Tünel Fırın Ön Isıtma Bölgesinin Matematiksel Modeli ve Simülasyonu

Abstract

Bu çalışmada tünel fırın ön ısıtma bölgesi simülasyonu için gaz akışı, tuğla-hava arasında gerçekleşen ısı transferi, tuğladaki bağlı suyun buharlaşmasını tanımlayan tek boyutlu model denklemleri çıkarıldı. Model denklemleri çözülerek proses değişkenlerinin (fırın iç gazının debi, sıcaklık ve nemi, tuğla yüzey sıcaklığı ve tuğlada ki bağlı su kesri) ön ısıtma bölgesi boyunca değişimi bulundu. Yüksek kaliteli tuğla üretiminde gerekli olan gaz sıcaklık profilini elde edebilmek için besleme nokta ve debileri farklı iki çevre havası profili önerildi. Sanayi tipi bir tünel fırından ölçülen sonuçlar ile simülasyon sonuçları karşılaştırıldığında önerilen çevre havası profillerinin uygulamada kullanılabileceği görüldü. Ön ısıtma bölgesi girişinde yaklaşık 200oC olması gereken gaz sıcaklığının çevre havası beslenmediği durumda 350oC’ye çıktığı görüldü. Boyutsuz ön ısıtma bölgesi uzunluğunun yaklaşık %70’inde tuğla bağlı suyunun buharlaştığı belirlendi

Keywords

• Tünel fırın, Ön ısıtma bölgesi simülasyonu, Bağlı suyun buharlaşması, Gaz sıcaklık profili

Mathematical Modeling and Simulation of the Preheating Zone of a Tunnel Kiln

Abstract

Simulation of drying bricks in the preheating zone of a tunnel kiln was done by developing a one dimensional model describing the gas flow, heat transfer between gas and bricks and evaporation of bound water. Simulation results were compared to the previously measured plant data. Ambient air was fed into the preheating zone using two different profiles and vent locations to achieve desired gas temperature for high quality bricks. Temperature profiles obtained using both approaches agreed well with measurements. When no ambient air is fed, gas temperature was shown to reach 350oC at the preheating zone entrance which is not desired for the best quality product. Bound water in the bricks, which should be evaporated completely, approaches zero while reaching the 70% of the dimensionless length of the preheating zone

Keywords

• Tunnel kiln, Preheating zone simulation, Evaporation of bound water, Gas temperature profile