隧道窑预热带温度分布数值模拟的研究

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1、山东轻工业学院硕士学位论文摘要隧道窑预热带内上下温差过大是实现快速烧成、节能降耗的最大障碍。为提高隧道窑设计效率，改善窑炉运行质量，提高陶瓷产品的质量和产量。利用计算机对隧道窑预热带温度场和速度场等进行三维数值模拟，研究预热带内调温烧嘴喷设置与其它工艺参数改变时对窑内温度分布、速度等的影响规律。从而对预热带的结构设置与工艺参数等进行优化。在与实验条件相似的情况下，模拟实验结果表明：隧道窑调温烧嘴喷入窑内焰气量、焰气速度、焰气温度和烧嘴布置对物料区上下温差有显著影响。在调温烧嘴其它操作参数不变时，预热带物料

2、区上下温差随喷入窑内焰气占来流烟气量比例(1．5"--'10％)、焰气速度(60-'-110m／s)、焰气与来流烟气温差(0--一500K)的增大而减小。预热带内调温烧嘴的布置宜采用相错布置方式。来流烟气速度在0．5,---1．0m／s时，窑内温度均匀性较好，来流速度过大和过小都会影响气流的传热效率。来流烟气温度范围在673-'--1473K之间变化，随着来流烟气的温度升高，窑内上下温差逐渐增大，当来流烟气温度高于1073K时，窑内上下温差增大明显。码料密度的合适值应当为当孔隙率为0．208"--0．40

3、8，在此范围内，码料密度较大并且窑内上下温差较小。适当稀码可以降低窑内上下温差，少装的制品通过快速烧成来弥补，提高产品的质量和产量。窑车蓄热量的变化对窑内上下温差的影响非常明显。随着窑车蓄热量的减小(由100％下降到25％)，窑内温差从37K下降到12K。窑内温差随窑车蓄热量的减小而减小。窑上部喷入冷风可减小窑内上下温差。当冷风温度低于来流烟气温度时，其温差在0--一250K范围内，窑内上下温差随上部喷入冷风温度的降低而减小。它对窑内温度的均匀分布有很大帮助。关键词：隧道窑；数值模拟；预热带；温度分布；调

4、温烧嘴ABSTRACTTemperaturedifferencefromtoptobottominpreheatingzoneoftunnelkilnisthebiggestobstacleforrapidfiring，energysaving．Inordertoenhancethedesignoftunnell(ihlefficiencyandimprovethequalityoffurnaceoperationandthequalityofceramicproductsandproduction．We

5、usethree-dimensionalnumericalsimulationtostudythetemperaturefieldandvelocityfieldinpreheatingzoneoftunnel虹lnbycomputerandresearchhowthethermostatburnerandotheroperationparameterseffectthem．ThusthestructureofPreheatingzonesettingsandprocessparametersAreopt

6、imized．Withsimilarexperimentalconditions，thesimulationexperimentresultsshowthat：Flamequantity,flamespeed，flametemperature，andthearrangementofthermostatburnerhaveasignificantinfluenceofthetemperaturedifferencefromtoptobottominmaterialsareaoftunnelkiln．Thet

7、emperaturedifferenceofmaterialzoneinpreheatingzoneoftunnelkilnisdecreasingwhentheratio(1．5-～10％)，velocity(60～110m／s)andtemperature(0,-一500K)offlamegasinjectedareincreasingifthethermostatburner’Sotheroperationparametersfixed。Burnerthermostatsuitablearrange

8、mentisstaggered，nlespeedofflowingsmokewillinfectionthermalefficiencyifitistoohi曲ortooslow．Thereisalittletemperaturedifferencewhenthespeedofflowingsmokeis0．5"-1．0rn／s．Thetemperaturedifferenceisincreasinggraduallywhen