Skip to main content
SUPERVISOR
AliAkbar AlemRajabi,Ahmad Saboonchi
علی اکبر عالم رجبی (استاد مشاور) احمد صابونچی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Alireza Kerdarian Najafabadi
علیرضا کرداریان نجف آبادی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1390

TITLE

Thermal Simulation of Firing Glaze on the Tile Body in Continuous Roller Kiln
The significance of Ceramic and tile industrial is growing at a fast rate because of its application in construction of new buildings. Firing zone is one of the most important zone in ceramic and tile production. This process is done to improve the physical and mechanical properties of products. Roller kiln are the usual type of kiln which are used in this industrial. Knowing temperature distribution of the products during the firing process is valuable for improving the quality of products, but the structure of these kilns is continuous and it is impossible to measure the temperature of ceramics or tiles in the kiln. In the present study temperature distribution of tile and ceramic in a continuous roller furnace were studied by using a mathematical heat transfer model. Radiation calculations were conducted by means of zone method and considering all radiation exchange paths. The weighted-sum-of-gray-gas-model was used for better accuracy of gas radiation prediction. Convective heat flux was calculated by considering suitable value of convective heat transfer coefficient at any location of the furnace. Temperature distribution within the products has been predicted by means of transient 3D heat conduction equation. Also, the numerical simulation of the process has been done with FORTRAN code. The results from the mathematical model designed for this process have been compared against real data from roller kiln in Isfahan Tile Industrial. The slight error of model indicates the capability of the model in predicting the temperature distribution of products in kiln. In addition, the effects of the parameters like emissivity of the glaze, input temperature of the main firing zone, and velocity, thicknesses, and density of the products has been investigated. The obtained results revealed that by increasing in the two first parameters the temperature of products increase, and with increasing the last parameters products’ temperature decrease. Keywords : Continuous Roller furnace, Zone method, Radiation, weighted-sum-of-gray-gas, Emissivity
صنایع تولید کاشی و سرامیک به علت افزایش روز افزون ساختمان سازی در دنیا روز به روز از اهمیت بیشتری برخوردار می شود. یکی از فرآیندهای بسیار مهم در تولید کاشی و سرامیک فرآیند پخت بدنه و لعاب در کوره ها می باشد. فرآیند پخت لعاب بر روی بدنه پخته شده به منظور بهبود خواص فیزیکی و مکانیکی بدنه ولعاب و کاهش معایب تولیدی و ضایعات در این واحدهای تولید می باشد. کوره های مورد استفاده در این صنعت، کوره های رولری پیوسته می باشد که نسل جدید کوره های مورد استفاده در این صنعت می باشد. کوره های رولری کاملا به صورت پیوسته بوده و هیچ گونه اندازه گیری دمای مستقیمی از سطح محصول در طول کوره نمی توان انجام داد و داشتن تغییرات دمای محصولات سرامیکی در طول و عرض کوره برای پیش بینی خواص مکانیکی محصول و بهبود آن ضروری است. هدف از تحقیق حاضر دستیابی به روند تغییر دمای محصولات از ورودی تا انتهای ناحیه گرمایش و همچنین تغییرات دمایی محصولات در عرض کوره می باشد. برای محاسبه دمای محصولات مختلف در کوره ابتدا باید شار حرارتی رسیده به محصولات را به دست آورد برای این منظور استفاده از روش zone method برای محاسبه شار تشعشعی رسیده به محصولات که مکانیزم غالب انتقال حرارت در این بخش ازکوره می باشد، به کار گرفته شده است و برای مدل کردن رفتار غیرخاکستری گازهای احتراق از مدل سه جمله ای جمع وزنی گازهای خاکستری استفاده شده است. همچنین انتقال حرارت جابه جایی بین گازهای احتراق ومحصولات با استفاده از روابط تجربی خاص کوره های صنعتی بررسی شده است و در پایان انتقال حرارت هدایتی درون محصول به صورت سه بعدی غیر پایدار در نظر گرفته شده و با روش ADI حل شده است، که حل کلیه معادلات حاکم توسط برنامه نویسی به زبان Fortran انجام شده است. دقت مدل ارائه شده از طریق مقایسه دمای نهایی پیش بینی شده توسط مدل با داده های واقعی درکارخانه کاشی اصفهان ارزیابی شده است و مقدار خطای ناچیز مدل نشان دهنده قابلیت مدل در پیش بینی دقیق توزیع دمای محصولات در کوره است. علاوه بر آن تأثیر پارامترهای مختلفی از جمله تغییر ضریب صدور لعاب قرار گرفته بر روی بدنه، تغییر دمای ورودی به بخش اصلی پخت، تغییر سرعت حرکت کاشی درکوره و تغییر ضخامت و چگالی محصولات تولیدی مورد بررسی قرار گرفته است. که این تحقیق نشان داد که با افزایش دو مورد اول دمای سطح لعاب و بدنه افزایش می یابد و با افزایش سه مورد آخر، دمای محصولات کاهش پیدا می کند. کلمات کلیدی: کوره پیوسته رولری، روش نواحی یکنواخت،تشعشع، جمع وزنی گازهای خاکستری ، ضریب صدور

ارتقاء امنیت وب با وف بومی