Simulação e Pesquisa Teórica sobre a Estrutura da Faca de Ar do Forno de Revestimento

Simulação e Pesquisa Teórica sobre a Estrutura da Faca de Ar do Forno de Revestimento

A faca de ar é o principal elo de design e elemento executivo da caixa de secagem. Seu tipo de estrutura afeta diretamente a distribuição do campo de fluxo de ar dentro da caixa de secagem e o efeito de secagem da camada de lama da peça polar. Ele desempenha um papel na organização do fluxo de ar na caixa de secagem e no ajuste. A função do fluxo de ar e o tipo de estrutura razoável podem evitar o vórtice do fluxo de ar, de modo que o fluxo de ar possa ser soprado lenta e uniformemente na superfície da peça polar. Ao mesmo tempo, a faca de ar é um elemento de resistência, e a resistência da faca de ar é grande, o que aumentará a resistência de toda a caixa de secagem, aumentando assim a perda de energia do sistema de secagem. Além disso, uma tela perfurada pode ser instalada dentro da faca de ar, que desempenha um papel na distribuição uniforme do fluxo de ar quente que flui da câmara de ar.

A figura acima mostra a estrutura de 4 tipos de facas de ar fornecidas neste artigo. Na faca de ar tipo I em (a), o fluxo de ar é soprado para fora da fenda da ventaneira inferior após o ajuste da cavidade da seção triangular invertida; na faca de ar tipo II em (b), o fluxo de ar é ajustado na cavidade da seção transversal retangular e passa pelos dois lados do fundo são soprados obliquamente para as fendas do bocal de ar; a faca de ar tipo III em (c) constrói uma placa divisória de cavidade interna com base na faca de ar tipo II, e o fluxo de ar passa pelos dois lados do fundo sob a drenagem da placa divisória. Sopre pela fenda do bocal de ar oblíquo; para a faca de ar tipo IV em (d), com base na faca de ar tipo III, a forma do invólucro da faca de ar é alterada e o convexo externo é alterado para o côncavo interno.Este tipo de faca de ar é um processo no qual o fluxo de ar quente de alta velocidade é gerado na saída da fenda do bocal de ar e, em seguida, a superfície da peça polar é impactada e seca, e a transferência de calor por convecção de ar é realizada, e as moléculas de solvente da camada de pasta são levadas embora.

Conforme mostrado na figura, H é a altura da área de secagem da caixa de secagem, d é a largura da fenda da faca de ar e a linha central do jato de impacto forma um certo ângulo com a parede de impacto. O jato de impacto pode ser dividido em zona de jato livre, zona de impacto e zona de jato de parede.

Zona de jato livre: A característica da zona de jato livre é que a velocidade do ar quente em qualquer posição nesta zona é a mesma que a velocidade do fluxo de ar na ventaneira, e o fluxo de ar mantém inalterada a energia potencial de impacto original. Como as térmicas injetadas inicialmente trocam momento com o fluido estacionário no ambiente circundante, a largura da área da injeção aumenta à medida que o jato livre continua.

Zona de impacto: Após o término do jato livre, a velocidade de fluxo do ar quente também mudará de acordo, de uma distribuição uniforme no início para uma diminuição gradual. Durante este processo, a largura lateral da zona do jato continua a se expandir, formando uma zona de impacto. Na zona de impacto, pode-se verificar que a espessura da camada limite acima da parede de impacto é quase a mesma.

Área do jato de parede: Depois que o fluxo de ar atinge a parede de impacto, a direção do fluxo de ar é girada em um determinado ângulo e entra na área do jato de parede. O fluxo de ar nesta área flui próximo à superfície da parede e o valor da velocidade diminui à medida que o fluxo avança.

Análise comparativa de diagramas de rastreamento de fluxo de ar quente

O ar quente desordenado entra na faca de ar pela entrada de ar, passa pelo fluxo uniforme da placa de malha perfurada e pela distribuição da placa de distribuição, e o ar quente flui uniformemente para o bocal de ar da faca de ar. Quando o ar quente atinge a peça polar, mudar a direção do fluxo produz o resultado mostrado na figura abaixo. A uniformidade do ar quente soprado na peça polar é controlada principalmente por duas partes, uma é a malha de fluxo uniforme para fazer o ar quente entrar uniformemente na faca de ar e a outra é o bico da faca de ar para o ar quente novamente.

Os quatro tipos de diagramas de rastreamento de caixa de teste são diferentes devido aos diferentes tipos de facas de ar.

A distribuição de traços de fluxo de ar quente na caixa de teste de faca de ar tipo I é relativamente regular. Na superfície do pólo, o ar quente flui do meio para as duas extremidades e o espaço superior, cobrindo basicamente a superfície do pólo;

A distribuição de traços de fluxo de ar quente na caixa de teste de faca de ar tipo II é relativamente dispersa. Na superfície da peça polar, a maioria das partículas de ar quente flui apenas para o espaço superior das duas extremidades da peça polar, e a área de cobertura é pequena;

A maioria das partículas de ar quente na caixa de teste de faca de ar tipo III flui dos dois lados (não de ambas as extremidades) do meio da superfície da peça polar para as duas extremidades e o espaço superior, cobrindo uma grande área; A posição flui para o meio, ambas as extremidades e o espaço superior da peça polar ao mesmo tempo, e a distribuição é relativamente simétrica e uniforme, cobrindo basicamente a superfície da peça polar.