垂直旋轉(zhuǎn)圓盤與松散物料間傳熱特性的研究.pdf

1、旋轉(zhuǎn)圓盤干燥機(jī)作為間接式干燥的一個(gè)重要發(fā)展方向，以高效節(jié)能的特點(diǎn)正在獲得迅速地推廣和使用，本文開(kāi)展旋轉(zhuǎn)圓盤與物料間的傳熱特性研究，對(duì)于旋轉(zhuǎn)圓盤干燥機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì)及運(yùn)行具有較大的實(shí)際意義。
　　本文依托國(guó)家科技重大專項(xiàng)（水專項(xiàng)）---水泥窯干化焚燒污泥技術(shù)研究與裝備開(kāi)發(fā)(2010ZX07319-002)，以旋轉(zhuǎn)圓盤干燥機(jī)為模型，通過(guò)實(shí)驗(yàn)、理論分析及數(shù)值模擬研究了垂直旋轉(zhuǎn)圓盤與松散物料間的傳熱特性。
　　搭建了垂直旋轉(zhuǎn)圓盤與松散物

2、料間傳熱實(shí)驗(yàn)臺(tái)，以建筑用砂為研究對(duì)象，測(cè)定了料層溫度變化，實(shí)驗(yàn)分析了圓盤轉(zhuǎn)速、顆粒粒徑、填充率對(duì)垂直旋轉(zhuǎn)圓盤與松散物料間傳熱特性的影響。
　　基于顆粒熱傳遞模型對(duì)攪拌混合過(guò)程的處理方法，考慮攪拌器和加熱圓盤間的固定床層熱阻及氣膜熱阻，建立多孔介質(zhì)非穩(wěn)態(tài)傳熱物理模型，分別采用分析解法及數(shù)值法求解料層溫度分布、垂直旋轉(zhuǎn)圓盤與松散物料間平均傳熱系數(shù)，利用數(shù)值解結(jié)果提出平均傳熱系數(shù)分析解的簡(jiǎn)化公式，并由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)修正得到平均傳熱系數(shù)半經(jīng)驗(yàn)公

3、式，半經(jīng)驗(yàn)公式結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果最大相對(duì)誤差為5.6％，適用性及準(zhǔn)確性均較高。
　　利用半經(jīng)驗(yàn)公式分析了垂直旋轉(zhuǎn)圓盤與松散物料間平均傳熱系數(shù)的影響因素，圓盤轉(zhuǎn)速、攪拌器與圓盤的間距、顆粒半徑、顆粒導(dǎo)熱系數(shù)是影響平均傳熱系數(shù)的主要因素，圓盤間距及顆粒物料孔隙率對(duì)平均傳熱系數(shù)略有影響，而圓盤壁面材質(zhì)、厚度對(duì)平均傳熱系數(shù)的影響極小。研究表明:平均傳熱系數(shù)與圓盤轉(zhuǎn)速呈指數(shù)關(guān)系增長(zhǎng)，但當(dāng)轉(zhuǎn)速大于20 rpm時(shí)，平均傳熱系數(shù)的增幅大大變緩;工程中