燃气加热炉辐射管的类型与技术功能
燃气加热炉燃气辐射管类型
1、直管型辐射管其结构最简单,在直管的一端装烧嘴。使燃气在管内燃烧,燃烧废气由管子的另一端排出。这种类型的管子表面温度分布差、热效率低。当发生闷炉或停炉时,因自然通风而引起热量损失。在高温应用时,可使用陶瓷材料辐射管。若两根直管型辐射管成对使用,一根管子出口安装废热回收装置,可为另一根辐射管预热燃烧所需的空气。这样既能改善辐射管表面温度分布,又能提高热效率。但是,在退火炉中安装和拆卸极不方便。
2、套管型辐射管具有由内管和外管制成的套管式结构。管子表面温度分布均匀,热效率高,拆装方便,在德国已有30多年的使用历史。采用废气再循环的套管型辐射管,其管子表面温度分布更趋均匀,内管热应力降低,废气温度降低,热效率提高。英国、法国、前苏联等国已形成系列产品,广为应用。由于内管温度比外管温度高出约100℃,所以,内管材料的耐久性要求更高,提高了制作费用。
3、U型辐射管相当于加长的直管型辐射管,在中间弯曲而成。烧嘴和废热回收装置可安装在同一侧。这种类型的辐射管表面温度分布尚均匀、热效率较高,也广为选用。
4、W型、O型、P型、W型辐射管的热效率要比 U型高,但是,辐射管表面温度分布和使用寿命都不及 U型。P型辐射管是一种废气再循环型。由于结构复杂、制作困难,实际使用少。O型辐射管制造复杂、造价高、管子表面温度分布不均,使用寿命不及 U型,实际应用亦不多。
燃气加热炉辐射管的技能功能:
(1)热效率
燃气辐射管的热效率是辐射管的一项重要技能功能指标,首要取决于炉子温度、辐射管排烟温度、过剩空气系数,还取决于是否有废热收回设备。从热效率的观念动身,最佳的过剩空气系数在1.0~1.1。假如炉温是950℃,意味着显热丢失大约是45%,热效率缺乏50%。添加废热收回设备后,热效率可到达65%~75%,带烟气再循环的套管式辐射管的热效率最高。
(2)辐射管表面温度辐射管的表面温度有高有低,高的1000℃,低的300℃。依据不同用处,断定不同的工作温度。表面温度的散布与辐射管的类型有关。如直管型的表面温度两端低中心高,温度散布差值约50℃。套管式辐射管的表面温度是均匀的,温度散布差值大约8~20℃。沿炉子长度方向上的温度散布,直接影响炉子的热负荷和温度散布的均匀性。
(3)辐射管的运用寿数
辐射管的运用寿数与辐射管所用的材料、工作温度、表面温度散布和输出功率有关,但首要取决于正确的操作、日常的保护和调整。经验表明,正确操作和运用对寿数的影响,远比结构挑选重要。
如选用 Ni35Cr15耐热合金钢作辐射管,一般寿数是5年左右。如选用Ni35Cr25耐热合金钢作辐射管,最高温度950℃,常用温度850℃下,可运用5~8年。
耐热合金钢的最高运用温度是950℃,陶瓷管的辐射管最高运用温度1100℃。在氧化气氛下,辐射管的工作极限是1100℃,在积炭条件下,极限温度是1000℃,在有硫化物条件下为900~950℃,在既有积炭又有硫化物下为700~800℃。一般情况下辐射管的表面温度应高于加热炉的温度100~150℃。
辐射管的输出功率一般是25~50kW/㎡,在25~30kW/㎡可得到满足长的运用寿数。若在额外条件下辐射管的寿数为5年,输出功率添加1倍,寿数缩短6个月。若增大2倍,运用寿数仅几个小时。