Simulación e investigación teórica sobre la estructura del cuchillo de aire del horno de recubrimiento

Simulación e investigación teórica sobre la estructura del cuchillo de aire del horno de recubrimiento

La cuchilla de aire es el eslabón clave del diseño y el elemento ejecutivo de la caja de secado. Su tipo de estructura afecta directamente la distribución del campo de flujo de aire dentro de la caja de secado y el efecto de secado de la capa de suspensión de la pieza polar. Desempeña un papel en la organización del flujo de aire en la caja de secado y el ajuste. La función del flujo de aire y el tipo de estructura razonable pueden evitar el vórtice del flujo de aire, de modo que el flujo de aire pueda soplarse lenta y uniformemente hacia la superficie de la pieza polar. Al mismo tiempo, la cuchilla de aire es un elemento de resistencia, y la resistencia de la cuchilla de aire es grande, lo que aumentará la resistencia de toda la caja de secado, aumentando así la pérdida de energía del sistema de secado. Además, se puede instalar una pantalla perforada dentro de la cuchilla de aire, que desempeña un papel en la distribución uniforme del flujo de aire caliente que fluye desde la cámara de aire.

La figura anterior muestra la estructura de 4 tipos de cuchillas de aire que se dan en este documento. En la cuchilla de aire tipo I en (a), el flujo de aire sale por la rendija de la tobera inferior después de ajustar la cavidad de la sección triangular invertida; en la cuchilla de aire tipo II en (b), el flujo de aire se ajusta en la cavidad de la sección transversal rectangular y pasa a través de Los dos lados del fondo se soplan oblicuamente hacia las ranuras de la boquilla de aire; la cuchilla de aire tipo III en (c) construye una placa divisoria de cavidad interna sobre la base de la cuchilla de aire tipo II, y el flujo de aire pasa a través de los dos lados del fondo debajo del drenaje de la placa divisoria. Sople por la hendidura de la boquilla de aire oblicua; para la cuchilla de aire de tipo IV en (d), sobre la base de la cuchilla de aire de tipo III, se cambia la forma de la cubierta de la cuchilla de aire, y el convexo hacia afuera se cambia al cóncavo hacia adentro.Este tipo de cuchillo de aire es un proceso en el que se genera un flujo de aire caliente a alta velocidad a la salida de la ranura de la boquilla de aire, y luego la superficie de la pieza polar se impacta y se seca, y se lleva a cabo la transferencia de calor por convección de aire. y las moléculas de disolvente de la capa de suspensión se eliminan.

Como se muestra en la figura, H es la altura del área de secado de la caja de secado, d es el ancho de la ranura de la cuchilla de aire y la línea central del chorro de impacto forma cierto ángulo con la pared de impacto. El chorro de impacto se puede dividir en zona de chorro libre, zona de impacto y zona de chorro de pared.

Zona de chorro libre: La característica de la zona de chorro libre es que la velocidad del aire caliente en cualquier posición de esta zona es la misma que la velocidad del flujo de aire en la tobera, y el flujo de aire mantiene sin cambios la energía potencial del impacto original. Dado que las térmicas inyectadas inicialmente intercambian impulso con el fluido estacionario en el entorno circundante, el ancho del área de inyección aumenta a medida que continúa el chorro libre.

Zona de impacto: Después de que termine el chorro libre, la velocidad del flujo del aire caliente también cambiará en consecuencia, desde una distribución uniforme al principio hasta una disminución gradual. Durante este proceso, el ancho lateral de la zona del chorro continúa expandiéndose, formando una zona de impacto. En la zona de impacto, se puede encontrar que el espesor de la capa límite por encima de la pared de impacto es casi el mismo.

Área de chorro de pared: después de que el flujo de aire llega a la pared de impacto, la dirección del flujo de aire se gira en un cierto ángulo y entra en el área de chorro de pared. El flujo de aire en esta área fluye cerca de la superficie de la pared y el valor de la velocidad disminuye a medida que avanza el flujo.

Análisis comparativo de diagramas de flujo de aire caliente

El aire caliente desordenado ingresa a la cuchilla de aire desde la entrada de aire, pasa a través del flujo uniforme de la placa de malla perforada y la distribución de la placa de distribución, y el aire caliente fluye uniformemente hacia la boquilla de aire de la cuchilla de aire. Cuando el aire caliente llega a la pieza polar, cambiar la dirección del flujo produce el resultado que se muestra en la siguiente figura. La uniformidad del aire caliente que sopla en la pieza polar se controla principalmente por dos partes, una es la malla de flujo uniforme para que el aire caliente entre uniformemente en la cuchilla de aire, y la otra es la boquilla de la cuchilla de aire al aire caliente nuevamente.

Los cuatro tipos de diagramas de trazas de caja de prueba son diferentes debido a los diferentes tipos de cuchillas de aire.

La distribución de trazas de flujo de aire caliente en la caja de prueba de cuchilla de aire tipo I es relativamente regular. En la superficie de la pieza polar, el aire caliente fluye desde el medio hacia los dos extremos y el espacio superior, cubriendo básicamente la superficie de la pieza polar;

La distribución de trazas de flujo de aire caliente en la caja de prueba de cuchilla de aire tipo II está relativamente dispersa. En la superficie de la pieza polar, la mayoría de las partículas de aire caliente fluyen solo hacia el espacio superior desde los dos extremos de la pieza polar, y el área de cobertura es pequeña;

La mayoría de las partículas de aire caliente en la caja de prueba de la cuchilla de aire tipo III fluyen desde los dos lados (no desde ambos extremos) del centro de la superficie de la pieza polar hacia los dos extremos y el espacio superior, cubriendo un área grande; La posición fluye hacia el medio, ambos extremos y el espacio superior de la pieza polar al mismo tiempo, y la distribución es relativamente simétrica y uniforme, cubriendo básicamente la superficie de la pieza polar.