پاورپوینت شبیه سازی کوره های دوار در حالت پایا

بخشی از پاورپوینت

اسلاید 1 :

عنوان مقاله :

شبيه سازی کوره های دوار
در حالت پايا

اسلاید 2 :

ماهيت پيچيده کوره سيمان
ديناميک پيچيده
طبيعت چند متغيره فرآيند کلسيناسيون
تاثير متغير ها بر يکديگر
سينتيک غير خطي و اکنش ها
تاخير زماني طولاني
خصوصيات متغير خوراک ورودي

اسلاید 3 :

واکنشها

اسلاید 4 :

مدلهای رياضی سيستم پخت
معادلات جرم و انرژی

معادلات سينتيکی

فرمولهـاي مربوط به پارامتــرهاي متغير در داخل کوره،نظير ضرايب انتقال حرارت جابجايي، هدايت و تشعشع

اسلاید 5 :

مدل WATKINSON &BRIMACOMBE
گاز و مواد حرکت پيستوني (plug flow) دارند.

شار حرارتي تشعشعي در جهت حرکت گاز در برابر شار طبيعي گاز قابل صرف نظر است. (کوره طويل فرض مي شود.)

در هر سطح مقطع دماي گاز و جامد ثابت است

اسلاید 6 :

مدل METZGER
پروفايل دمای گاز و جامد و ديواره فقط تابع طول کوره و زمان می باشد
عدم در نظر گرفتن واکنش ها
استفاده از فرمولاسيون رياضي احتراق بر اساس
موازنه استوکيومتري

اسلاید 7 :

مدل STEINAR SAELID
درجه حرارت خوراک در بستر در مقطع عرضي کوره يکنواخت است.
غلظت اجزاء مختلف در سراسر مقطع عرضي کوره ثابت است.
جريان مواد در کوره بصورت Plug flow است
مواد کاملا مخلوط شده اند و درجه حرارت هر مقطع ثابت فرض مي شود.
گاز يک لايه نوراني است و هيچ تشعشعي در جهت محوري در گاز روي نمي دهد.
دماي ديواره در جهت کماني و دماي گاز هم در جهت شعاعي و کماني ثابت است.
درصد غبارهاي معلق در کوره ثابت است.
از انتقال حرارت هدايتي و تشعشعي در جهت محور صرف نظر مي شود.
جريان جامد و گاز بصورت Plug flow فرض مي شود.
گرماي ويژه گاز و جامد ثابت فرض مي شود.
ضخامت ديواره کوره نسبت به قطرآن کوچک است. پس ديواره از لحاظ هندسي يک Plate محدود حساب مي شود.
خصوصيات حرارتي آجرها و گاز و مواد ثابت فرض مي شود.

اسلاید 8 :

مدل SPANG
قطر داخلي و خارجي کوره ثابت است.
جامداتي که توسط گاز حمل مي شود صريحا در مدل قرار ندارند.
در معادلات سرعت غلظت اجزاء قليل (trace) شرکت ندارند.
معادلات سرعت توسط قانون آرينيوس بيان مي شود.
گرماهاي ويژه و تبخير و واکنش مستقل از دما و موقعيت هستند.
هدايت حرارتي در گاز و جامد ناچيز قلمداد مي شود و از طرفي ديگر هدايت در جهت محوري در پوسته نيز ناچيز در نظر گرفته مي شود.
ضرايب انتقال حرارت جابجايي و تشعشعي مستقل از دما هستند.
سرعت و جرم گاز و جامد در طول کوره ثابت فرض مي شود.
انتقال حرارت بدليل آزاد شدن بدرون گاز از نوع انتقال حرارت جابجايي تلقی مي شود.

اسلاید 9 :

مدل سازی رياضی

اسلاید 10 :

فرضيات معادلات سينتيکی
درجه حرارت بستر مواد در هر سطح مقطع از کوره ثابت است.
غلظت هر يک از مواد در هر سطح مقطع ازکوره ثابت است.
جريان مواد درکوره بصورت پيستوني است.
سرعت واکنش هاي شيميايي از قانون آريينوس محاسبه مي شوند :


در نتيجه معادله کلی زير بدست می آيد:

اسلاید 11 :

معادلات سينتيکی اجزاء موجود

اسلاید 12 :

فرضيات معادلات ترموديناميکی
قطر داخلي و خارجي کوره ثابت است.
جامداتي که توسط گاز حمل مي شوند صريحا در مدل قرار ندارند.
در معادلات سرعت، غلظت اجزاء قليل شرکت ندارند.
گرماي ويژه و تبخير و واکنش مستقل از دما و موقعيت هستند.
هدايت حرارتي در گاز و جامد ناچيز قلمداد مي شود.
از طرفي، هدايت در جهت محوري در پوسته نيز ناچيز قلمداد مي شود.

اسلاید 13 :

انتقال حرارت
هدايت حرارتی
تشعشعی
جابجايی
داخلی
خارجی
جابجايی
تشعشعی

اسلاید 14 :

فازهای موجود
گاز
جامد
ديواره

اسلاید 15 :

فاز جامد
= انرژي ورودي از طريق بالک
= انرژي خروجي از طريق بالک
= توليد انرژي
= انرژي رسيده از گاز به جامد از طريق تشعشعي
= انرژي رسيده از گاز به جامد به طريق جابجايي
= انرژي رسيده از ديواره به جامد به طريق تشعشعي غير مستقيم

اسلاید 16 :

= انرژي هدايتي از نوع تماسي از ديواره به جامد
= کل انرژي هاي نشر شده از جامد
پس از جايگذاری در معادله اصلی:
فاز جامد

اسلاید 17 :

فرضيات ساده کننده:
فاز جامد

اسلاید 18 :

پس ازمنظور کردن فرضيات وتقسيم طرفين بر داريم:
فاز جامد

اسلاید 19 :

فاز گاز
= تجمع انرژي در گاز
= انرژي ورودي از طريق بالک
= انرژي خروجي از طريق بالک
= توليد انرژي
= انرژي رسيده از جامد به گاز
= انرژي رسيده از ديواره به گاز
= کل انرژي هاي نشر شده از گاز

اسلاید 20 :

پس از اعمال ساده سازی ها داريم :
فاز گاز