新型熱管式熱風(fēng)爐的研究

1、核心提示：摘要：本文涉及燃用稻殼和煤兩種不同結(jié)構(gòu)的熱管式熱風(fēng)爐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、數(shù)學(xué)模型、設(shè)計(jì)計(jì)算、實(shí)驗(yàn)測試和應(yīng)用實(shí)例。新型的熱風(fēng)爐具有結(jié)構(gòu)新穎、使用壽命長、熱效率高、節(jié)能效果好、勞動強(qiáng)度小和污染小等優(yōu)點(diǎn)。1前言在糧食干燥、農(nóng)副產(chǎn)品加工及許多工業(yè)部門都涉及到干燥摘要：本文涉及燃用稻殼和煤兩種不同結(jié)構(gòu)的熱管式熱風(fēng)爐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、數(shù)學(xué)模型、設(shè)計(jì)計(jì)算、實(shí)驗(yàn)測試和應(yīng)用實(shí)例。新型的熱風(fēng)爐具有結(jié)構(gòu)新穎、使用壽命長、熱效率高、節(jié)能效果好、勞動強(qiáng)度小和污染小等優(yōu)點(diǎn)。1前言在糧食干燥、農(nóng)副產(chǎn)品加工及許多工業(yè)部門都涉及到干燥問題。產(chǎn)生干燥熱介質(zhì)的方法有數(shù)種，近年來采用熱風(fēng)爐間接加熱的系統(tǒng)受到青睞。本文介紹了不同形式的新型熱管

2、式熱風(fēng)爐，克服了以往爐型的不足，它們的開發(fā)和應(yīng)用具有很大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)21燃用稻殼的熱管式熱風(fēng)爐燃用稻殼的熱管式熱風(fēng)護(hù)是由燃燒設(shè)備和換熱設(shè)備組成一體的快裝爐型，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。它的工作過程為：稻殼燃料由送風(fēng)機(jī)通過噴管噴入爐膛內(nèi)懸浮燃燒，未燃盡的稻殼落到傾斜爐排上滾動燃燒。燃燒后的高溫?zé)煔庠谇昂蠊皩?dǎo)流下進(jìn)入熱管換熱器加熱段，使煙氣溫度從1200降低到700左右，然后進(jìn)入列管式換熱器，在此換熱器中空氣被逐步加熱到所需的溫度。此爐的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為：1.灰門2.后拱3.旁通煙道4.熱管5.熱管換熱器6.碳鋼管7.列管換熱器8.折流板9.滑動管板10.風(fēng)箱11.料斗12.灰斗13.前

3、拱14.噴射器15.傾斜爐排16.風(fēng)門微波殺菌設(shè)備 http:/ kwcn02_1微波真空干燥設(shè)備http:/www.dryers.cc/product/01/217.html kwcn217 圖1燃用稻殼的熱管式熱風(fēng)爐2.1.1氣力送料——傾斜爐排燃燒系統(tǒng)稻殼燃料通過風(fēng)機(jī)經(jīng)調(diào)節(jié)閥和噴射器噴射到高溫爐膛內(nèi)，立即著火并且懸浮燃燒。這種送料方式易調(diào)節(jié)且完全機(jī)械化。噴射、爐拱和傾斜爐排三者有機(jī)結(jié)合使得此爐連續(xù)式燃燒，能燃用熱值低的燃料，不必人工加料和撥火，燃燒完全，節(jié)省燃料，污染少。212采用熱管技術(shù)本爐把碳鋼——水熱管

4、用于爐膛高溫段，熱管在爐膛中起著關(guān)鍵的作用。其一，熱管爐膛溫度高達(dá)1200，但通過適當(dāng)調(diào)節(jié)熱管冷、熱段面積比和流量，可以保證熱管工作，從根本上解決了舊式風(fēng)爐在高溫區(qū)普通碳鋼換熱面被燒毀的問題，提高爐子壽命。其二，由高效傳熱元件熱管組成的換熱器，其傳熱特性好，流動阻力小，換熱量大，使得熱風(fēng)爐的換熱面積及重量大大降低。2.1.3列管式換熱器的強(qiáng)化傳熱低溫?fù)Q熱部分采用的是廉價(jià)的碳鋼管式換熱方式。為了強(qiáng)化處于煙氣側(cè)的傳熱薄弱環(huán)節(jié)，采用折流板，使煙氣橫向沖助管束，并設(shè)計(jì)最佳流速，使在等泵功率條件下，傳熱系數(shù)最大。2.1.4熱補(bǔ)償傳統(tǒng)熱風(fēng)爐中，往往未考慮傳熱管與管板間的溫差應(yīng)力而導(dǎo)致?lián)Q熱面損壞。此爐型由于

5、熱管兩端能自由伸縮，而列管前管板為滑動管板，因此兩換熱器均為完全熱補(bǔ)償，消除了熱應(yīng)力。2.1.5停電保護(hù)為了保證在停電風(fēng)機(jī)不能運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不使換熱面過熱，特設(shè)置了旁通煙道，作為保護(hù)措施。2.2燃煤熱管式熱風(fēng)爐燃煤熱管式熱風(fēng)爐的結(jié)構(gòu)簡圖，如圖2所示，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如下：1.往復(fù)爐排2.前拱3.爐膛4.后拱5.沉降室6.熱管7.熱管換熱器8.碳鋼管9.列管式換熱器圖2燃煤熱管熱風(fēng)爐結(jié)構(gòu)簡圖2.2.1積木組合式結(jié)構(gòu)為了便于制造、安裝、使用和維護(hù)，熱風(fēng)爐采用積木組合式結(jié)構(gòu)，即護(hù)體、熱管換熱器、列管換熱器各組一體，根據(jù)不同情況、不同條件組合安裝。2.2.2采用熱管新技術(shù)將碳鋼—&mda

6、sh;水熱管用于爐膛出口高溫段，其優(yōu)點(diǎn)如前述。2.2.3機(jī)械化燃燒設(shè)備設(shè)計(jì)中采用機(jī)械水平往復(fù)爐排，其特點(diǎn)是對燃料的適應(yīng)性好，尤其對粘結(jié)性較強(qiáng)含灰量多且難于著火的劣質(zhì)煙煤，更能發(fā)揮其長處。由于熱風(fēng)爐膛內(nèi)接近絕熱燃燒，爐溫很高，在設(shè)計(jì)中采用耐熱鑄鐵和加厚護(hù)排片的特殊結(jié)構(gòu)，保證了爐排的安全運(yùn)行和壽命。2.2.4爐拱的設(shè)計(jì)為了強(qiáng)化燃燒、提高熱效率，前后拱采用異型磚設(shè)計(jì)成弧形。前拱采用30°傾角，主要作用是合理組織煙氣流動，后拱采用17°傾角，具有合理的高度和長度，以保證那里高溫燃燒。同時(shí)是對燃盡區(qū)的保溫促燃。2.2.5其他設(shè)計(jì)措施由于換熱器中空氣和煙氣溫度差異大，會使換熱面間形成很大的溫差熱應(yīng)力。舊式爐在設(shè)計(jì)中往往忽略這點(diǎn)而導(dǎo)致?lián)Q熱面損壞，本爐型解決了此