蓄热体具有压力损失小、比表面积大、传热速度快等优点。从理论上讲,采用高性能蜂窝状蓄热体的蓄热式燃烧系统更易对现有炉子进行改造,热回收效率也更高。
如果蜂窝状蓄热体能够有较强的适应性和较长的使用寿命,必将推动蓄热式热交换技术在工业炉上广泛应用,对于蓄热式燃烧系统,助燃空气或(和)煤气的预热温度效率较高,加热炉蓄热体,一般可达仅比烟气温度低100~200℃的水平,因而蓄热体长期工作在高温状态下,故对其耐火度有要求。对于一般小钢坯加热炉,其烟气温度为1 250~1 300℃,对于高温大型钢坯加热炉,甘肃蓄热体,烟气温度可达1 400℃,甚至更高,蓄热体陶瓷干燥机,由此可见,不同的应用条件对蓄热体材料耐火度有不同的要求。
蓄热体要具备以下性能:
(1)较强的抗堵塞性;
(2)具有良好的抗热震性能;
(3)耐高温;
(4)具有良好的热传性能、优良的导热和热辐射性能;
(5)在高温下具有足够的机械强度;
(6)抗高温氧化和耐化学腐蚀;
(7)高密度、高比热容;
(8)蓄热体的几何结构应具有足够的流通截面积,并使气体分布均匀、阻力低等特性,并尽可能具有较大的比表面积,以确保蓄热体具有较大的有效传热面积;
(9)价格应尽可能低廉,而使用寿命又要长。
参考在玻璃炉窑等设备上采用的格子砖蓄热式换热器的工作原理,以一种新型材料—蜂窝陶瓷作为蓄热体,蓄热体材质,结合高频换向阀设计一种蓄热式空气换热器。在该换热器中,烟气和空气在换向阀的 控制下交替流经蓄热体,烟气流过时热量被蓄热体吸收并蓄积,一段时间后阀门切换,冷空气流入,在蓄热体中得到预热(如图1)[1]。它具有传热面结构紧凑、比表面积大、流通性能好、耐高温、耐腐蚀、不易积灰堵塞,冷、热流体掺混少,即使蓄热体产生裂纹也不会对换热有大的影响等优点。与格子砖蓄热式换热器比较,其切换周期短,经过换热器预热后的 空气温度比较均匀。
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