高速燃烧器主要应用在工业炉中(zhōng)。燃(rán)烧器厂家告(gào)诉你普(pǔ)通(tōng)工业炉为了加(jiā)热物料和保证燃料完全燃烧都具(jù)有一个宽敞(chǎng)的炉膛。这(zhè)样(yàng),开(kāi)炉时将炉膛加热到操作温度需要很长的时间;停炉时,由于热惯性大仍有相(xiàng)当一(yī)段时间继续加热工件,使加热温度难以(yǐ)控制(zhì),易造成工(gōng)件过热(rè)。今天燃烧(shāo)器点火器(qì)厂家就(jiù)来告诉(sù)你高速燃烧器的工作原理及特点都是(shì)怎样的(de)吧?
为了防止工件过热,普通加热炉只(zhī)好在略高于工件容许(xǔ)的加热温度下运行,这就降低了加热(rè)速度(dù),增长(zhǎng)了加热(rè)时间,特别在工件接近加热最终温度时更是如此。此外,在高温下(xià)延长加(jiā)热时间会产生种(zhǒng)种不良影响,如造成钢的(de)氧化和脱碳,使工(gōng)件表面毛糙和(hé)硬(yìng)度降低。为了节约能源,消除普通加热炉(lú)的(de)缺点(diǎn),并与(yǔ)现代化生产流水线配套,20世纪60年代出现了快(kuài)速加热技(jì)术。快(kuài)速加(jiā)热(rè)主要依靠对流(liú)传热而不是(shì)辐射传热。其特点是炉体小、加热(rè)速度快、热惯性小(xiǎo)、加热工件质量高、热(rè)效率高并易(yì)于自动控制。
实(shí)现快(kuài)速(sù)加热的关键一是改造炉(lú)体(tǐ);二(èr)是应用高速燃烧器。高速燃(rán)烧(shāo)器有两个作用,一是燃气在非常高的热(rè)强度下燃烧(shāo);二是高温烟气以非常高的流速 (200~300m/s)喷出燃烧室 (火道),从而增加炉内对流传热(rè)的作(zuò)用。高速燃烧器与普通燃烧器相比有下列主要特点(diǎn)。
优点(diǎn):
① 燃烧室的容积热(rè)强度非常高,可达(dá)21×104kW/m³,炉膛容(róng)积小,炉体结构简单,操作方便,安全装置(zhì)及炉前(qián)管道系统(tǒng)简单;燃烧室燃(rán)烧温度较高,接近2000℃,对(duì)发展高(gāo)温窑炉,节约(yuē)燃料十分有利;
② 烟气(qì)在火道内剧(jù)烈膨胀以及(jí)火道出(chū)口设有烟气喷口,所以烟气喷出速度非常高,可达200~300m/s;
③ 炉内气氛容易调节(jiē)成(chéng)氧化性(xìng)或还原性,可在较(jiào)高的过剩空气系数(shù)下工作;
④ 负荷调节范围大(dà),调(diào)节比可达1:50,普通燃烧器可达1:20~1:30;
⑤ 可以(yǐ)使用(yòng)高温预热(rè)空气(qì),因(yīn)此能以低(dī)热值燃气获得高燃烧温(wēn)度;
⑥ 由于燃烧反应(yīng)在(zài)火道内瞬时完成(chéng),故在(zài)惰性气氛的炉内也不会灭火。
缺点:
① 需要较高的燃气、空气压力、耗电较多;
② 燃烧室 (火道)要求(qiú)特殊的耐高温耐(nài)冲(chōng)刷的材料,否则寿命(mìng)很短;
③ 工(gōng)作噪声较大(dà),需要采取相(xiàng)应的消声(shēng)措施。
高速燃烧器应用于工业所收(shōu)到的(de)效益是以下几个方面(miàn)。
① 简化了炉体结构,除(chú)火道式燃(rán)烧室外(wài)不再需(xū)要普通加热炉所具(jù)有的宽(kuān)敞燃烧室。管理方(fāng)便(biàn),安全装置及炉前管道(dào)布置简单。
② 高(gāo)速喷出的高温(wēn)烟气可以引射(shè)大量的较低温度的炉内(nèi)烟(yān)气(qì),形成(chéng)强烈的烟气回(huí)流和(hé)搅(jiǎo)拌作用,使炉内温度分布均匀。根据喷出速度不同(tóng),引射的回流烟气量也不同(tóng),通常变化(huà)在20~200倍的范围内。
③ 由于(yú)负荷调节(jiē)范围大,并且以对流传热(rè)为主,所以炉内(nèi)的(de)温(wēn)度可(kě)高(gāo)、可低(dī),并且热惯性(xìng)小(xiǎo),所以炉子的使用范围扩大了。
④ 抑制了(le)NOx的(de)生成。由于燃烧(shāo)过程中氧的浓度可以控制到需要的最小(xiǎo)量,烟(yān)气(qì)在高温区域内停留的时间短,高温高速烟气引射炉内(nèi)较低温度的烟气后,本(běn)身(shēn)被迅速(sù)稀释而降低温(wēn)度,炉内的强烈换热也使烟气(qì)迅速降温(wēn),因此抑制了 NOx的生(shēng)成。所以说高速(sù)燃烧器(qì)也是低NOx燃(rán)烧器(qì)。
⑤ 节省燃料。由于(yú)燃烧效(xiào)率(lǜ)高、炉内气体(tǐ)的强制循环及搅拌效(xiào)果(guǒ)好、除火道外(wài)不(bú)另(lìng)设燃烧室、炉内(nèi)气(qì)体容(róng)易调节等因素,所以节省燃料。
⑥ 可(kě)以减少燃烧器(qì)个数(shù)。由于高速气(qì)流能使炉温均匀(yún),故不必像以(yǐ)前(qián)那样为(wéi)了保证炉温均匀必须采(cǎi)用数量很多的燃烧器。燃烧器个数少也有利于自控。
上图所(suǒ)示的高速燃(rán)烧器相当(dāng)于(yú)一(yī)个鼓风式(shì)燃烧器在其出口增设一(yī)个带有烟气喷嘴的燃烧室。燃(rán)气和空气在燃烧室内进行强(qiáng)烈混合和(hé)燃烧,完全燃烧的高温烟气以非常高的流速(sù)喷(pēn)进炉内,与工件进行强(qiáng)烈的对流换热。这种燃(rán)烧器的热负荷可(kě)达2330kW。高(gāo)速燃烧(shāo)器主要用于热处理(lǐ)炉、玻(bō)陶制品窑炉及金属熔化炉(lú)上(shàng)。