回转窑筒体散热计算方法探讨[1]

《回转窑筒体散热计算方法探讨[1]》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、万方数据中图分类号：TQl72．6文献标识码：B文章编号：1007—0389(2012)04—23—04回转窑简体散热计算方法探讨赵宁宁(中国中材国际工程股份有限公司，江苏南京21100)摘要：通过回转窑内气体辐射换热和耐火砖、窑皮的导热及窑筒体与环境之间的对流换热的研究，给出了回转窑筒体散热计算模型，基于该模型研究了窑筒体温度与耐火砖、窑皮厚度的关系。按此计算模型，估算5500t／d熟料线回转窑的简体散热量与实际标定结果相近。关键词：散热量；计算模型；回转窑；筒体；窑皮；窑砖厚度Discussiononcalculationoflosso

2、fheatthroughwallofrotarykilnZhaoNingning(SinomaInternationalEngineeringCo．，Ltd．，Nanjing，Jiangsu，211000)Abstract：Byresearchingongasheatradiationexchangeinkiln，heatconductionofrefractorybrickandliningcoatingandconvectionheattransferbetweenshellandenvironment，thecalculationmo

3、deoflossofheatthroughwallwasfoundout，andbasedonthecalcula—tionmode，therelationofshelltemperatureandthicknessofliningcoatingandrefractorybrickwasstudied．Withthecalculationmode，estimatedresultoftheheatlossthroughwallofa5500t／dclinkerproductionlinewasclosetotherealheatprocess

4、measuring．Keywords：heatrelease；calculationmode；rotarykiln；shell；liningcoafing；thicknessofbrickO前言对于新型干法水泥生产线，回转窑的管理和运行是水泥企业的核心，而烧成燃料消耗的成本占水泥生产成本的比例随着燃料价格的上扬越来越大，因此，生产过程中各个环节的节能降耗是每个水泥生产企业必须认真思考的问题。目前新型干法水泥生产线的烧成热耗大约为2920～3200kJ&g，正常生产时，回转窑简体温度一般在250～350oC，其筒体表面散热损失大约为90～22

5、0kJ／k91”1，即筒体散热占烧成热耗的比例大约为3．1％～6．5％”。]。窑内砌筑耐火砖一方面是防止窑筒体温度过高而引起窑筒体塑性变形，另一方面起到隔热保温的作用，从而可以有效降低窑筒体表面散热损失。本文从理论角度探讨回转窑筒体散热计算模型，从而讨论影响筒体散热的各因素及对实际生产中窑简体散热量的估算。1回转窑简体散热模型的建立I．I模型假设(1)窑内高温气体向窑皮的传热方式为辐射换热和对流换热；(2)窑皮、窑砖和窑筒体问只存在传导传热；(3)窑筒体外壁与周围环境只存在对流换热；(4)窑皮与耐火砖为紧密接触，即接触部位处的窑皮温度与砖温

6、相同；(5)耐火砖与窑筒体紧密接触，即接触部位处的耐火砖温度与窑简体温度相同；(6)窑简体内表面温度与外表面温度相同(简体厚度忽略不计)；(7)忽略物料对换热的影响；(8)窑内到窑简体的各项换热均处于稳态换热。1．2换热模型推导根据辐射和对流换热理论，窑内热气体向窑皮的换热可以表达为n，：Q。=[蔸瓯4一T14)+口。旺一L)]·7r(D一2艿)L(1)其中￡为气体与窑皮之间的导来黑度，占为窑皮厚度艿，与耐火砖厚度占：之和，t为气体温度，丁1为窑皮内表面温度。窑皮内部的导热可表达为：n一乃一乃q2—1，D一232(2)—2zcL—；tl岫面

7、=万窑砖内部的导热可表达为：Q3=—r—12_--—1万一(3)—2rcL—Az‘n—D-—23z窑筒体内向周围环境的对流换热可以表达为：Q4一口o·7rD·己·(丁一To)(4)根据稳态传热，有：Q，一Q。一Q3=Q。一Q(5)联立式(1)～(5)，可以得到：T14+f鲁+蒯_一，㈦T94+吾"蒜而。瓦卜其中：鲻。·陆十击)求淀工程型幽一23—万方数据512磊瑶1习；S2=．————————————j!．—————一去·h(盎)S3一口o·丌·D；B一盯-e·丌·(D一2占)C=a。·7r·(D一2艿)2计算实例假设窑熟料产量G=5000

8、t／d，窑直径D=4．8m，耐火砖厚度dz=O．22m，窑皮厚度艿。=0．15nl，窑内气体温度L=1700oC，环境温度兀=20℃，环境风速砜=2m／s，当地大气压力P=100