工業(yè)爐是在工業(yè)生產(chǎn)中,利用燃料燃燒或電能轉(zhuǎn)化的熱量,將物料或工件加熱的熱工設(shè)備。工業(yè)爐的主要組成部分有:工業(yè)爐砌體、工業(yè)爐排煙系統(tǒng)、工業(yè)爐預(yù)熱器和工業(yè)爐燃燒裝置等。下面就和工業(yè)爐廠家一起解讀工業(yè)爐的秘密吧!
1、工業(yè)爐砌體
砌體的作用是使工業(yè)爐在加熱或熔煉過(guò)程中承受高溫負(fù)荷,減少熱量損失,抵抗化學(xué)侵蝕并具有一定的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,以保證爐內(nèi)熱交換過(guò)程的進(jìn)行。
砌體由耐火層和絕熱層組成。為了保證砌體的強(qiáng)度和氣密性,在砌體外圍還用鋼結(jié)構(gòu)(稱(chēng)為爐架)將砌體緊固。耐火層直接承受高溫負(fù)荷和機(jī)械沖擊,同時(shí)承受爐氣或熔液的化學(xué)侵蝕,多用具有規(guī)定尺寸的標(biāo)準(zhǔn)型耐火磚砌成。
砌體的磚縫一般要相互錯(cuò)開(kāi),在一定間距內(nèi)留出適當(dāng)大小的膨脹縫。砌磚用耐火泥的化學(xué)成分和熱性能,要與耐火磚相適應(yīng),并具有合適的稠度和可塑性等,以滿(mǎn)足施工要求。
耐火層的外部是絕熱層,用以對(duì)耐火層進(jìn)行保溫,以減少爐壁散熱損失和降低爐壁外表面溫度,多用密度小、熱導(dǎo)率低的標(biāo)準(zhǔn)型絕熱磚或棉、氈等纖維材料組成。
2、工業(yè)爐排煙系統(tǒng)
工業(yè)爐排煙系統(tǒng)是利用煙囪或機(jī)械裝置將工業(yè)爐爐膛內(nèi)的煙氣排出爐外的系統(tǒng)。保證排煙通暢是工業(yè)爐正常使用的重要條件,排煙不通暢時(shí),爐膛壓力升高,從爐膛四周的縫隙會(huì)逸出大量煙氣而增加爐子的熱損失,影響爐內(nèi)氣流的均勻分布,降低爐溫均勻性,惡化操作環(huán)境。
排煙系統(tǒng)是由產(chǎn)生抽力的排煙裝置和排送煙氣的煙道所組成。常用的排煙裝置有煙囪(圖1 煙囪排煙裝置)、引風(fēng)機(jī)或噴射管等。
煙囪排煙是靠流入煙囪內(nèi)熱煙氣密度小于煙囪外空氣密度所產(chǎn)生的浮力,以克服煙道的阻力。利用引風(fēng)機(jī)也可將煙氣排出,或在排煙系統(tǒng)中某一部位裝設(shè)一個(gè)噴射管,用高速?lài)娚錃怏w所產(chǎn)生的負(fù)壓排出煙氣。煙囪排煙不消耗動(dòng)力,排煙溫度不受限制。當(dāng)排煙阻力很大而工業(yè)爐又間斷運(yùn)行時(shí),可用引風(fēng)機(jī)或噴射管排煙。噴射管適用于排除高溫?zé)煔?;引風(fēng)機(jī)適用于排除低溫?zé)煔狻?/span>
煙囪分為磚砌煙囪、混凝土煙囪和鋼板煙囪。煙道有地下煙道和架空煙道兩種。地下煙道多用磚砌,架空煙道宜采用襯有耐火材料的鋼板制成。
為了減少煙氣對(duì)環(huán)境的污染,或因節(jié)能需要而在煙道內(nèi)設(shè)置預(yù)熱器時(shí),都需要盡量提高煙囪高度并增加煙囪出口處的煙氣流速,使之大于當(dāng)?shù)卮箫L(fēng)速或至少不低于3米/秒,以避免煙氣中的有害氣體和煙塵向地面擴(kuò)散。
3、工業(yè)爐預(yù)熱器
利用工業(yè)爐排出的煙氣余熱對(duì)助燃空氣和氣體燃料加熱的裝置。在工業(yè)爐上裝設(shè)預(yù)熱器以后,由于回收了熱量,可以節(jié)約燃料并易于提高爐溫以加快升溫速度。工業(yè)爐預(yù)熱器分換熱式和蓄熱式兩類(lèi)。
1、換熱式預(yù)熱器
換熱式預(yù)熱器分為金屬預(yù)熱器和陶瓷預(yù)熱器兩類(lèi)。它們都是利用爐子排出的煙氣余熱通過(guò)輻射換熱和對(duì)流換熱方式將預(yù)熱器壁加熱,再對(duì)流經(jīng)器壁另一側(cè)的空氣或煤氣以同樣方式進(jìn)行加熱,即預(yù)熱。
金屬預(yù)熱器的器壁熱導(dǎo)率大,器壁可以很薄,密封性好,可將空氣預(yù)熱到600℃左右,是廣泛使用的預(yù)熱器。陶瓷預(yù)熱器的器壁熱導(dǎo)率較小,但能承受較高的煙氣溫度,也能將空氣預(yù)熱到600℃左右。
20年代初,工業(yè)爐多采用鑄鐵管狀或針狀預(yù)熱器,40年代以后才較多地使用鋼材制造的管狀預(yù)熱器、圓筒輻射預(yù)熱器、噴流預(yù)熱器和鑄鐵塊內(nèi)埋有鋼管的塊狀預(yù)熱器等。
煙氣與空氣在預(yù)熱器內(nèi)的流動(dòng)方式分順流、逆流和錯(cuò)流3種。從提高傳熱性能的角度來(lái)說(shuō),采用逆流方式好,可獲得較高的預(yù)熱溫度;從降低壁溫、提高預(yù)熱器使用壽命的角度來(lái)說(shuō),采用順流方式好;錯(cuò)流方式介于順流和逆流之間。噴流預(yù)熱器具有獨(dú)特的流動(dòng)方式,被預(yù)熱氣體由內(nèi)管上密布的小孔中高速?lài)姵觯瑳_刷外管熱交換面,使流體邊界層具有紊流性質(zhì),從而產(chǎn)生強(qiáng)烈的熱交換。