热再生设备第二烘干筒的热效率分析和性能优化设计

摘要

伴随着我国高速公路的发展，废旧沥青混合料的再生成为人们日益关注的焦点，因此废旧沥青混合料厂拌热再生技术成为了研究的热点。强制间歇式沥青混合料搅拌设备配套再生设备的第二烘干筒是该再生系统的关键设备，第二烘干筒的热效率影响着整个系统的能耗和生产效率，而且热效率的提高对于节能环保也有着非常重要的意义。
　　本文概述了沥青路面老化损坏和旧沥青混合料再生的机理，简单介绍了强制间歇式沥青混合料厂拌热再生设备的相关情况和设备的主要结构及生产工艺流程；本文在研究燃料燃烧特性的基础上，对燃料燃烧所需空气量和产生烟气量，燃烧产生热烟气的温度，燃料使用量等参量进行分析计算，基于上述参量计算出第二烘干筒在工作过程中的耗热量并由此得到烘干筒的热效率，根据计算结果可知该烘干筒热效率偏低有一定的提升空间；本文根据计算烘干筒各个区段热烟气的温度，计算出烘干筒的结构尺寸，这与烘干筒厂家提供的结构尺寸基本一致，验证了相关计算的合理性；根据热烟气温度计算出烘干筒各个区段的旧沥青混合料的体积，依此划分烘干筒各个区段的长度；利用流体分析软件Fluent对阿曼3000型强制间歇式沥青混合料厂拌热再生设备第二烘干筒筒内温度场和筒壁温度分布进行分析，得到烘干筒内和筒壁的温度分布情况，也得到烘干筒轴线方向上热烟气温度的变化情况，由此验证了烘干筒区段划分的合理性，最后根据同类型烘干筒生产厂家进行的现场试验，验证其筒壁温度分布情况与仿真结果一致；利用仿真软件Matlab对烘干区段的料帘进行分析，通过建立物料温升情况的数学模型，得到烘干区叶片的结构角和安装角不同时物料的温升曲线，由此可以得出要得到最理想的温升曲线二者应该取多少，这可以指导烘干区段叶片的优化性能的设计，从而提高烘干筒热效率；在烘干筒筒内叶片设计时，为了达到预热的目的且能防止物料撞击火焰，烘干筒预热区段采用盒型叶片，这提高了烘干筒的热效率。

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第一章 综 述

1.1 干燥技术

1.2 厂拌热再生技术

1.3 国内外沥青搅拌设备干燥滚筒现状

1.4 国内外厂拌热再生设备的应用

1.5 厂拌热再生设备第二烘干筒简介

1.6论文主要研究内容

第二章 废旧沥青混合料厂拌热再生的研究

2.1 废旧沥青混合料的环境影响分析

2.2沥青混合料的老化和再生机理

2.3强制间歇式沥青混合料搅拌设备和再生设备的介绍

2.4 各3000型烘干筒的结构参数

2.5本章小结

第三章 烘干筒热效率的分析计算

3.1加热过程中关键参数的计算

3.2 第二烘干筒耗热量的计算

3.3第二烘干筒的热效率

3.4计算结果的分析

3.5烘干滚筒长度方向的各个区段热气温度的计算

3.6第二烘干筒主要结构尺寸的计算

3.7本章小结

第四章 第二烘干筒的FLUENT仿真

4.1第二烘干筒筒内温度场的计算机仿真分析

4.2第二烘干筒筒内温度场的计算机仿真

4.3 第二烘干筒的温度场试验

4.4本章小结

第五章 第二烘干筒性能优化设计

5.1 烘干区叶片参数对旧沥青混合料温升的影响

5.2 第二烘干筒筒内不同区段长度的分析

5.3 第二烘干筒内腔叶片的设计

5.4 本章小结

结论与展望

主要研究结论

展望

参考文献

致谢