建筑装饰玻璃窑炉蓄热室的模拟优化设计

崔 蒙

(陕西铁路工程职业技术学院， 陕西 渭南 714000)

玻璃作为一种无机矿物材料在建筑装饰、景观设计、汽车制造等领域有着广泛的应用，尤其随着近些年来建筑行业的迅速发展，玻璃的需求量也逐年攀升[1-3]。玻璃的制造工艺对于玻璃成品的质量至关重要，20世纪70年代我国才开始自主掌握玻璃冶炼的工艺，建立玻璃燃烧系统，经过几十年来的发展，我国的玻璃产量及产品品质已处于世界顶尖水平[4-5]。

玻璃窑炉是玻璃生产的主要冶炼设备，设计合理的玻璃窑炉对于降低玻璃成品中气泡含量、提升窑炉的使用寿命、提高玻璃产量都有着很大的影响。近些年，随着绿色环保理念的深入，如何使传统的玻璃窑炉变得更加节能环保也成为相关研究的重点[6-7]。蓄热室是玻璃窑炉进行热交换及热循环的主要腔室，燃烧后产生的废气会在此进行热量的回收利用，因此对蓄热室结构进行优化设计，是减少热损耗的重要途径。本文采用数值模拟方法对玻璃窑炉蓄热室内的传热传质过程进行模拟研究，以此为基础为玻璃窑炉蓄热室的优化设计提供理论依据。

1 计算模型与网格结构

1.1 蓄热室几何模型

图1为蓄热室的平面结构示意图，蓄热室从上到下可以分为三个部分：顶部腔室、格子砖蓄热体、底部腔室[8]。工作原理是：由玻璃窑炉内产生的高温废气由上而下通过小炉口和空气、燃气通道进入蓄热室，将蓄热室内的格子体加热，格子体被逐渐加热，当热量积蓄到一定程度时将进行强烈的热交换，助燃空气和燃气由下而上经蓄热室底烟道进入蓄热室时，蓄热室内的格子体用积蓄的热量来预热空气和煤气，此时格子体的温度逐渐降低。……