燃氣加熱爐輻射管的類型與技術功能
燃氣加熱爐燃氣輻射管類型
1、直管型輻射管其結構最簡單,在直管的一端裝燒嘴。使燃氣在管內燃燒,燃燒廢氣由管子的另一端排出。這種類型的管子表面溫度分布差、熱效率低。當發生悶爐或停爐時,因自然通風而引起熱量損失。在高溫應用時,可使用陶瓷材料輻射管。若兩根直管型輻射管成對使用,一根管子出口安裝廢熱回收裝置,可為另一根輻射管預熱燃燒所需的空氣。這樣既能改善輻射管表面溫度分布,又能提高熱效率。但是,在退火爐中安裝和拆卸極不方便。
2、套管型輻射管具有由內管和外管制成的套管式結構。管子表面溫度分布均勻,熱效率高,拆裝方便,在德國已有30多年的使用歷史。采用廢氣再循環的套管型輻射管,其管子表面溫度分布更趨均勻,內管熱應力降低,廢氣溫度降低,熱效率提高。英國、法國、前蘇聯等國已形成系列產品,廣為應用。由于內管溫度比外管溫度高出約100℃,所以,內管材料的耐久性要求更高,提高了制作費用。
3、U型輻射管相當于加長的直管型輻射管,在中間彎曲而成。燒嘴和廢熱回收裝置可安裝在同一側。這種類型的輻射管表面溫度分布尚均勻、熱效率較高,也廣為選用。
4、W型、O型、P型、W型輻射管的熱效率要比 U型高,但是,輻射管表面溫度分布和使用壽命都不及 U型。P型輻射管是一種廢氣再循環型。由于結構復雜、制作困難,實際使用少。O型輻射管制造復雜、造價高、管子表面溫度分布不均,使用壽命不及 U型,實際應用亦不多。
燃氣加熱爐輻射管的技能功能:
(1)熱效率
燃氣輻射管的熱效率是輻射管的一項重要技能功能指標,首要取決于爐子溫度、輻射管排煙溫度、過??諝庀禂?,還取決于是否有廢熱收回設備。從熱效率的觀念動身,最佳的過??諝庀禂翟?.0~1.1。假如爐溫是950℃,意味著顯熱丟失大約是45%,熱效率缺乏50%。添加廢熱收回設備后,熱效率可到達65%~75%,帶煙氣再循環的套管式輻射管的熱效率最高。
(2)輻射管表面溫度輻射管的表面溫度有高有低,高的1000℃,低的300℃。依據不同用處,斷定不同的工作溫度。表面溫度的散布與輻射管的類型有關。如直管型的表面溫度兩端低中心高,溫度散布差值約50℃。套管式輻射管的表面溫度是均勻的,溫度散布差值大約8~20℃。沿爐子長度方向上的溫度散布,直接影響爐子的熱負荷和溫度散布的均勻性。
(3)輻射管的運用壽數
輻射管的運用壽數與輻射管所用的材料、工作溫度、表面溫度散布和輸出功率有關,但首要取決于正確的操作、日常的保護和調整。經驗表明,正確操作和運用對壽數的影響,遠比結構挑選重要。
如選用 Ni35Cr15耐熱合金鋼作輻射管,一般壽數是5年左右。如選用Ni35Cr25耐熱合金鋼作輻射管,最高溫度950℃,常用溫度850℃下,可運用5~8年。
耐熱合金鋼的最高運用溫度是950℃,陶瓷管的輻射管最高運用溫度1100℃。在氧化氣氛下,輻射管的工作極限是1100℃,在積炭條件下,極限溫度是1000℃,在有硫化物條件下為900~950℃,在既有積炭又有硫化物下為700~800℃。一般情況下輻射管的表面溫度應高于加熱爐的溫度100~150℃。
輻射管的輸出功率一般是25~50kW/㎡,在25~30kW/㎡可得到滿足長的運用壽數。若在額外條件下輻射管的壽數為5年,輸出功率添加1倍,壽數縮短6個月。若增大2倍,運用壽數僅幾個小時。