顆粒在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的運動研究

近年來，國內(nèi)外的專家相繼開展了顆粒在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)運動的試驗研究，并歸納了物料的MTR、MVF或填充率與結構參數(shù)、物料特性和操作條件等的經(jīng)驗關聯(lián)式，國內(nèi)專家對城市生活垃圾在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的運動特性進行了研究。同時也對回轉(zhuǎn)窯內(nèi)物料顆粒軸向擴散進行了研究。

對于滑落模式，回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的物料床層較薄，整個料床的運動近似于作為一個剛體，只有料床與壁面間的相對運動，而床內(nèi)顆粒間則幾乎沒有相對運動，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，因此在工程實踐中應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，物料運動充分呈現(xiàn)出散體運動的特點，即物料將在料床上表面產(chǎn)生明顯的相對運動，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運動是連續(xù)不斷的，而跌落的這種運動則是非連續(xù)的、是間歇的，在穩(wěn)定運行的情況下這種間歇運動的周期是一定的。在工程實際中，跌落運動模式不利于傳熱傳質(zhì)的進行，而傾向于滾落床運動模式。

工程實踐中，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動經(jīng)常出現(xiàn)較低轉(zhuǎn)速下的滑落、跌落、滾落運動，而后三種運動形式要求回轉(zhuǎn)窯的轉(zhuǎn)速較高，對于大型工業(yè)回轉(zhuǎn)窯來說可能會危及到回轉(zhuǎn)窯的運行安全，同時驅(qū)動回轉(zhuǎn)窯所需的動力損耗較大，所以在實際運行的工業(yè)回轉(zhuǎn)窯中一般不采用墜落、拋落和離心運動模式。對于實際運行的回轉(zhuǎn)窯，由于滾落運動可以較好地使物料與自由空間的氣體充分接觸，提高氣固反應效率，同時又兼顧了回轉(zhuǎn)窯的運行穩(wěn)定，降低回轉(zhuǎn)窯的動力損耗，因此滾落狀態(tài)是最佳的運行工況。迄今為止，幾乎所有的回轉(zhuǎn)窯內(nèi)固體物料顆粒運動的試驗研究及模型研究，都是基于滾落床這一前提下完成的。

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