[发明专利]一种内插直肋回转窑污泥热解系统的传热模型计算方法

说明书

本发明公开了一种内插直肋回转窑污泥热解系统的传热模型计算方法，包含以下步骤：S1、计算烟气通道内的对流换热系数h₁；S2、计算烟气通道内的辐射传热系数h₂；S3、计算回转窑内壁面的污泥颗粒上表面的对流换热系数h₃和辐射传热系数h₄；S4、计算回转窑内壁与污泥颗粒之间的辐射传热系数h₅；S5、计算回转窑内壁面污泥颗粒下表面的导热系数h₆；S6、计算内插直肋回转窑污泥热解系统的回转窑外壁热阻R_f；S7、计算内插直肋回转窑污泥热解系统的窑外壁传热量Q_f。本发明切实可行的提出了一种内插直肋回转窑污泥热解系统的传热模型计算方法，对外热式回转窑应用于污泥热解的设计改造、燃料利用率均有重要意义。

技术领域

本发明涉及回转窑技术领域，具体涉及一种内插直肋回转窑污泥热解系统的传热模型计算方法。

背景技术

外热式回转窑是一种广泛应用于食品、建材、冶金、化工、环保等行业，主要包括诸如食品干燥等加工环节、催化剂焙烧等工业生产以及城市固体废弃物和污泥的热解处理中获得越来越广泛的应用。

目前，外热式回转窑在进行污泥热解的运行过程中，回转窑内部存在着热效率较低的缺陷，导致污泥热解所需燃料量较高且污泥热解不充分等问题。在固体表面与流体的对流换热的设备中，常在换热表面上增添一些肋，以增大换热表面，达到减少换热热阻的目的。直肋作为基础肋片之一，在实际工程应用中较为广泛。

但是，现有技术中在对内插直肋外热式回转窑进行污泥热解的传热过程及传热量计算较少，对回转窑内部污泥热解的能量利用情况研究较少，导致无法准确计算内插直肋回转窑的热效率，无法衡量直肋片在回转窑热解过程中的减少热阻的实际情况。

发明内容

为了解决现有技术中的上述不足，有必要针对上述内插直肋回转窑内污泥热解进行传热量计算，提供了一种内插直肋回转窑污泥热解系统的传热模型计算方法，利用此计算方法分析污泥颗粒在内插直肋回转窑内进行热解的热量传递影响因素及变化规律，对内插直肋回转窑应用于污泥热解的设计改造、燃料利用率均有重要意义。

本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种内插直肋回转窑污泥热解系统的传热模型计算方法，所述的回转窑由双通道组成，其中，外通道为环形烟气通道，作为热源；内通道为圆柱形污泥通道，作为热解对象，回转窑窑壁上等间距插入若干同截面直肋，所述的传热模型计算方法包括以下步骤：

S1、计算烟气通道内的对流换热系数h₁；

S2、计算烟气通道内的辐射传热系数h₂；

S3、计算回转窑内壁面的污泥颗粒上表面的对流换热系数h₃和辐射传热系数h₄；

S4、计算回转窑内壁与污泥颗粒之间的辐射传热系数h₅；

S5、计算回转窑内壁面污泥颗粒下表面的导热系数h₆；

S6、计算内插直肋回转窑污泥热解系统的回转窑外壁热阻R_f；

S7、计算内插直肋回转窑污泥热解系统的窑外壁传热量Q_f。

进一步地，所述的烟气通道内的对流换热系数h₁的计算公式如下，

h₁＝d/Nu₁λ_g (1)

式中，d为当量直径，λ_g为烟气通道内换热系数，Nu₁为烟气通道内烟气的努塞尔数，其值由下式计算，