新型热管式热风炉研究

1、核心提示：摘要：本文涉及燃用稻壳和煤两种不同结构的热管式热风炉结构设计、数学模型、设计计算、实验测试和应用实例。新型的热风炉具有结构新颖、使用寿命长、热效率高、节能效果好、劳动强度小和污染小等优点。1前言在粮食干燥、农副产品加工及许多工业部门都涉及到干燥摘要：本文涉及燃用稻壳和煤两种不同结构的热管式热风炉结构设计、数学模型、设计计算、实验测试和应用实例。新型的热风炉具有结构新颖、使用寿命长、热效率高、节能效果好、劳动强度小和污染小等优点。1前言在粮食干燥、农副产品加工及许多工业部门都涉及到干燥问题。产生干燥热介质的方法有数种，近年来采用热风炉间接加热的系统受到青睐。本文介绍了不同形式的新型热管

2、式热风炉，克服了以往炉型的不足，它们的开发和应用具有很大的经济效益和社会效益。2结构设计特点21燃用稻壳的热管式热风炉燃用稻壳的热管式热风护是由燃烧设备和换热设备组成一体的快装炉型，其结构如图1所示。它的工作过程为：稻壳燃料由送风机通过喷管喷入炉膛内悬浮燃烧，未燃尽的稻壳落到倾斜炉排上滚动燃烧。燃烧后的高温烟气在前后拱导流下进入热管换热器加热段，使烟气温度从1200降低到700左右，然后进入列管式换热器，在此换热器中空气被逐步加热到所需的温度。此炉的结构特点为：1.灰门2.后拱3.旁通烟道4.热管5.热管换热器6.碳钢管7.列管换热器8.折流板9.滑动管板10.风箱11.料斗12.灰斗13.前

3、拱14.喷射器15.倾斜炉排16.风门微波杀菌设备 http:/ kwcn02_1微波真空干燥设备http:/www.dryers.cc/product/01/217.html kwcn217 图1燃用稻壳的热管式热风炉2.1.1气力送料——倾斜炉排燃烧系统稻壳燃料通过风机经调节阀和喷射器喷射到高温炉膛内，立即着火并且悬浮燃烧。这种送料方式易调节且完全机械化。喷射、炉拱和倾斜炉排三者有机结合使得此炉连续式燃烧，能燃用热值低的燃料，不必人工加料和拨火，燃烧完全，节省燃料，污染少。212采用热管技术本炉把碳钢——水热管用于炉膛高温段，热管在炉膛中起着

4、关键的作用。其一，热管炉膛温度高达1200，但通过适当调节热管冷、热段面积比和流量，可以保证热管工作，从根本上解决了旧式风炉在高温区普通碳钢换热面被烧毁的问题，提高炉子寿命。其二，由高效传热元件热管组成的换热器，其传热特性好，流动阻力小，换热量大，使得热风炉的换热面积及重量大大降低。2.1.3列管式换热器的强化传热低温换热部分采用的是廉价的碳钢管式换热方式。为了强化处于烟气侧的传热薄弱环节，采用折流板，使烟气横向冲助管束，并设计最佳流速，使在等泵功率条件下，传热系数最大。2.1.4热补偿传统热风炉中，往往未考虑传热管与管板间的温差应力而导致换热面损坏。此炉型由于热管两端能自由伸缩，而列管前管板

5、为滑动管板，因此两换热器均为完全热补偿，消除了热应力。2.1.5停电保护为了保证在停电风机不能运转时不使换热面过热，特设置了旁通烟道，作为保护措施。2.2燃煤热管式热风炉燃煤热管式热风炉的结构简图，如图2所示，其结构特点如下：1.往复炉排2.前拱3.炉膛4.后拱5.沉降室6.热管7.热管换热器8.碳钢管9.列管式换热器图2燃煤热管热风炉结构简图2.2.1积木组合式结构为了便于制造、安装、使用和维护，热风炉采用积木组合式结构，即护体、热管换热器、列管换热器各组一体，根据不同情况、不同条件组合安装。2.2.2采用热管新技术将碳钢——水热管用于炉膛出口高温段，其优点如前述。2

6、.2.3机械化燃烧设备设计中采用机械水平往复炉排，其特点是对燃料的适应性好，尤其对粘结性较强含灰量多且难于着火的劣质烟煤，更能发挥其长处。由于热风炉膛内接近绝热燃烧，炉温很高，在设计中采用耐热铸铁和加厚护排片的特殊结构，保证了炉排的安全运行和寿命。2.2.4炉拱的设计为了强化燃烧、提高热效率，前后拱采用异型砖设计成弧形。前拱采用30°倾角，主要作用是合理组织烟气流动，后拱采用17°倾角，具有合理的高度和长度，以保证那里高温燃烧。同时是对燃尽区的保温促燃。2.2.5其他设计措施由于换热器中空气和烟气温度差异大，会使换热面间形成很大的温差热应力。旧式炉在设计中往往忽略这点而导致换热面损坏，本炉型解决了此类问