3 模型验证
4 结果分析
    4.1 熟料所占体积及料层厚度分析
    4.2 空气压力场和流线分析
    4.3 篦冷机内温度场分析
    4.4 熟料粒径对换热的影响
    4.5 余风再循环
5 结论


【参考文献】：
期刊论文
[1]刷式汽封传热特性及温度场分布研究[J]. 李尊平,刘志博,丁常富.  电力科学与工程. 2016(10)
[2]篦冷机的渗流传热模型与数值模拟[J]. 王美琪,刘彬,闻岩,刘浩然.  机械工程学报. 2014(24)
[3]陶瓷过滤管除尘过程的数值模拟[J]. 方立军,刘静静.  电力科学与工程. 2013(04)
[4]基于剖开算子法的水泥篦冷机熟料换热模型研究[J]. 郝晓辰,范新丰,刘彬.  硅酸盐通报. 2013(01)
[5]水泥熟料换热模型的研究[J]. 闻岩,李娜,刘彬.  硅酸盐通报. 2011(06)
[6]鳍片管省煤器结构优化的三维数值模拟[J]. 吕玉坤,卢权,马强,徐国涛.  华北电力大学学报(自然科学版). 2008(04)
[7]立式熟料冷却机内气体流动规律及其影响因素[J]. 华建社,张成元,徐德龙,袁启奇.  水泥技术. 2008(03)
[8]篦冷机熟料多通道冷却气固热交换模型研究[J]. 刘彬,郝晓辰.  硅酸盐通报. 2008(02)

博士论文
[1]水泥回转窑和篦冷机内气固两相流及换热过程的数值研究[D]. 李德付.大连理工大学 2013
[2]基于三维重建技术的篦冷机熟料冷却控制模型研究[D]. 张文明.燕山大学 2010

硕士论文
[1]篦冷机冷却系统的数值模拟与实验研究[D]. 李心宁.山东大学 2016
[2]基于耦合换热的篦冷机数值模拟分析[D]. 朱元师.大连理工大学 2012
[3]空冷凝汽器空气流动传热特性的数值模拟[D]. 贾宝荣.华北电力大学（北京） 2009



本文编号：3324084