隧道窯干燥環(huán)境數(shù)值模擬及其優(yōu)化研究.pdf

1、改革開放以來(lái)，我國(guó)磚瓦工業(yè)得到了迅速發(fā)展，隧道窯也逐漸成為了首選的磚瓦焙燒和干燥設(shè)備，但受技術(shù)水平的限制，我國(guó)隧道窯一直以來(lái)存在著粗制濫造、低水平重復(fù)建設(shè)的現(xiàn)象。隧道干燥窯是一種連續(xù)工作的磚坯干燥設(shè)備，其干燥磚坯的效果直接影響到成品磚的生產(chǎn)，因此研究隧道干燥窯的干燥環(huán)境與磚坯干燥的熱力過(guò)程，對(duì)于確定合理的干燥制度、控制能量消耗、減少磚坯缺陷、降低生產(chǎn)成本而言顯得尤為重要。
　　論文在隧道干燥窯內(nèi)環(huán)境建模中借鑒多孔介質(zhì)理論，并引入計(jì)

2、算流體力學(xué)方法，采用現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，對(duì)磚坯在隧道干燥窯中的干燥情況進(jìn)行研究分析。主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)論包括:
　　(1)對(duì)某磚廠的隧道干燥窯進(jìn)行系統(tǒng)的熱平衡測(cè)試，分析干燥窯的能耗使用情況，并采集干坯含水率等相關(guān)數(shù)據(jù)，測(cè)試結(jié)果顯示所研究隧道干燥窯的熱效率僅為27.04％，干坯含水率為5.6％，可知干燥效果較差，熱量沒(méi)有得到充分利用，主要是因?yàn)樗淼栏稍锔G存在送熱風(fēng)溫度較低、密封性差、風(fēng)口設(shè)計(jì)不合理等問(wèn)題。
　　(2)

3、干燥介質(zhì)的溫度、濕度、風(fēng)速以及磚坯本身含水率等對(duì)磚坯水分的蒸發(fā)速度均有較大影響，將散濕量的影響因素全部耦合在一起，并進(jìn)行合理簡(jiǎn)化，從而建立磚坯的散濕模型，然后通過(guò)UDF功能對(duì)隧道干燥窯磚坯散濕量進(jìn)行編譯，最終建立起隧道干燥窯正常工作時(shí)的CFD模型。
　　(3)通過(guò)Fluent軟件模擬隧道干燥窯正常工作時(shí)的溫度場(chǎng)、濕度場(chǎng)、風(fēng)速場(chǎng)，結(jié)果表明干燥窯內(nèi)環(huán)境數(shù)值模擬結(jié)果與實(shí)際運(yùn)行時(shí)的情況基本相符，根據(jù)模擬結(jié)果計(jì)算干燥結(jié)束后干坯的含水率為7.

4、3％，與測(cè)試值5.6％接近，證明了所建立的CFD模型的可行性與準(zhǔn)確性。
　　(4)根據(jù)隧道干燥窯的干燥缺陷，提出隧道干燥窯密封性優(yōu)化、送熱煙氣溫度優(yōu)化及風(fēng)口布置優(yōu)化三種優(yōu)化方式，并利用所建立的CFD模型及數(shù)值模擬方法來(lái)模擬預(yù)測(cè)優(yōu)化后磚坯在隧道干燥窯中的干燥情況。優(yōu)化結(jié)果表明:隧道干燥窯漏風(fēng)現(xiàn)象對(duì)磚坯干燥影響較大，減少漏風(fēng)量能大幅提高磚坯干燥效果，而在漏風(fēng)嚴(yán)重的情況下提高送熱風(fēng)溫度對(duì)磚坯干燥影響甚小，另外，送熱風(fēng)口和排潮風(fēng)口兩端布置