Моделирование формирования газового факела оптимальной конфигурации в цементной вращающейся печи
Ключевые слова:
природный газ, горение, факел, форма факела, длина факела, положение горелкиАннотация
Целью работы является исследование влияния условий диффузионного горения природного газа на эффективность теплообмена в цементной вращающейся печи. Произведена оценка эффективности режимов тепловой работы цементной вращающейся печи. Определен механизм влияния скорости истечения топлива из сопла горелок и наклона горелки на параметры диффузионного горения и теплообмена с позиции рационального сжигания топлива. Установлено, что в печах большого диаметра малая длина факела вызывает перегрев клинкера в зоне спекания печи. Факел становится слишком чувствителен к углу наклона горелки, поэтому регулирование горения затруднено. Для печей большого диаметра предпочтительна работа факеле большой длины с равномерным распределением температуры по длине. Но при этом возникает выталкивающая сила, которая прижимает факел к верху печи. Это ухудшает смешение с воздухом и приводит к недожогу топлива.
Метрики
Библиографические ссылки
[APA]
1. Ruhland, W. (1967). Investigation of flames the cement rotary kiln, J. Inst. Fuel, 40, 69-75.
2. Klassen, V.K. (1994). Obzhig tsementnogo klinkera [Roasting cement clinker]. Stroyizdat. [In Russian].
3. Konovalov, V.M., Klassen, V.K., Pereskok, S.A., & Novosyolov, A.G. (2018). Peculiarities of fuel burning in dry and wet cement production kilns IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci., 194. 052016. http://dx.doi.org/10.1088/1755-1315/194/5/052016
4. Boateng, A.A. (2016). Rotary Kilns: Transport Phenomena and Transport Processes (Second Edition). Elsevier (Butterworth-Heinemann).
5. Nial, M., Loukarfi, L., & Naji, H. (2020). Aerodynamic control of a diffusion flame to optimize materials' transition in a rotary cement kiln. Mechanics & Industry, 21, 414. https://doi.org/10.1051/meca/2020043
6. Kuznetsov, V.A., & Trubaev, P.A. (2017). Vozmozhnosti i problemy matematicheskogo modelirovaniya teplotekhnologicheskikh protsessov [Possibilities and problems of mathematical modeling of heat engineering processes]. Energy Systems, 1, 54-61 [In Russian].
7. Nuss, M.V., Trubaev, P.A., & Klassen, V.K. (2013). Upravleniye rabotoy tsementnoy vrashchayushcheysya pechi [Operation control of cement rotary kiln]. Vestnik BGTU im V. G. Shukhova, 1, 61-65 [In Russian].
8. Kuznetsov, V. (2015). Mathematic Simulating Processes in High-Temperature Plants: Results, Methods and Algorithms. Scholars' Press.
9. Ryazantsev, O.A. (2012). Metody matematicheskogo modelirovaniya teploobmena pri gorenii prirodnogo gaza [Methods for Mathematical Modeling of Heat Transfer during Natural Gas Combustion] [PhDS diss., BGTU im V. G. Shukhova] [In Russian].
10. Kuznetsov, V.A., Ryazantsev, O.A., & Trulyov, A.V. (2011). Chislennoye modelirovaniye goreniya i teploobmena v tsementnoy vrashchayushcheysya pechi [Numerical Simulation of Combustion and Heat Transfer in a Cement Rotary Kiln]. Vestnik BGTU im V. G. Shukhova, 4. 161-164 [In Russian].
11. Lowes, T.M., & Evans, L.P. (1993). The effect of burner design and operating parameters on flame shape, heat transfer, NOx and SO3 cycles. Zement-Kalk-Gips. 12. P. 761-768.
12. Trubaev, P.A. (2007). Energotekhnologicheskiy analiz vysokotemperaturnykh protsessov i apparatov proizvodstva silikatnykh materialov [Energy-technological analysis of high-temperature processes and devices for the production of silicate materials]. Vestnik BGTU im V. G. Shukhova, 1, 11-13 [In Russian].
[ГОСТ Р 7.0.5–2008]
1. Ruhland W., 1967. Investigation of flames in the cement rotary kiln // J. Inst. Fuel. 1967. No 40. P. 69-75.
2. Классен В.К. Обжиг цементного клинкера. Красноярск: Стройиздат, 1994. 323 с.
3. Konovalov V.M., Klassen V.K., Pereskok S.A., Novosyolov A.G. Peculiarities of fuel burning in dry and wet cement production kilns // IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci. 2018. No 194. P. 052016.
eLIBRARY: https://elibrary.ru/item.asp?id=31029218
DOI: http://dx.doi.org/10.1088/1755-1315/194/5/052016
4. Boateng A.A. Rotary Kilns: Transport Phenomena and Transport Processes. Second Edition. Oxford: Elsevier (Butterworth-Heinemann), 2016. 368 p.
5. Nial M., Loukarfi L., Naji H. Aerodynamic control of a diffusion flame to optimize materials' transition in a rotary cement kiln // Mechanics & Industry.2020. No 21. P. 414.
DOI: https://doi.org/10.1051/meca/2020043
6. Кузнецов В.А., Трубаев П.А. Возможности и проблемы математического моделирования теплотехнологических процессов // Энергетические системы. 2017. № 1. С. 54-61.
eLIBRARY: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=45541171
7. Нусс М.В., Трубаев П.А., Классен В.К. Управление работой цементной вращающейся печи // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2013. № 1. С. 61-65.
eLIBRARY: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=18761379
8. Kuznetsov V. Mathematic Simulating Processes in High-Temperature Plants: Results, Methods and Algorithms. Chisinau: Scholars' Press, 2015. 188 p.
9. Рязанцев О.А. Методы математического моделирования теплообмена при горении природного газа // Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. – БГТУ им. В.Г. Шухова, Белгород, 2012. 116 c.
10. Кузнецов В.А., Рязанцев О.А., Трулёв А. В. Численное моделирование горения и теплообмена в цементной вращающейся печи // // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2011. № 4. С. 161-164.
eLIBRARY: https://elibrary.ru/item.asp?id=17723651
11. Lowes T.M., Evans L.P. The effect of burner design and operating parameters on flame shape, heat transfer, NOx and SO3 cycles // Zement-Kalk-Gips. 1993. №12. P. 761-768.
12. Трубаев П.А. Энерготехнологический анализ высокотемпературных процессов и аппаратов производства силикатных материалов // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2007. № 1. С. 11-13.
eLIBRARY: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=17110971
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Категории
URN
Лицензия
Copyright (c) 2021 Трулев А.В., Кузнецов В.А.
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial-NoDerivatives» («Атрибуция — Некоммерческое использование — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.
