回轉窯的燃料燃燒與熱交換

    在回轉窯中,各不同部位氣體溫度不同,并且隨著窯的旋轉,物料及襯磚溫度都在發生變化。因此分析回轉窯內的熱交換,首先應了解窯內襯磚及物料溫度的變化規律。
    當回轉窯穩定運行時,一定截面上氣體溫度可認為不隨時間而變化,而襯磚溫度變化較大。因為隨著窯的轉動,對某部分窯磚來說時而與氣流接觸,時而又被物料所遮蓋,其溫度出現周期性的變化,如下圖所示。

回轉窯襯磚表面溫度變化情況

    由圖可見,對于某塊襯磚從A點轉到B點過程中,由于熱氣體傳來的熱量使得襯磚表面溫度沿窯的轉動方向逐漸升高,同時襯磚積蓄熱量。當轉到B點時,溫度達到最高,此時襯磚的積蓄的熱量將不斷向物料傳遞,使襯磚溫度B點處的最高溫度下降到A點處的溫度。另外由于從A點到B點的弧長大從B點至A點弧長,因此襯磚的加熱期比放熱期長,即t1>t2。這樣襯磚在與筒體一起回轉的整個過程中反復進行著周期性的吸熱和放熱過程,與此同時襯磚的溫度也相應發生著周期性的變化。
    高溫氣體以輻射、對流方式傳熱給物料的表面和暴露的襯磚表面,同時對物料運動中所產生的存在于氣體中飛粉塵進行加熱。襯磚接受的熱量向三個方向傳遞:暴露的襯磚表面直接對物料表面進行輻射換熱;暴露的襯磚表面轉到物料層下面時,主要是以導熱的方式將積蓄的熱量直接傳給物表面向中心的傳熱既包括物料間的接觸導熱作用,也包括空隙中氣體的導熱和氣體與物料顆粒表面間的輻射換熱。   
    沿回轉窯長度方向與物料間的熱交換,既有氣體與物料間的輻射換熱,也有氣體與物料間的對流換熱。由于沿窯長度方向氣體的溫度是變化著的,因此氣體與物料間的主要熱交換方式也是變化的。靠近窯尾端以對流換熱為主;在接近煅燒帶部位則以輻射和對流換熱為主;在煅燒帶主要以輻射換熱為主。

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