论文部分内容阅读
改革开放以来,我国砖瓦工业得到了迅速发展,隧道窑也逐渐成为了首选的砖瓦焙烧和干燥设备,但受技术水平的限制,我国隧道窑一直以来存在着粗制滥造、低水平重复建设的现象。隧道干燥窑是一种连续工作的砖坯干燥设备,其干燥砖坯的效果直接影响到成品砖的生产,因此研究隧道干燥窑的干燥环境与砖坯干燥的热力过程,对于确定合理的干燥制度、控制能量消耗、减少砖坯缺陷、降低生产成本而言显得尤为重要。论文在隧道干燥窑内环境建模中借鉴多孔介质理论,并引入计算流体力学方法,采用现场实测和数值模拟相结合的方法,对砖坯在隧道干燥窑中的干燥情况进行研究分析。主要研究内容及结论包括：(1)对某砖厂的隧道干燥窑进行系统的热平衡测试,分析干燥窑的能耗使用情况,并采集干坯含水率等相关数据,测试结果显示所研究隧道干燥窑的热效率仅为27.04%,干坯含水率为5.6%,可知干燥效果较差,热量没有得到充分利用,主要是因为隧道干燥窑存在送热风温度较低、密封性差、风口设计不合理等问题。(2)干燥介质的温度、湿度、风速以及砖坯本身含水率等对砖坯水分的蒸发速度均有较大影响,将散湿量的影响因素全部耦合在一起,并进行合理简化,从而建立砖坯的散湿模型,然后通过UDF功能对隧道干燥窑砖坯散湿量进行编译,最终建立起隧道干燥窑正常工作时的CFD模型。(3)通过Fluent软件模拟隧道干燥窑正常工作时的温度场、湿度场、风速场,结果表明干燥窑内环境数值模拟结果与实际运行时的情况基本相符,根据模拟结果计算干燥结束后干坯的含水率为7.3%,与测试值5.6%接近,证明了所建立的CFD模型的可行性与准确性。(4)根据隧道干燥窑的干燥缺陷,提出隧道干燥窑密封性优化、送热烟气温度优化及风口布置优化三种优化方式,并利用所建立的CFD模型及数值模拟方法来模拟预测优化后砖坯在隧道干燥窑中的干燥情况。优化结果表明：隧道干燥窑漏风现象对砖坯十燥影响较大,减少漏风量能大幅提高砖坯干燥效果,而在漏风严重的情况下提高送热风温度对砖坯干燥影响甚小,另外,送热风口和排潮风口两端布置的方式更有利于砖坯的干燥。