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旋转圆盘干燥机作为间接式干燥的一个重要发展方向,以高效节能的特点正在获得迅速地推广和使用,本文开展旋转圆盘与物料间的传热特性研究,对于旋转圆盘干燥机的优化设计及运行具有较大的实际意义。本文依托国家科技重大专项(水专项)---水泥窑干化焚烧污泥技术研究与装备开发(2010ZX07319-002),以旋转圆盘干燥机为模型,通过实验、理论分析及数值模拟研究了垂直旋转圆盘与松散物料间的传热特性。搭建了垂直旋转圆盘与松散物料间传热实验台,以建筑用砂为研究对象,测定了料层温度变化,实验分析了圆盘转速、颗粒粒径、填充率对垂直旋转圆盘与松散物料间传热特性的影响。基于颗粒热传递模型对搅拌混合过程的处理方法,考虑搅拌器和加热圆盘间的固定床层热阻及气膜热阻,建立多孔介质非稳态传热物理模型,分别采用分析解法及数值法求解料层温度分布、垂直旋转圆盘与松散物料间平均传热系数,利用数值解结果提出平均传热系数分析解的简化公式,并由实验数据修正得到平均传热系数半经验公式,半经验公式结果与实验结果最大相对误差为5.6%,适用性及准确性均较高。利用半经验公式分析了垂直旋转圆盘与松散物料间平均传热系数的影响因素,圆盘转速、搅拌器与圆盘的间距、颗粒半径、颗粒导热系数是影响平均传热系数的主要因素,圆盘间距及颗粒物料孔隙率对平均传热系数略有影响,而圆盘壁面材质、厚度对平均传热系数的影响极小。研究表明:平均传热系数与圆盘转速呈指数关系增长,但当转速大于20 rpm时,平均传热系数的增幅大大变缓;工程中,搅拌器与圆盘的间距在0.01 m左右,减少此间距是强化传热的最有效措施:颗粒半径由0.1 mm增至1.1 mm时,平均传热系数降幅为61%,随着颗粒导热系数的增加,平均传热系数几乎成线性增加;与蒸汽作为热介质相比,导热油作为热介质的平均传热系数只有它的52%-70%,热烟气作为热介质的平均传热系数只有它的6%-10%。