梭式窯是陶瓷燒成過程的主要熱工設(shè)備之一,燒成制品的好壞主要由窯內(nèi)溫度和氣氛決定。傳統(tǒng)的梭式窯主要依靠人工經(jīng)驗或其他簡單的熱工設(shè)備來進行調(diào)節(jié),存在勞動強度大,窯內(nèi)溫差較大,產(chǎn)品燒制不穩(wěn)定等缺點;而自動控制梭式窯相對于傳統(tǒng)的梭式窯而言,具有減少窯內(nèi)溫差,提高陶瓷企業(yè)效率,改善勞動條件、提高制品質(zhì)量等優(yōu)點,已成為梭式窯發(fā)展主要方向之一。本論文采用數(shù)值模擬對傳統(tǒng)梭式窯（自吸式梭式窯）和自動控制梭式窯（動力式梭式窯）兩種窯爐進行對比分析研究以及采用PLC對陶瓷梭式窯智能控制系統(tǒng)設(shè)計研究。其主要內(nèi)容包括:一、通過建立相同體積大小為2m3的梭式窯模型,在高溫段對傳統(tǒng)梭式窯和全自動控制梭式窯進行數(shù)值模擬進行對比研究,得出結(jié)論:自動控制梭式窯窯內(nèi)溫度場溫度均勻性比傳統(tǒng)梭式窯內(nèi)溫度場溫度均勻性要好,且自動控制梭式窯氣體擾動明顯強于傳統(tǒng)梭式窯,大大增強了高溫煙氣對窯內(nèi)坯體的換熱。動力式梭式窯能在窯內(nèi)形成一個旋轉(zhuǎn)循環(huán)氣流,其窯內(nèi)流速整體性比自吸式梭式窯的大,氣體擾動更強,提高了燒成過程中的傳熱效率,更有利于陶瓷產(chǎn)品的燒成。二、以某企業(yè)工廠梭式窯為研究對象,根據(jù)梭式窯結(jié)構(gòu)特點及硼板的燒成曲線,采用科威LP2-2... 

【文章來源】：景德鎮(zhèn)陶瓷大學江西省

【文章頁數(shù)】：103 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

陶瓷產(chǎn)品出口量Fig.1-1Theexportvolumeofceramicproducts

景德鎮(zhèn)陶瓷大學碩士學位論文2梭式窯數(shù)值模擬研究6能夠避免窯外冷空氣竄入窯內(nèi)，降低窯內(nèi)溫度。因此，在設(shè)計窯門時，應(yīng)特別注意窯門四周的密封性，以防止冷空氣通過空隙漏進窯內(nèi)，致使窯內(nèi)上下溫差增大，燃料損耗增加，產(chǎn)品質(zhì)量受影響，加重排煙風機的負擔。1-窯墻，2-窯頂，3-窯車，4-動力式燒嘴，5-鋼架，6-熱電偶，7-曲封，8-排煙口，9-煙道，10-滑輪，11-滑軌，12-車臺面圖2-1梭式窯部分結(jié)構(gòu)圖Fig.2-1Thepartialstructurediagramofshuttlekiln（3）窯墻窯墻主要由各種不同的耐火材料砌筑而成[30]。一般情況下，根據(jù)陶瓷產(chǎn)品燒制的最高溫度和耐火材料的導熱系數(shù)和耐熱溫度，通過熱傳導的傅里葉定律公式，計算出窯墻所需要的經(jīng)濟實用耐火材料。在燒制一般的高溫陶瓷產(chǎn)品時，窯墻外部溫度一般為40-80℃，溫度不是很高，所以一般在窯墻外部安裝鋼架及鋼板，有利梭式窯結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，并且能夠起到隔熱保溫的效果。（4）窯頂梭式窯的窯頂可以分成兩類：一類是有一定角度的拱頂，另一類是無角度的吊頂。拱頂是使用楔形磚砌成的，不同的窯爐結(jié)構(gòu)有不同的拱頂角度，一般60°的拱頂采用得較多，當然在設(shè)計窯爐結(jié)構(gòu)式應(yīng)結(jié)合實際砌筑情況。（5）動力式燒嘴動力式燒嘴跟傳統(tǒng)梭式窯安裝的自吸式燒嘴不同，其最大的優(yōu)點就是噴射速度能夠達到90-130m/s，火焰噴射長度及強度較大，能夠與智能模塊連接。其主要結(jié)構(gòu)由燃氣入口，助燃空氣入口，電火花打火器，火焰檢測器，碳化硅套管，固定支

景德鎮(zhèn)陶瓷大學碩士學位論文2梭式窯數(shù)值模擬研究7架等組成。1-燃氣入口，2-助燃空氣入口，3-電火花打火器，4-固定支架，5-碳化硅套管，6-空氣壓力檢測口，7-火焰檢測器，8-燃氣壓力檢測口圖2-2動力式燒嘴結(jié)構(gòu)示意圖Fig.2-2Theschematicdiagramofdynamicburnerstructure2.2梭式窯數(shù)值模擬現(xiàn)狀隨著計算流體力學（CFD）與CCD、CHT等多門學科的相互滲透與成長，數(shù)值模擬方法得到了很大的發(fā)展和應(yīng)用。人們對陶瓷窯爐的研究也正從由陶瓷窯爐實體研究轉(zhuǎn)向計算機虛擬數(shù)值模擬研究。數(shù)值模擬研究方法在陶瓷密爐上的應(yīng)用，是陶瓷窯爐研究方法上的一大進步，極大地加快了陶瓷窯爐研究的進度。相比于其他研究方法，數(shù)值模擬研究有許多不可代替的優(yōu)點。比如，陶瓷窯爐實體研究雖然研究問題真實而全面，但成本較高，工作強度大，研究進度慢，且生產(chǎn)條件不易改變，而陶瓷爐數(shù)值模擬研究投入的人力、物力都很少，可根據(jù)研究需求改變邊界條件，短時間內(nèi)可進行多組有效性數(shù)值模擬研究，其模擬結(jié)果對實體研究具有指導性意義。梭式窯內(nèi)部流場及溫度場非常復(fù)雜，不少從事窯爐工作研究人員對其進行了研究。汪和平等人對自吸式梭式窯預(yù)熱段進行了三維數(shù)值模擬[31]，分析了窯內(nèi)溫度場及流場特性；宮小龍等人對自吸式梭式窯的溫度場進行了數(shù)值模擬[32]，認為陶瓷產(chǎn)品的質(zhì)量主要受到窯內(nèi)氣體的流動與換熱狀況的影響；胡國林對輥道窯內(nèi)壁溫度場進行了數(shù)值模擬[33]，得到了輥道窯預(yù)熱帶與燒成帶的內(nèi)壁溫度比燒成產(chǎn)品高的結(jié)論；馮青等人利用CFD軟件對輥道窯燒成帶氣流場與溫度場進行了數(shù)值模擬研究[34]，得出了輥道窯內(nèi)氣流產(chǎn)與溫度場的分布，同時得出燒成帶煙氣的射流速度是影響窯內(nèi)溫度高低的重要原因。雖然上述研究人員對窯爐做了很多研究，但對全自動梭

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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[9]隧道窯監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計及溫度模糊控制器仿真研究[D]. 孫桂爵.東北大學 2008
[10]用單片機開發(fā)自吸式液化氣梭式窯的自控裝置[D]. 熊桂龍.景德鎮(zhèn)陶瓷學院 2007



本文編號：2989565