顆粒在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的運(yùn)動(dòng)研究

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外的專家相繼開展了顆粒在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)運(yùn)動(dòng)的試驗(yàn)研究，并歸納了物料的MTR、MVF或填充率與結(jié)構(gòu)參數(shù)、物料特性和操作條件等的經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式，國(guó)內(nèi)專家對(duì)城市生活垃圾在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的運(yùn)動(dòng)特性進(jìn)行了研究。同時(shí)也對(duì)回轉(zhuǎn)窯內(nèi)物料顆粒軸向擴(kuò)散進(jìn)行了研究。

對(duì)于滑落模式，回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的物料床層較薄，整個(gè)料床的運(yùn)動(dòng)近似于作為一個(gè)剛體，只有料床與壁面間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，而床內(nèi)顆粒間則幾乎沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，故顆粒之間的混合非常微弱，不利于傳熱、傳質(zhì)及物料與窯內(nèi)氣體的混合，因此在工程實(shí)踐中應(yīng)盡量避免物料處于滑落模式。隨著轉(zhuǎn)速的提高和床層的增厚，跌落模式和滾落模式相繼出現(xiàn)，在這兩種模式下，物料運(yùn)動(dòng)充分呈現(xiàn)出散體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，即物料將在料床上表面產(chǎn)生明顯的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，因此，這兩種床態(tài)下物料之間的混合現(xiàn)象較為顯著。跌落模式和滾落模式最主要的區(qū)別是滾落模式下料床表面的相對(duì)運(yùn)動(dòng)是連續(xù)不斷的，而跌落的這種運(yùn)動(dòng)則是非連續(xù)的、是間歇的，在穩(wěn)定運(yùn)行的情況下這種間歇運(yùn)動(dòng)的周期是一定的。在工程實(shí)際中，跌落運(yùn)動(dòng)模式不利于傳熱傳質(zhì)的進(jìn)行，而傾向于滾落床運(yùn)動(dòng)模式。

工程實(shí)踐中，在不同的回轉(zhuǎn)窯操作條件下，回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的物料顆粒料床的運(yùn)動(dòng)經(jīng)常出現(xiàn)較低轉(zhuǎn)速下的滑落、跌落、滾落運(yùn)動(dòng)，而后三種運(yùn)動(dòng)形式要求回轉(zhuǎn)窯的轉(zhuǎn)速較高，對(duì)于大型工業(yè)回轉(zhuǎn)窯來(lái)說(shuō)可能會(huì)危及到回轉(zhuǎn)窯的運(yùn)行安全，同時(shí)驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)窯所需的動(dòng)力損耗較大，所以在實(shí)際運(yùn)行的工業(yè)回轉(zhuǎn)窯中一般不采用墜落、拋落和離心運(yùn)動(dòng)模式。對(duì)于實(shí)際運(yùn)行的回轉(zhuǎn)窯，由于滾落運(yùn)動(dòng)可以較好地使物料與自由空間的氣體充分接觸，提高氣固反應(yīng)效率，同時(shí)又兼顧了回轉(zhuǎn)窯的運(yùn)行穩(wěn)定，降低回轉(zhuǎn)窯的動(dòng)力損耗，因此滾落狀態(tài)是最佳的運(yùn)行工況。迄今為止，幾乎所有的回轉(zhuǎn)窯內(nèi)固體物料顆粒運(yùn)動(dòng)的試驗(yàn)研究及模型研究，都是基于滾落床這一前提下完成的。

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