【摘要】：篦冷機(jī)是當(dāng)今新型干法水泥生產(chǎn)工藝中重要的冷卻設(shè)備,不僅關(guān)系到水泥熟料的生產(chǎn)質(zhì)量,更是水泥工業(yè)進(jìn)行余熱回收利用,提高能源利用效率的主要環(huán)節(jié)。但是篦冷機(jī)內(nèi)部的流動(dòng)與換熱情況十分復(fù)雜,速度、溫度分布范圍廣,還受到水泥熟料顆粒的影響,難以運(yùn)用實(shí)驗(yàn)的方法對篦冷機(jī)內(nèi)的物理參數(shù)進(jìn)行直接測量。因此,探究篦冷機(jī)內(nèi)的流動(dòng)、換熱過程,以得到篦冷機(jī)的最優(yōu)運(yùn)行參數(shù)成為亟待解決的課題。本文采用實(shí)驗(yàn)測定和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,對篦冷機(jī)建立了二維仿真模型,利用多孔介質(zhì)模型和動(dòng)網(wǎng)格模型,使用Fluent軟件模擬研究水泥熟料與冷卻空氣之間的流動(dòng)、換熱過程。模擬得到了篦冷機(jī)內(nèi)部的速度場、壓力場和溫度場分布,數(shù)值模擬的結(jié)果可以為篦冷機(jī)的技術(shù)改造提供可靠的理論依據(jù),對實(shí)際生產(chǎn)工藝有一定的指導(dǎo)意義。研究了篦冷機(jī)內(nèi)熟料料層厚度、入口風(fēng)量、入口風(fēng)溫、孔隙率等四個(gè)主要的熱工參數(shù)的改變對篦冷機(jī)內(nèi)部溫度、壓力分布的影響。比較了各個(gè)工況下的篦冷機(jī)熱效率和余熱回收熱量,綜合多個(gè)參數(shù)對運(yùn)行工況進(jìn)行了優(yōu)化。針對低溫風(fēng)風(fēng)溫過高的問題,提出了改進(jìn)措施,即在篦冷機(jī)尾部增加一個(gè)余熱取風(fēng)口,對比了增加前后的篦冷機(jī)熱效率和余熱回收熱量。綜合多個(gè)熱工參數(shù)獲得了最優(yōu)工況,其結(jié)果對篦冷機(jī)的運(yùn)行和改進(jìn)有一定的指導(dǎo)意義。針對產(chǎn)量為2300t/d的水泥生產(chǎn)線篦冷機(jī)的實(shí)際工況,進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。搭建實(shí)驗(yàn)平臺,對實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行過程中的相關(guān)物理量進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測定,得到所需數(shù)據(jù),計(jì)算了篦冷機(jī)的熱效率和余熱回收熱量。同時(shí),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證了數(shù)值模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性
[Abstract]:Grate cooler is an important cooling equipment in new dry cement production technology. It is not only related to the quality of cement clinker production, but also the main link of cement industry to recycle waste heat and improve energy utilization efficiency. However, the flow and heat transfer in grate cooler is very complex, the velocity and temperature distribution range is wide, and it is also affected by cement clinker particles, so it is difficult to directly measure the physical parameters of grate cooler by the experimental method. Therefore, it is an urgent task to study the flow and heat transfer process in grate cooler in order to obtain the optimal operating parameters of grate cooler. In this paper, a two-dimensional simulation model of grate cooler is established by combining experimental measurement and numerical simulation. The flow between cement clinker and cooling air is simulated by Fluent software using porous media model and dynamic mesh model. Heat transfer process The distribution of velocity field, pressure field and temperature field in grate cooler is obtained by simulation. The results of numerical simulation can provide a reliable theoretical basis for the technical transformation of grate cooler, and have certain guiding significance for practical production process. The influence of four main thermal parameters, such as clinker layer thickness, inlet air volume, inlet air temperature and porosity, on the temperature and pressure distribution of grate cooler was studied. The heat efficiency of grate cooler and the heat recovery of waste heat are compared under different working conditions. The operating conditions are optimized by synthesizing several parameters. Aiming at the problem that the low temperature wind temperature is too high, the improvement measures are put forward, that is, adding a waste heat tuyere at the end of the grate cooler, and comparing the heat efficiency of the grate cooler before and after the increase and the heat recovery of the waste heat. The optimum working conditions are obtained by synthesizing several thermal parameters, and the results have a certain guiding significance for the operation and improvement of grate cooler. According to the actual working conditions of the grate cooler of cement production line with 2300t/d output, an experimental study was carried out. The experimental platform was set up and the relevant physical quantities in the actual production and operation were measured and the required data were obtained. The thermal efficiency and heat recovery of the grate cooler were calculated. At the same time, the experimental data verify the accuracy of the numerical simulation results.
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ172.622.4

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本文編號：2194969