陶瓷球蓄熱式換熱器的介紹

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蓄熱燃燒原理初期的RCB就能使助燃空氣接近爐膛溫度₪☁₪₪•,其提高工業窯爐熱效率是顯而易見的▩✘。經驗表明│··╃◕:助燃空氣每提高100₪☁₪₪•,可節能35₪☁₪₪•,不過隨著燃燒溫度的提高₪☁₪₪•,倘若不改變燃燒條件勢必導致煙氣中的NOx含量增加₪☁₪₪•,這樣給RCB的推廣應用帶來阻力▩✘。20世紀90年代₪☁₪₪•,據研究表明│··╃◕:只要在低氧含量下實施高溫燃燒就能達到低NOx排放的目的₪☁₪₪•,這樣才使RCB技術得以順利推廣和應用▩✘。
當燒嘴A的助燃冷空氣透過蓄熱器1的陶瓷球蓄熱體填充層被預熱到高溫₪☁₪₪•,助燃高溫燃燒時₪☁₪₪•,燒嘴B排煙₪☁₪₪•,同時₪☁₪₪•,熱煙氣經蓄熱器2加熱處於冷卻狀態的蓄熱器2中的陶瓷球₪☁₪₪•,經充分熱交換後₪☁₪₪•,降溫至150₪☁₪₪•,由風機向外排空₪☁₪₪•,換向閥動作換向₪☁₪₪•,這樣週而復始達到蓄熱燃燒的目的▩✘。RCB技術除具有節能優點外₪☁₪₪•,可大大節省投資▩✘。
陶瓷球蓄熱式換熱器結構引數在陶瓷球蓄熱式換熱器內同時存在3種傳熱過程₪☁₪₪•,即煙氣放熱與空氣吸熱₪☁₪₪•,蓄熱體表面與煙氣的熱交換₪☁₪₪•,蓄熱體內的傳熱│☁、蓄熱和放熱▩✘。此過程既有輻射傳熱₪☁₪₪•,也有對流傳熱和接觸傳熱▩✘。由於蓄熱燃燒要求空氣流速快₪☁₪₪•,使蓄熱器中的氣流處於紊流狀態₪☁₪₪•,因而蓄熱式換熱器內的傳熱是一典型的不穩定傳熱過程▩✘。
蓄熱式換熱器陶瓷球填充高度換熱器內由陶瓷球填充形成的通道是一不規則彎曲孔道▩✘。在氣流流速較高時₪☁₪₪•,透過單位層高的阻力損失很大₪☁₪₪•,風機動力消耗隨之增大₪☁₪₪•,整體效益明顯降低₪☁₪₪•,因此在陶瓷球球徑確定的前提下₪☁₪₪•,確定球的填充高度具有決定性意義▩✘。根據蔡九菊等人的試驗₪☁₪₪•,填充高度增加₪☁₪₪•,煙氣出口溫度降低₪☁₪₪•,空氣預熱溫度升高₪☁₪₪•,蓄熱式換熱器熱效率隨之提高₪☁₪₪•,當高度大於0.7m後₪☁₪₪•,高度對換熱器效能的影響不再明顯▩✘。由圖3可知₪☁₪₪•,在氣體流速一定時₪☁₪₪•,隨著填充高度的增加₪☁₪₪•,阻力損失也隨之增大₪☁₪₪•,另外₪☁₪₪•,球填充高度一定時₪☁₪₪•,阻力損失隨氣體流速增大而增大₪☁₪₪•,當氣體流速不變時₪☁₪₪•,單位球填充高度的壓降大致不變▩✘。從阻力損失考慮₪☁₪₪•,球的填充高度應有一個適宜範圍₪☁₪₪•,實踐表明₪☁₪₪•,直徑15的陶瓷球₪☁₪₪•,填充高度在0.6m以上₪☁₪₪•,直徑25的陶瓷球應在0.7m以上₪☁₪₪•,直徑35的陶瓷球在0.8m以上▩✘。
換熱器傳熱比表面積對等直徑的球而言₪☁₪₪•,球徑越小₪☁₪₪•,單位面積填充球的換熱比表面積越大▩✘。在材質相同情況下₪☁₪₪•,隨著陶瓷球蓄熱體比表面積的增大₪☁₪₪•,空氣預熱溫度升高₪☁₪₪•,蓄熱式換熱器的溫度和熱效率也隨之增大▩✘。
陶瓷蓄熱體的形狀溫度效率│☁、熱效率和阻力損失是評價陶瓷蓄熱體的重要指標▩✘。它們與陶瓷蓄熱體的形狀│☁、尺寸大小│☁、輻射率│☁、導熱率│☁、熱容以及蓄熱體的填充高度有直接關係▩✘。就陶瓷蓄熱體的形狀而言₪☁₪₪•,主要有如下3種│··╃◕:一種是球狀₪☁₪₪•,另一種是蜂窩狀₪☁₪₪•,第三種是8字形▩✘。
結論│··╃◕:1)陶瓷球蓄熱式換熱器投入運轉後₪☁₪₪•,節能54₪☁₪₪•,熱效率高達70€▩✘。2)蓄熱式換熱器選用莫來石質陶瓷球作蓄熱體是合適的▩✘。3)對於煙氣粉塵含量高的工業窯爐₪☁₪₪•,採用不同材質₪☁₪₪•,不同大小₪☁₪₪•,分兩層或多層佈置填充₪☁₪₪•,不僅節省陶瓷球蓄熱體的投資₪☁₪₪•,同時還能降低動力消耗₪☁₪₪•,防止堵塞₪☁₪₪•,延長使用壽命▩✘。4)蓄熱燃燒時₪☁₪₪•,在煙氣與預熱空氣量相近的前提下₪☁₪₪•,預熱溫度低於爐膛溫度100200₪☁₪₪•,排煙溫度在150200.5)蓄熱式燃燒器的應用₪☁₪₪•,要根據各類工業窯爐的具體情況而有所區別▩✘。在設計過程中正確選擇風機和換向閥十分重要▩✘。
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