高效间接换热式燃气热风炉技术研究

高效间接换热式燃气热风炉技术研究
朱国富
摘㊀要:目前,我国经济经济高速发展,低碳经济得到社会各界的关注与重视,而节能减排是低碳经济的重要体现,是实现可持续发展战略的有效手段㊂国家鼓励通过技术革新,发展更高效节能的供热设备,尽可能地减少煤炭㊁石油等高碳能源消耗,减少温室气体排放,达到经济社会发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态㊂所以,以天然气作为燃料的热风炉必将成为干燥领域的新宠,尤其对烘干风温要求较高㊁进风洁净度要求严格,比如,食品㊁药品㊁精细化工㊁复合材料等干燥过程中,研究制作高效的间接换热式燃气热风炉十分重要㊂
关键词:间接换热式热风炉;原理;结构;热效率一㊁引言
间接换热式燃气热风炉是一种将燃料的化学能通过燃烧的方式,转化为热能予以利用的设备,根据输出热介质不同,可将热风炉分为直燃式热风炉和间接换热式热风炉㊂直燃式热风炉,输出的热介质为燃料燃烧产生的高温烟气与空气混合或直接进干燥工艺段,适用于对进风洁净度要求不严格的产品干
燥,如木材,钢铁工件等;间接换热式热风炉适用于被干燥物料不允许被污染的行业和领域,如食品㊁药品㊁精细化工㊁高级材料等,燃料在燃烧室内充分燃烧,燃烧后的高温热烟气,通过气热交换器,把热量换给新鲜的冷空气,空气被加热至工艺需求温度,进干燥工艺段㊂
二㊁间接换热式燃气热风炉原理
间接换热式燃气热风炉原理:天然气在燃烧室内充分燃烧,将化学能转化为热能,燃烧产生高温热烟气,烟气温度1300 1500ħ,主要通过热辐射的方式,把热量迅速传导给低温新鲜空气,烟气温度降低至700ħ以下,进入高效气气板式换热器,然后主要通过对流传热的方式,把热量传导给新鲜的空气,被加热的洁净新鲜空气达到工艺设定要求温度后,进入烘干工艺系统㊂燃烧后的高温热烟气热量被带走,温度降低至60ħ以下,经排烟风机引入烟囱排出㊂
三㊁间接换热式燃气热风炉结构
间接换热式燃气热风炉由炉体和板式换热器两部分组成,炉体外侧设有环形空气风道,空气通过强辐射和对流传热吸收炉筒内高温烟气热量,同时低温空气又对炉体及焊接焊道起到降温保护作用㊂炉体采用耐热不锈钢S31008的波纹型弹性筒体,在炉体的右端设有燃烧机接口,炉体与板式换热器连接处设有温度计接口,温度连锁控制燃烧机的出力,控制烟气温度小于700ħ进入板式换热器,避免板式换热器因高温焊道拉裂㊂炉体靠近燃烧机端的顶部侧面设空气出口,板式换热器排烟出口末
端顶部侧面设空气进口,空气在设备内逆流换热,空气可加热至650ħ,同时烟气可降低至60ħ以下㊂
间接换热式燃气热风炉结构示意图,如图1所示
lw24-40.5图1 间接换热式燃气热风炉结构示意图
四㊁间接换热式燃气热风炉热效率
间接换热式燃气热风炉的热效率是空气所获热量与燃料燃烧发热量的比值㊂热效率是衡量热风炉运行经济性的主要指标,是燃料发热量与热损失之差㊂间接换热式热风炉主要有以下几项热量支出:空气吸收的热量q1㊁排烟带走的热量q2㊁炉体散热q3㊂
排烟带走的热量q2:间接换热式燃气热风炉传热方式为逆流换热,排烟出口末端顶部侧面设空气进口,空气进风常温20ħ,排烟温度可降低至60ħ,接近天然气露点温度㊂排烟温度越低,排烟带走的热量q2越少㊂
炉体散热q3:间接换热式燃气热风炉通过对结构优化,最外侧换热通道内均为冷流体,切设备在冷流体通道外加硅酸铝与岩棉保温材料,使设备外壁温度在环境温度25ħ(无风)的情况下小于60ħ,在这种情况下,散热损失q2一般不超过2%㊂
溜逸间接换热式燃气热风炉实际应用,计算实例㊂
空气常温20ħ进热风炉,加热至295ħ,排烟温度68ħ,天然气流量计实际耗量140m3/h㊂
排烟带走的热量q2㊂
天然气耗量:140Nm3/h,此时排烟量为1400Nm3/h,空气进口温度20ħ,此时排烟温度68ħ,排烟热损失㊂
文具盒生产过程q2=V㊃Cp㊃Δt=1400Nm3/h㊃3.62∗10^-4kW/(Nm3㊃ħ)㊃(68-0)ħ=34.5kW=29670kcal/h㊂
天然气热值8500kcal/m3,天然气放热量Q=140Nm3/h∗8500kcal/m3=1190000kcal/h㊂
炉体散热q3=2%∗Q=23800kcal/h㊂
间接换热式燃气热风炉的热效率η=(Q-q2-q3)/Qʈ95%㊂
五㊁结语
随着我国经济的高速发展,并采取了非常积极的态度加入‘巴黎协定“,并由此来推动我国的经济发展转型㊂低碳经济发展,离不开先进的工业设备㊂间接换热式燃气热风炉结构独特新颖,充分利用高低温换热原理的差异性,达到较高热效率,符合低碳工业生产理念,利国利民㊂
饲料加工工艺
参考文献:
[1]杜学慧.浅谈 低碳经济与仪器仪表行业发展 [J].计量与测试技术,2014.
8700g[2]吴良玉.热风炉的燃油推广效益研究[J].南方农机,2019(8):216.
相框组合[3]黄选章,齐森,刘丹,等.提高粮食烘干热风炉热效率的探讨[J].粮食加工,2012(1).
作者简介:
朱国富,南京宜热纵联节能科技有限公司㊂
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