本文關(guān)鍵詞：回轉(zhuǎn)窯傳熱過程數(shù)學模型的研究現(xiàn)狀及其發(fā)展，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《河南科技大學》 2010年

豎式預熱器和冷卻器熱流場分析

廖志明  

【摘要】：活性石灰回轉(zhuǎn)窯是煉鋼所需高質(zhì)量活性石灰的主要生產(chǎn)設備,其主要機構(gòu)豎式預熱器和冷卻器能夠充分利用回轉(zhuǎn)窯尾氣余熱和石灰余溫,提高回轉(zhuǎn)窯的生產(chǎn)效率和實現(xiàn)節(jié)能減排。因此對豎式預熱器和冷卻器內(nèi)部熱流場的研究,對回轉(zhuǎn)窯設備的設計改進,具有一定的指導意義。 本文根據(jù)回轉(zhuǎn)窯豎式預熱器和冷卻器的結(jié)構(gòu)特點及工作原理,建立了不同石灰石顆粒排列方式以及不同顆粒直徑時豎式預熱器和冷卻器剖面的二維平面有限元模型。模型中采用離散顆粒模型模擬豎式預熱器和冷卻器內(nèi)部石灰石顆粒和高溫氣體之間的氣固兩相流狀態(tài),并根據(jù)傳熱學理論,采用橫掠管束換熱實驗關(guān)聯(lián)式推導計算不同條件下豎式預熱器和冷卻器內(nèi)部石灰石顆粒與高溫氣體之間的對流換熱系數(shù)。然后利用有限元軟件ANSYS的FLOTRAN模塊,對豎式預熱器和冷卻器的二維有限元模型進行了計算,得到其溫度場、壓力場、流速場及不同位置石灰石顆粒的升溫曲線,并對這些結(jié)果進行對比分析。 分析結(jié)果表明:改變石灰石顆粒排列方式和顆粒直徑,對豎式預熱器的溫度場分布的影響較小。影響石灰石顆粒升溫的主要參數(shù)是對流換熱系數(shù),而改變石灰石顆粒排列方式和顆粒直徑這兩種條件時對流換熱系數(shù)的變化幅度不大;石灰石顆粒順排比石灰石顆粒叉排時對流換熱系數(shù)略微高一些,石灰石顆粒直徑越小,顆粒間間隙越大,對流換熱系數(shù)越高。 根據(jù)得到的數(shù)據(jù)結(jié)果對豎式預熱器的結(jié)構(gòu)進行改變,分別采取僅增加高溫區(qū)域面積、僅減少低溫區(qū)域面積和同時增加高溫區(qū)域并減少低溫區(qū)域面積三種情況重新建立模型并計算其熱流場,結(jié)果表明通過對豎式預熱器結(jié)構(gòu)的改變可以有效的提高豎式預熱器的加熱效率。梁式冷卻器的冷卻效果好于豎式冷卻器,在其他條件不變時,增加梁式冷卻器的進風量能夠有效的增加低溫活性石灰的數(shù)量,但會使進入回轉(zhuǎn)窯內(nèi)參與燃燒的氣體溫度降低。

【關(guān)鍵詞】：
【學位授予單位】：河南科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2010
【分類號】：TF341
【目錄】：

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本文編號：200980