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连续加热炉内的气体流动

连续加热炉内的气体流动

作者:admin 来源:本站 发布时间:2011-03-08 09:25:00 浏览量:313

  如是连续在加热炉内,高温炉气从燃烧器或燃烧室的出口流出,经过长形炉膛完成对金属的加热后,从排烟口排出炉外。

   对于燃煤加热炉(图2-41)。炉内气体是靠本身的位压头和烟囱抽力的作用而流动的,基本上属于自然流动。由于位压头的作用,较热的气体总是趋向于浮在炉膛上部贴近炉顶流动,较冷的气体则趋向于位置较低的金属表面流动。为了强化对金属的加热,必须保证炉气充满炉膛,为此应有足够的热负荷(炉气流徽)和适当的炉膛高度,炉尾排烟口应设在炉底下方,便于炉气贴近金属表面流人烟道。适当的烟囱抽力,可以将加热完毕温度较低的炉气及时排出炉外,让新的高温炉气充满炉膛,加快传热过程。但烟囱抽力过大过小,都会造成不合适的气体流动。如果烟囱抽力过大,炉内呈负压(图中曲线m),冷空气经炉门或缝隙向炉内吸入严重,这样会降低炉气温度或冷气体夜盖金属表面,对加热不利反之,烟囱抽力过小,炉内正压过大(图中曲线I),炉气逸出严重,致使炉子的热损失大。因此为了满足炉子热负荷变化的需要,应在烟道设置闸门,控制零压面的位置,使炉内保持微正压(图中曲线n)。

   对于使用煤气烧嘴和油烧嘴的连续加热炉,炉气运动的原因除本身的位压头和烟囱抽力的作用外,更重要的还有烧嘴的喷射作用。气体从烧嘴喷出。形成一定方向的流股,以及在流股周围引起速度比较缓慢的回流。火焰是流股的主要部分,温度较高,回流温度要低一些。回流的大小取决于烧嘴的角度、高度和外形尺寸。流股的上部回流对炉顶有一定的保护作用。流股的下部回流对金属的加热有一定影响,如果下部回流太大,将使传热变慢;太小表明火焰可能对金属有局部过热的情况。流股在流动过程中速度逐渐降低,静压增大,随后位压头开始起较大作用,在流股后半部出现明显的炉气上浮现象。因此,应有合理的炉型曲线,以保证正常的炉气流动。

   室状炉内的气体流动

  一些室状炉内,常常借助射流的作用造成炉气的循环,达到使整个炉膛保持温度均匀的目的,特别在一些低温的炉子里。经常采取相应的措施。如图2-42a就是利用射流作用实现炉气再循环的例子。由于烧嘴的喷射作用,把一部分0烧产物吸回到射流的喷口附近,新鲜的燃烧产物和循环的气体互相混合,这样使整个炉膛内的温度更加均匀。

   说明炉气再循环程度的指标叫循环倍数,它是循环气体的量VI+V2和射流喷人的气体量V:之比(见图2-42a),即循环倍数K值越大,表示再循环越强烈。在同一环流区内,气体运动的速度越高,则循环倍数越大。射流在克服环流阻力上消耗的能量越多,则循环倍数也越大。强烈循环使炉膛内温度更均匀,被加热物料的受热也更均匀。

   实现炉气再循环的方案很多,有一些低温的炉子(主要是热处理用炉)。是通过鼓风机或风扇来实现气体再循环的,采用这种方法来使炉温均匀并强化对流热交换,如图2-42b所示。在电阻加热炉或马弗炉内,还可以利用鼓风机或风扇来使保护气体产生循环。

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