Моделирование установок с вращающейся печью для термического обезвреживания отходов
Închide
Conţinutul numărului revistei
Articolul precedent
Articolul urmator
447 5
Ultima descărcare din IBN:
2018-10-31 01:29
Căutarea după subiecte
similare conform CZU
628.474:658.567.1 (1)
Tehnică sanitară. Apă. Igienă sanitară. Tehnica iluminatului (144)
Planificarea și organizarea producției. Proiectare, construcție. Conducerea și controlul producției (26)
SM ISO690:2012
КРОТ, Ольга; РОВЕНСКИЙ, Александр. Моделирование установок с вращающейся печью для термического обезвреживания отходов. In: Problemele Energeticii Regionale. 2018, nr. 1(36), pp. 44-57. ISSN 1857-0070.
10.5281/zenodo.1217255
EXPORT metadate:
Google Scholar
Crossref
CERIF

DataCite
Dublin Core
Problemele Energeticii Regionale
Numărul 1(36) / 2018 / ISSN 1857-0070

Моделирование установок с вращающейся печью для термического обезвреживания отходов

ModelingofIn stallation swith a Rotary Kiln for Thermal Decontamination of Wastes

Modelarea instalațiilor cu cuptor rotativ pentru detoxificarea termică a deșeurilor


DOI: 10.5281/zenodo.1217255
CZU: 628.474:658.567.1
Pag. 44-57

Крот Ольга1, Ровенский Александр2
 
1 Харьковский национальный университет строительства и архитектуры,
2 Северо–Восточный Научный Центр НАН и МОН Украины
 
Disponibil în IBN: 28 aprilie 2018


Rezumat

Объектисследования –установка для сжигания твердых бытовых отходов во вращающейся печи с камерой дожигания и термокаталитической очисткой выбросов. Цельработы–определение рациональной компоновки системы загрузки мусора и расположения горелки в системе термокаталитического обезвреживания с вращающейся печью и камерой газового дожигания, и выбор рационального варианта движения газа и отходов: «сопутствующее движение» или «встречное движение». Рациональным считаем вариант, при котором отходящие из вращающейся печи газы имеют наибольшую температуру при фиксированной удельной энергоемкости, а температура отходящего шлака минимальна. Это обеспечивает малоэнергоемкое дожигание газов, возможность использования этих газов в смежных технологиях, например, для производства строительныхматериалов. Предложена математическая модель. Модель реализована с использованием методовконечных элементов. Определены зоны с наивысшими тепловыми потерями и распределение градиентовтемпературикоэффициентов избытка кислорода.Для каждого из вариантов сравнивались также диаграммы температур вдоль двух осей. Одна ось –по линии движения газов, а вторая –по поверхности материала. Выяснено, что в начальной части вращающейся печи на ее нижней поверхности создается температура больше 1000°С, почти на трети длины печи (в 2,5-3 раза больше, чем в варианте с сопутствующим движением). В зоне, близкой к разгрузке, температура минимальна(менее 100 °С), следовательно, шлак не выносит теплоиз печи. Впервые сформулированыкритерии эффективности работывращающейся печи:длина участка, где достигается максимальная температура горения;длина участкас минимальной температуройперед разгрузкой шлака;температура шлакана выходе. Выбрана болееэффективнаяконфигурацияпо всем критериям (со встречнымдвижениемотходови газа). Для рациональногоиспользования объема камеры дожигания предлагаетсярасполагать горелки на максимальном расстоянии друг от друга. Выходной газоход также должен быть максимально удален от горелок.

The object of the study is a plant for incineration of solid wastesin a rotary kiln with an afterburning chamber and thermal catalytic emission purification. The aim of the study was to determine the rational layout of the solid wastesloading system and the location of the burner during combustion in the system -a rotary kiln and anafterburning chamber. The results of simulation countercurrent and concurrent gas flow and wastesin the form of temperature gradients in the rotary kiln and afterburner chamber are presented.It is found that in the initial part of the rotary kiln, a temperature of more than 1000 °C is created on its lower surface, almost one-third of the length of the furnace (2.5-3 times more than in the concurrent mode). In a zone close to unloading, the temperature is minimal (less than 100 °C), therefore, the slag does not tolerate heat from the furnace, it has time to cool down. Criteria for the efficiency of the rotary kiln have been proposed:the length of the section where the maximum combustion temperature is reached, the length of the section before discharge of the slag, the temperature of the slag. A more efficient configuration for all the criteria is one that ensures the counter movement of debris andgas.To effectively use the volume of the afterburner chamber, the burners must be located at the maximum distance from each other. The outlet flue must also be as far from the burners as possible.

Obiectul studiului este o unitate pentru arderea deșeurilor menajere solide într-un cuptor rotativ cu o cameră de ardere post-combustie și purificare a emisiilor catalitice termice.Scopul lucrării este acela de a determina aranjamentul rațional al sistemului de încărcare a gunoiului și amplasarea arzătorului în sistemul de neutralizare catalitică termică cu cuptor rotativ și arzător de gaz și alegerea unei versiuni raționale a mișcării de gaze și deșeuri: "traficul concomitent" sau "traficul contrasens".Considerăm, că este rațional faptul că gazele care părăsesc cuptorul rotativ au cea mai mare temperatură la o intensitate energetică specifică fixă, iar temperatura zgurii deșeurilor este minimă.Acest lucru oferă arderea completă a gazelor cu consum redus de energie, posibilitatea utilizării acestor gaze în tehnologii conexe, de exemplu, pentru producerea de materiale de construcție.Se propune un model matematic. Au fost determinate zonele cu cele mai mari pierderi termice și distribuția gradientilor de temperatură și a coeficienților de exces de oxigen.S-a constatat, că în zona intare a cuptorului rotativ, pe suprafața inferioară a acestuia se formează o temperatură mai mare de 1000 ° C, aproape o treime din lungimea cuptorului (de 2,5-3 ori mai mare decât în regimul „trafic concomitent”).În zonă aproape de descărcare, temperatura este minimă (mai mică de 100 ° C), prin urmare zgura nu tolerează căldura din cuptor.Pentru prima dată sunt formulate criterii pentru eficiența cuptorului rotativ: lungimea secțiunii unde se atinge temperatura maximă de ardere; lungimea secțiunii cu o temperatură minimă înainte de evacuarea zgurii; temperatura zgurii la ieșire.

Cuvinte-cheie
сжигание муниципальных отходов, барабанная печь, отходы в энергию, моделирование горения, движение газовых потоков.,

моделирование