篦冷机的渗流传热模型与数值模拟

针对水泥篦冷机内熟料堆积体的多孔介质特性,应用非热平衡理论并结合Forchheimer-Brinkman-Darcy扩展模型,建立篦冷机的渗流换热模型。采用此模型对篦冷机内水泥熟料的冷却过程进行数值模拟,获得了不同供风风速、不同篦速下的气体和熟料层温度的变化规律。研究结果表明,所建模型可以较为准确地反映水泥熟料堆积体的冷却过程;供风风速的增加虽有利于熟料颗粒的冷却,但会降低回收风的温度,不利于热量的回收,合理的供风风速区间为1.5~2.0 m/s;在产量不变的情况下,增加篦速可强化熟料的前端骤冷效果,有利于形成高品质熟料,但是过高的篦速会使篦冷机前端的气体温度偏低,不利于水泥熟料的烧成;在料层厚度不变的情况下,增加篦速,回收风温与出料温度升高,但篦速过高时出料温度偏高;综合考虑产量不变与厚度不变这两种情况下篦速对熟料冷却过程的影响,得出合理的篦速区间为0.006~0.008 m/s。