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高温隧道炉之导热油炉的设计思路

2021-10-23 10:59:30

高温隧道炉之导热油炉的设计思路

 

导热油炉的设计主要是传热、燃烧、流体力学、结构力学和耐热材料技术。综合考虑各种因素,设计师的经验非常重要。通常,工艺设计和燃料特性由用户提供给热油炉设计师,燃烧设计、结构设计和流动设计主要由导热油炉设计师承担。


在设计热油炉时,必须明确导热油炉用于什么工艺装置,应达到什么目的。只有明确使用要求,导热油炉设计师才能充分注意其运行性、热强度、炉管材料和维护措施。在设计热油炉时,必须了解导热油的比重、粘度、比热、导热系数等物理数据。这些数据是计算导热油炉内热平衡、油膜传热系数和压力损失所必需的。


炉管的平均热强度是指炉管的吸热炉管外表面积。如果平均热强度相当高,炉管内壁油膜温度会升高,导热油会产生热分解,导致管内壁结焦。因此,对于导热油炉的辐射室,炉管的规格和数量、辐射段的结构和尺寸、导热油的流速和流量可根据火焰的燃烧情况确定。

高温隧道炉

燃烧产生的热量除炉管内导热油吸收的有效热量外,还有烟气排出的热损失和炉墙散热损失。由于炉壁散热损失相对较小,导热油炉的热效率由烟气排出热损失的大小控制。烟气排放的热损失由烟气排放量和排放温度决定。因此,为了提高导热油炉的热效率,可以降低空气过剩率和排烟温度。


但是,为了降低排烟温度,必须增加炉的传热面积,从而增加制造成本。同时,由于热油炉的大小和使用的燃料,排烟温度也会有所不同。一般排烟温度比导热油进口温度高100~150℃。但是,如果设置空气预热器,排烟温度有时低于导热油的进口温度。


导热油炉的燃烧室是辐射段,燃烧必须在这里完成,火焰不能舔炉管。因此,燃烧室的结构尺寸、炉排的形状和尺寸、燃烧器的热负荷和布局是燃烧室设计的主要内容,Z重要的是燃烧室要有足够的体积。通过燃烧总热量除以燃烧室烧总发热量除以燃烧室的小。此外,由于导热油炉的不同形式,燃烧室的尺寸也会发生变化。


对于燃油或燃气热油炉,即使燃烧室足够大,也要注意不要让燃烧器的火焰直接接触炉管。燃烧器的火焰长度和直径因燃料类型、燃烧器类型、通风方法、空气预热而异。由于没有适合所有情况的方法,燃烧室的设计由有实践经验的设计师来判断。

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