工業(yè)爐窯壁面散熱及熱污染控制的研究.pdf

1、課題針對(duì)工業(yè)爐窯爐壁散熱及對(duì)車(chē)間的熱污染進(jìn)行研究。首先結(jié)合上海地區(qū)的工業(yè)爐種類(lèi)、爐壁設(shè)計(jì)的規(guī)范、指標(biāo)以及應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了調(diào)研，對(duì)典型爐窯進(jìn)行熱工測(cè)試。結(jié)果表明:工業(yè)爐窯的壁面外形比較復(fù)雜、散熱面積較大，有的甚至達(dá)到8000m2，并且周?chē)綄僭O(shè)備繁多，爐窯長(zhǎng)期使用后，爐壁出現(xiàn)開(kāi)裂，爐墻老化，減少爐壁散熱的傳統(tǒng)方法對(duì)降低爐壁散熱量的作用不大。因此，研究爐壁散熱及其熱的回收利用是減少車(chē)間熱污染的重要課題之一。
　　 利用FLUENT計(jì)算

2、流體軟件，對(duì)不同朝向熱壁面的散熱情況進(jìn)行研究，將熱壁面建立于一個(gè)封閉的但有氣流進(jìn)、出口通道的體系中，數(shù)值模擬了壁面溫度為150℃，放置角度為0、30、60、90、130、150、180°七種狀態(tài)下的熱污染狀況，得出:排氣溫度、速度及散熱量變化一致，其放置角度在0～80°范圍內(nèi)與散熱量呈斜“m”型關(guān)系，即:熱壁面向下時(shí)，其散熱效果最差，從體系排出的熱量最小;熱壁面不管何種傾斜，其散熱效果將得到提高，熱壁面向上傾斜的散熱能力高于向下傾斜的形

3、式;熱壁面向上的散熱能力要低于熱壁面垂直于地面的形式。又對(duì)軋鋼車(chē)間的加熱爐散熱對(duì)車(chē)間內(nèi)溫度分布進(jìn)行數(shù)值模擬和現(xiàn)場(chǎng)溫度參數(shù)實(shí)測(cè)比較，所建數(shù)學(xué)模型與實(shí)際情況比較吻合。并對(duì)假定爐墻損傷的三種基本狀況進(jìn)行計(jì)算分析，對(duì)比原模型數(shù)據(jù)，爐墻損傷后將使車(chē)間內(nèi)損傷區(qū)域環(huán)境溫度上升2℃左右，同時(shí)熱區(qū)明顯擴(kuò)大，加劇了車(chē)間熱污染的程度。
　　 分析了傳統(tǒng)工業(yè)爐窯減少壁面散熱方法，其致命缺點(diǎn)是:當(dāng)爐壁由于外界因素如耐火材料過(guò)燒粉化造成散熱增加后，其保溫作

4、用將會(huì)立即失效。通過(guò)對(duì)散熱機(jī)理的研究分析，首次提出:爐壁散熱采用導(dǎo)流罩將分散的熱量集中后進(jìn)行回收利用。通過(guò)搭建實(shí)驗(yàn)裝置，采用正交回歸設(shè)計(jì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，得到了空氣回收溫度與壁溫、流道寬度、導(dǎo)流檔板抬升高度之間的關(guān)系式（回歸方程），為爐壁散熱回收導(dǎo)流罩的設(shè)計(jì)提供基本依據(jù)，使導(dǎo)流罩在爐壁散熱回收中具有更高的工程應(yīng)用價(jià)值。
　　 最后，以上海某鋼鐵公司熱軋廠1＃加熱爐作為實(shí)例研究對(duì)象，進(jìn)行爐壁散熱導(dǎo)流罩回收技術(shù)應(yīng)用研究，并進(jìn)行工程設(shè)計(jì)和理論