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燃氣加熱爐傳熱過程及原理應用有哪些?

來源:原創瀏覽量:載入中...發布時間:2022.07.18


  工業燃氣加熱爐傳熱過程及原理應用是怎么樣的?

  燃料燃燒產生的熱能被轉移到被加熱的產品上,這是工業爐的功能。在這一過程中,平衡了工業爐傳熱過程中的兩種傳熱過程。

  事實上,燃氣加熱爐的兩個傳熱過程是平衡的,一個是強化傳熱過程,另一個是削弱傳熱過程。例如,前者加強了對爐內產品的傳熱,提高了爐的單位生產率和熱效率;加強換熱器內的熱交換,提高廢熱回收率和空氣預熱溫度;提高爐膛部分水冷部件的冷卻效果,延長設備使用壽命。對于后者,如減少爐子砌筑的熱損失,對爐子采取保溫措施,以提高熱利用率,節約能源;防止爐內部分部件過熱,并采取必要的保溫措施。

  天然氣加熱爐采用整體組裝式結構,在臥式大容積筒體內布置火筒、煙管束等加熱受熱面和多回程對流管束等冷卻受熱面,筒內充注中間載熱介質作為加熱和冷卻受熱面之間的傳熱媒介,幫助冷、熱兩種流體達到傳熱的目的,中間載熱介質可采用水、乙二醇溶液和導熱油。通常,加熱和冷卻受熱面沿大筒體圓截面中心軸呈軸對稱布置,火筒和煙管束位于水平軸的下方,對稱布置于垂直軸的左右側;多回程對流管束位于水平軸的上方,各回程也對稱布置于垂直軸的左右側。

  傳熱學是研究傳熱規律的科學。只要存在溫差,物體之間或同一物體的兩部分之間存在溫差是傳熱的必要條件差存在,熱量總有從高溫向低溫傳遞的趨勢。溫度差普遍存在于自然界里,所以傳熱是一個很普通的自然現象。

  傳熱是一種復雜的現象,為了便于研究,根據其物理本質的不同,把傳熱過程分為三種基本方式:傳導、對流、輻射。

  (1)傳導是指分子、原子和自由電子等微粒的熱運動產生的熱傳遞現象,當微粒沒有相對位移,并且在不同溫度或物體內部不同溫度下存在物理直接接觸時。傳熱可以發生在固體、液體和氣體中。在液體和固體介質中,傳熱主要取決于彈性波的作用、自由電子在金屬中的運動以及原子或分子在氣體中的擴散和碰撞。

  (2)對流可分為兩種類型:一種是流體各部分的相對位移引起的傳熱,以及由于流體本身的宏觀運動而導致的冷熱流體的混合;第二種是流體流經另一物體表面時發生的熱交換,這種熱交換具有溫差,稱為對流熱傳遞。后者包括前者。對流換熱包括表面附近層流層內的傳導過程和層流層外的對流過程。

  (3)輻射輻射是一種由電磁波來傳播熱能的過程。它以傳導和對流有著本質的區別,它不僅有能量的轉移,而且伴隨著能量形式的轉化,即熱能轉變為輻射能,輻射出去被物體吸收,又從輻射能轉化為熱能。輻射能的傳播不需要傳熱物體或物體的直接接觸。真空中輻射傳播沒有能量損失。

  天然氣加熱爐工作時,用燃料燃燒產生的熱量加熱需要加熱以達到工藝要求的工業用天然氣。燃料和空氣經燃燒器混合后噴入大簡體下部一側的火筒燃燒產生高溫煙氣,煙氣經火筒折入大筒體下部另一側的煙管束,Z后經煙囪向上排入大氣。在該過程中,高溫煙氣將熱量通過火筒壁和煙管束壁傳遞給中間載熱介質,中間載熱介質吸熱升溫;同時中間載熱介質將大部分熱量通過對流管束壁面傳遞給需要加熱的工業用天然氣,中間載熱介質放熱降溫。

  實際上,在傳熱過程中,很少有單一的傳熱方式存在,絕大多數情況下是兩種或三種方式同時出現。比如燒嘴在燃燒過程中既有對流傳熱又有輻射傳熱,再例如通過爐墻向外散熱的過程,爐內火焰以對流和輻射的方式把熱傳給爐墻,爐墻以傳導的方式把熱由內表面傳到外表面,爐墻外表面再以對流和輻射的方式向外散熱。所以工程上的換熱過程幾乎都是三種基本傳熱方式的復雜組合。對這類復雜過程,有時把它當作一個整體看待,稱為綜合熱交換。工業加熱爐燒嘴,燃燒機配套設備,歡迎來咨詢虎博電子!

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