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蓄热室_

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  蓄热室是通过介质的蓄热和放热进行热交换的余热回收设备。主要结构包括墙体、格子体、底烟道、支承格子体的炉条拱等。其内部结构形式、格子体的结构及材质是影响热回收效率和工艺特性的关键。按气体流动方向可分为立式和卧式;按结构形式可分为连通式和分隔式。

  进行热交换的主要场所。它是用格子砖砌成的格子室,也可以说是一个庞大的格子砖垛。格子砖型有板状和整体穿孔两种。其格孔形状有圆形、三角孔形、方孔形、矩孔形和六角孔形。格子砖表面也有平板的,也有波纹的。在多数情况下,蓄热室由不同孔型的格子砖砌成若干段。由于煤气含尘量不断降低,现代高风温热风炉要求进一步增加蓄热面积和格子砖的稳定性,所以格孔尺寸和厚度趋于缩小,热风炉尺寸加大,板状砖逐渐被整体穿孔砖所代替。

  蓄热室的废气和待预热气体不能同时流过一室,故必须成对使用,废气和待预热气体不能同时流过一室,故必须成对使用,一个通过废气,另一个通过待预热气体,经一段时间后气流换向。在玻璃熔窑中,当高温废气从小炉排出流经池窑一侧蓄热泪剃寻室时,格子体升温蓄热,气流换向后,燃烧用空气(或煤气)流经此已被加热的格子体,吸收部分蓄热而升温,格子体则放热降温。池窑两侧蓄洪促腊热室周而复始地轮流进行蓄热嚷谅店辣、放热过程。其中的热交换属不稳定态传热,废气温度、格子体温度、气体的预热温度都随时间周期性地变化。

  蓄热室的面积一般是从选定的热风炉直径扣除燃烧室断辩汗盛击面积而得到的,它应该用填满格子砖的通道面积中的气流速度来核算。为了保证传热速度,要求气流在紊流状态流动,即雷诺数大于2300。由于气体在高温下粘度增大,而且格孔小不易引起紊流,故现代高风温热风炉要求有较高的流速以满足传热的要求淋洪翻,在生产中常有这样的情况,蓄热面积不少,顶温很高,但风温上不去,烟道温度却上升很快,其原因主要是流速低造成的。

  横火焰池窑每侧各小炉单独拥有的煤气蓄热室和享墓钻空气蓄热室。与连通式蓄热室相比,优点是:调节闸板位于低温处,较易调节各小炉的气流量和易于实现窑内纵向温度制度和气氛性质的调节;可减少气流死角,提高容积利用率;便于热修。但结构复杂,占地面积大,烟道长,气流阻力大。用于对窑内温度制度和产品质量要求较高的窑炉。

  横火焰池窑每侧的各小炉所共有的连通的煤气蓄热室和空气蓄热室。结构简单,烟道阻力小,换向时煤气损失少。但调节闸板位于高温处,难于正确调节各小炉的气体分配量和窑纵向温度分布,横断面上气流分布不易均匀,容积利用率低,热修不便。用于规模较小,占地面积受到限制,对纵向温度分布和产品质量要求不甚严格的窑炉。

  无垂直上升道,窑内废气沿小炉水平通道直接导入的蓄热室。与有垂直上升道的蓄热室相比,特点是:废气进入格子体前的温降较小;气流在格子体横截面上的分布较均匀;气流阻力较小;可设置较高的格子体,使受热面积加大;热效率较高循充,气体预热温度较高。多用于以高热值燃料为热源的窑炉,结构布置较方便。

  用耐火砖砌筑的用高温废气预热空气或贫煤气的空间。位于焦炉炉体下部。蓄热室长轴与焦炉长轴平行为纵向布置;两轴垂直为横向布置。它由小烟道、箅子砖和上部空间组成。小烟道一端与对应的废气盘相接,引进空气或贫煤气,引出废气。上部空间摆满型砖,燃烧废气将型砖加热;热型砖可把空气或贫煤气预热到1000℃左右,通过顶部两排斜道送入对应的立火道。

  砖的表面就是蓄热室的加热面,格子砖块作为贮热介质,其特性对热风炉的蓄热能力,换热能力以及热效率有直接影响。

  蓄热室的蓄热能力取决于格子砖几何尺寸和砖形、格子砖气体力学特性、耐火材料的导热性能、热容量和密度。

  在蓄热能力及热交换性能方面,矩形格孔优于其他孔型,但是,蓄热室在结构上的稳定性是非常重要的,而圆形格孔的格子砖有强度高的优点,已被广泛采用。

  袁润章 主编.中国土木建筑百科辞典·工程材料·下.北京:中国建筑工业出版社.2008.

  李洪宇. 蓄热室热工特性及优化设计研究[D].昆明理工大学,2005.


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