篦冷机熟料多孔介质直管等效换热模型

目前对篦冷机熟料多孔介质的研究多采用渗流传热理论,通过达西定律与传热方程联立求解,但模型求解过程复杂,不便于工程应用。本文将圆形截面直管换热理论引入到篦冷机熟料多孔介质单元体的研究中,建立了水泥熟料颗粒大孔隙多孔介质单元体直管等效换热模型。通过直管换热理论的方法和思想求解水泥熟料多孔介质的换热过程,以达到降低求解难度的目的。在保证计算精度的前提下,求解出熟料颗粒与流体温度随时间变化的表达式,利用自主设计实验设备进行实验,实验数据与模型计算结果基本吻合,从而验证了直管等效换热模型的可行性。     

篦冷机熟料变长度等效直管换热模型

目前水泥熟料换热规律的研究多采用多孔介质渗流换热理论,需求解连续性方程、动量方程、能量方程的联立方程组,存在求解复杂,不便于工程应用的缺点.为解决此缺点,本文在文献[12]单元体直管等效换热模型的基础上,考虑换热过程中空气的变物性,建立变长度单元体直管等效换热模型,并将其拓展到整体,得到熟料层整体的换热规律.模型理论计算结果与实验数据基本吻合,求解简单,便于工程应用.     

基于剖开算子法的水泥篦冷机熟料换热模型研究

本文根据多孔介质渗流换热理论建立了高温水泥熟料的物理换热模型和数学换热模型,并针对高温水泥熟料数学换热模型的特点,提出采用剖开算子法对其进行求解.并通过仿真实验验证了该换热模型的正确性,给出了换热过程中熟料和气体的温度变化规律,仿真实验结果显示该数学换热模型能比较准确的反映实际情况,在此基础上分析了篦下风速对熟料冷却效果的影响,为篦冷机优化配风设计提供了理论指导.     

水泥熟料换热模型的研究

针对高温水泥熟料具有堆积颗粒多孔质特性,将多孔介质渗流换热理论引入到熟料换热研究中,并考虑到热弥散效应对多孔介质强化换热的影响,建立了适用于高温水泥熟料冷却过程的气-固换热三维物理数学模型,在满足工程精度要求前提下,简化为更易求解和适于工业应用的一维非稳态换热模型.同时对其解法进行了相关研究,并通过模拟仿真验证了所建物理数学模型的正确性.     

多孔介质内部传热传质规律的研究进展

多孔介质中的热质交换理论及其实验研究是一个涉及面广、研究难度大而又颇具工程应用价值的课题。本文对多孔介质内部传热传质规律的研究从理论和实验两方面作了简要的综述及展望,并对一些描述热质传递过程的数学模型及方程作了介绍。     

多孔介质结构对储层内流动和换热特性的影响

针对含水层储能对选址的要求高且存在地下水污染的问题,提出了构建人工填充储层进行储能,并对储层内的局部流动和换热特性进行了研究。采用共轭传热模型分别对填充非均匀颗粒、十二面体梯度开孔和二十面体梯度开孔结构3种多孔介质孔隙内的流动和换热进行了直接数值模拟,对比分析了多孔介质结构对流动和换热特性的影响。研究发现,通过选择合适的填充介质,储层内的综合换热性能能够得到改善,3种多孔介质中十二面体梯度开孔多孔介质的总换热效率(η)最高;非均匀颗粒多孔介质的平均努塞尔数(Nu_sf)最大,但同时单位压降(?p/?x)与摩擦系数(f)也最大;十二面体梯度开孔多孔介质和二十面体梯度开孔多孔介质的Nu_sf随雷诺数(Re)的变化存在交叉,在Re较小时二十面体梯度开孔结构的Nu_sf较大,Re较大时十二面体梯度开孔结构的Nu_sf较大。     

多孔介质内部热质传递的等效耦合扩散模型的推导及其应用

基于Whitaker的体积平均方程，在不附加任何新的假设的基础上，对多孔介质内部热质传递的等效耦合扩散模型进行推导，得出了多孔介质内部热质传递的等效耦合扩散模型。并应用该模型对瓷质砖体干燥过程进行了数值模拟，模拟结果与实验结果十分吻合。     

非饱和含湿多孔介质微波冷冻干燥过程传热传质分析

基于升华冷凝模型,对非饱和含湿多孔介质微波冷冻干燥过程作了数值计算．结果表明,干燥过程中不饱和含冰区内的冰饱和度有较大变化．通过与不考虑升华冷凝区相比较,表明升华冷凝区的存在不可忽略．     

水泥熟料堆积体多孔介质热阻力实验研究

本文利用自行设计的高温热阻实验装置,对高温水泥熟料冷却过程中的三维热阻力进行了实验测量.将管内流动系统的热阻力系数理论应用到水泥熟料非固结多孔介质热阻力实验研究中,得到了空气在高温水泥熟料多孔介质当量热阻力系数的变化规律.实验结果显示当熟料平均粒径为25 mm时,堆积体在从500℃冷却至常温的过程中,当量热阻力系数在1.15 ～1.35的范围变化,从而获得了温度与熟料堆积体渗透能力之间的关系.研究结果有助于指导此类颗粒堆积体的风冷问题.     

LANE第四代篦冷机在峨胜水泥的改造应用

四川峨胜水泥集团股份有限公司委托中国中材国际工程股份有限公司将其4条熟料生产线(~#1、~#2、~#4、~#5线)第三代篦冷机升级改造为LANE型第四代篦冷机,文章详细介绍了LANE型第四代篦冷机技术特点和优势以及该项改造的调试过程和操作要点。改造后的运行结果表明,LANE型第四代篦冷机综合技术指标先进,设备可靠,运行稳定,为业主带来巨大效益,改造达到预期目的。     

水泥篦冷机自适应模型预测控制器*

篦冷机的料层厚度的控制是水泥工厂的控制难题之一。料层厚度由篦冷机篦速进行控制。但由于过程的非线性和不稳定性,部分线性的控制器很难解决这一问题。在研究中,我们将过程动态曲线的线性部分筛分出来,并依据此建立了一个拟合模型,最终实现了一个自适应控制器。该控制器在某水泥厂成功实施,效果非常好。这个方法易于实施,效果稳定,有良好的推广前景。     

我公司KC1084篦冷机优化技术改造

青州中联水泥有限公司6 000 t/d熟料生产线配套的第三代篦冷机熟料冷却后温度在210℃左右,熟料带走热耗较高。对此问题,该公司委托北京酷勒斯公司对该篦冷机进行改造,详细介绍了改造方案和过程,改造效果显著,熟料温度降低90℃以上,产量、质量、煤耗、余热发电量都有明显改观,改造比较成功。     

水泥窑篦冷机循环鼓风技术应用分析

水泥窑篦冷机循环鼓风是一项通过废气循环提高篦冷机鼓风温度,从而达到提高窑头废气余热回收效率的工艺方法。文章从循环风取口点位置和接入点位置的选取、循环风量确定、应用效果以及对水泥熟料的影响等几个方面,逐一探讨分析了影响这一工艺方法的技术要点和操作注意事项。     

2 500 t/d生产线篦冷机技术改造效果评价

针对生产线熟料冷却效果差的问题,对窑头落料区固定篦床实施面积加大改造,同时对风室供风、篦板间隙、灰斗锁风阀、导向轮进行优化,使熟料急冷效果得到改善,出料温度从之前的260 ℃以上降至目前的90 ℃左右,熟料质量及二次风温较大提高,煤耗明显降低,窑系统趋于稳定并良性循环。     

焦化厂煤气初冷器换热效果分析

分析比较了焦化厂常用的竖管、横管煤气初冷器的传热过程。根据传热效果以及实际应用中的问题两方面的分析结果,得出横管煤气初冷器具有明显的优势,为焦化厂在初冷设备选型方面,提供了一定的理论参考。     

Mixed convection heat transfer in porous media in the non-darcy regime

In this study mixed convection heat transfer in a homogeneous porous duct of square cross section in a horizontal orientation is examined. Results from a generalized Forchheimer model are compared with that from the Darcy model. The heat transfer rate and the flow behavior depend on the following parameters: Grashof number, Gr = Q'gβKa/kv², an axial flow pressure drop parameter, ζ = (aK/vμ)dp'/dz', an inertial parameter ξ = mK/a, appearing in the Forccheimer model and the Prandtl number, Pr = C_pμ/k. In the Darcy limit, ξ → 0, the role of the axial flow parameter, λ is reduced to a mere scale factor and the flow behavior is determined by a single parameter, λ = Gr · Pr. Both the Darcy and the Forchheimer models exhibit dual solutions and a hysteresis behavior over a certain range of Gr. Such parametric dependence can be used as an additional tool along with carefully designed experiments to determine the importance of inertial and Prandtl number effects on convective heat transfer in porous media.     

气液分离强化传热多孔结构毛细上升特征

气液分离强化传热多孔结构,由于气体、液体在多孔壁面有着不同的力学行为,使得气液两相在多孔壁面发生分离,气体不能进入多孔壁面结构,液体则能自由进入,从而形成气体始终沿管壁运动,液体则在管中心流动这一高效传热流态。多孔壁面的毛细力对气液分离有着重要的影响。采用一种新颖的毛细力测试方法--红外热像测试法测试了多孔强化结构的毛细力。研究发现,多孔结构的毛细力与使用的粉末材料形状、颗粒尺寸及填充孔隙率有关。其中对毛细力影响最大的是粉末颗粒形状,颗粒尺寸次之,孔隙率最弱。     

泡沫金属吸液芯热管的传热性能

以水为工质,在自然冷却与水冷的条件下,分别对泡沫镍吸液芯热管和不锈钢丝网吸液芯热管的传热性能进行了实验研究。讨论了两种热管的壁温分布情况与均温性,获得了自然冷却工况与水冷工况下泡沫镍热管管内蒸发传热系数和管内冷凝传热系数随热通量的变化规律,实验结果表明泡沫镍热管具有良好的启动性能,且丝网热管比泡沫镍热管更易出现传热极限。     

气流床煤气化辐射废锅内多相流动与传热

采用多相流动与传热模型耦合的数值方法,对气流床煤气化辐射废锅内多相流场与传热过程进行了数值模拟。在Euler坐标系中采用组分输运模型计算气体组分扩散过程,并通过realizable k-ε湍流模型计算炉内流场,煤渣颗粒运动轨迹在Lagrange坐标系中计算,并考虑了气固相间双向耦合。利用灰气体加权和模型与离散坐标法相结合,计算了炉内辐射传热过程,并考虑了煤渣颗粒的热辐射特性。结果表明：炉体入口存在张角约为10°的中心射流区,其流速和温度均较高,且周围存在明显回流区,回流区内部分颗粒富集;大部分颗粒直接落入渣池,且粒径越大落入渣池时温度越高;炉内温度分布除中心射流区,整体分布均匀,且随壁面灰渣厚度的增加而升高;计算结果与实验测量结果及文献值基本一致。