金華市華杰工具制造有限公司
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訪問次數(shù):273更新時間:2019-02-02 19:01:57
余熱回收工程
二、陶瓷窯爐余熱回收
簡介:
生產(chǎn)陶瓷的一個重要過程是燒成,燒成是在窯爐中進(jìn)行的。陶瓷生產(chǎn)的窯爐有連續(xù)式的(隧道窯)也有間隙式的(倒焰窯),不管是隧道窯還是倒焰窯,其熱效率都比較低。效率低的原因除了燃燒損失、散熱損失等原因外,重要的一點是排煙損失。燒成隧道窯廢氣帶走的熱量損失約占總熱量的20%~40%,而倒焰窯廢氣帶走的熱量約占燃料消耗量的30%~50%。因之回收窯尾廢氣的熱量加以利用是提高窯爐效率的關(guān)鍵。國內(nèi)隧道窯排煙溫度一般在200~300℃,也有高達(dá)400℃,個別倒焰窯的排煙溫度可高達(dá)560℃。一方面窯爐排煙帶走大量余熱,另一方面為了干燥坯件,一些工廠又另外建造窯爐或鍋爐產(chǎn)生熱風(fēng)和蒸汽以滿足烘干坯件的要求。采用熱管換熱器來回收煙氣中的余熱加熱空氣作為烘干坯件的熱源,可以取得較好的節(jié)能效果。
隧道窯煙道氣余熱利用:
隧道窯余熱回收主要用以加熱空氣作為烘干坯件的熱源,也可作為助燃空氣以提高窯爐本身的熱效率,兩者的選擇可依據(jù)各工廠具體情況而定。其回收流程下圖所示。
電瓷廠隧道窯冷卻帶余熱利用:
將電瓷廠隧道窯冷卻帶400℃~450℃的廢氣抽出通過熱管換熱器換熱,煙氣溫度降至300℃,再返回窯爐中燒成帶作為氣氛膜風(fēng)使用。被加熱的新鮮空氣送入烘房,干燥電瓷坯件。
倒焰窯煙道氣余熱利用:
某廠倒焰窯排煙溫度為564℃,實測該窯爐熱效率僅為23%,由于坯件入窯前需要預(yù)熱烘干,因之需再建一個烘干窯,以煤作為燃料,燃燒的煙氣作為烘干熱源。根據(jù)計算,如將560℃煙氣降到160℃排空,將新鮮空氣加熱到60~120℃,其熱量足夠烘干坯件所用。
三、水泥工業(yè)余熱回收
簡介:
在水泥生產(chǎn)中,回轉(zhuǎn)窯、冷卻機(jī)、懸浮預(yù)熱器、烘干機(jī)等都是重要的熱工設(shè)備。在保證滿足工藝條件要求的基礎(chǔ)上,提高這些熱工設(shè)備的熱效率是水泥生產(chǎn)節(jié)能降耗的關(guān)鍵。根據(jù)近年來工業(yè)應(yīng)用開發(fā)的實踐,熱管技術(shù)在以下幾方面已獲得了較為成功的應(yīng)用。
窯尾冷卻機(jī)的余熱利用:
水泥生產(chǎn)回轉(zhuǎn)窯尾冷卻機(jī)低溫段排出的廢氣溫度一般為200~300℃,這部分余熱的品位較低,它的用途是產(chǎn)生低壓蒸汽,作為生活用水,冬天用來取暖和浴室用水;夏天可作為溴化鋰制冷機(jī)的熱源制取冷氣供生產(chǎn)車間及生活區(qū)降溫,或作為其他工段余熱鍋爐的換熱器加熱鍋爐給水。
小水泥窯尾廢氣余熱利用:
許多小水泥廠的燒成回轉(zhuǎn)窯窯尾排出的廢氣溫度在450~600℃左右,由于產(chǎn)量較小,廢氣量也比較少,一般均將回收的余熱產(chǎn)生壓力為0.3~0.8MPa的低壓蒸汽供生產(chǎn)工藝或者說生活使用。從干法中空回轉(zhuǎn)窯尾排出的廢氣經(jīng)過旋風(fēng)除塵后進(jìn)入熱管蒸汽發(fā)生器,廢氣溫度從600℃左右降至200℃以下,入布袋收塵系統(tǒng),經(jīng)引風(fēng)機(jī)排入煙囪。
其優(yōu)點是:
◇將高溫廢氣降至200℃以下,可直接進(jìn)入布袋收塵器;
◇每噸熟料可回收0.4~0.5噸的低壓蒸汽;
◇結(jié)構(gòu)緊湊壓力降小,一般小于500Pa;
◇不易積灰,管壁溫度可調(diào)整在煙氣露點以上,可以達(dá)到自清灰目的。
大型窯尾廢氣的余熱利用:
水泥生產(chǎn)中鍛燒熟料的回轉(zhuǎn)窯窯尾廢氣排出的溫度一般在900~1000℃左右,每噸熟料廢氣量約為(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))1.658 m3。該廢氣的主要用途一般用作懸浮物預(yù)熱器的熱源,預(yù)熱入窯的生料粉;另一種用途是與窯尾冷卻機(jī)的熱空氣混合進(jìn)入窯外分解的分解爐;也有將窯尾廢氣用于發(fā)電等其他用途。
水泥旋窯窯體表面的余熱回收:
水泥旋窯工作時燒成段窯體表面溫度達(dá)300-350℃,目前都采用風(fēng)冷降溫,大量的熱能直接散發(fā)到大氣中,這不僅浪費了大量的熱能,也造成了窯體周圍的高溫污染。窯體表面散失的熱能是可以回收利用的,我公司研制開發(fā)了集熱式窯體表面余熱回收系統(tǒng)。根據(jù)企業(yè)的需要,將回收的熱能加熱水或空氣,熱水可供生活和制冷,熱空氣可供烘干用。既能降低窯體溫度又節(jié)省了加熱水或空氣所需的燃料費、風(fēng)扇電費,減少粉塵和二氧化碳排放。節(jié)能環(huán)保一舉兩得,改造投資一年內(nèi)可以全部收回,經(jīng)濟(jì)效率十分顯著。
四、冶金工業(yè)余熱回收
簡介:
冶金工業(yè)是耗能大戶,不論是有色冶金或黑色冶金工業(yè)都存在大量的節(jié)能問題。以鋼鐵企業(yè)為例,焦?fàn)t、高爐及煉鋼工序均有相當(dāng)數(shù)量的的余熱未能回收利用。余熱的溫度zui高可達(dá)1600℃,熱能的形態(tài)有固體、氣體、液體,其中很多為間隙排放,因之給余熱回收帶來了一定的難度。由于熱管的的眾多特點,特別適用于上述場合的余熱回收利用。高溫?zé)峁芗案邷責(zé)峁芸諝忸A(yù)熱器、高溫?zé)峁苷羝l(fā)生器開發(fā)運用成功,給冶金企業(yè)的高品位余能利用帶來了新的希望。
加熱爐和均熱爐的余熱利用:
軋鋼連續(xù)加熱和均熱爐是鋼鐵企業(yè)中耗能較多的設(shè)備。其熱效率一般只有20%~30%,約有70%~80%的熱量散失于周圍環(huán)境和被排煙帶走。其中煙氣帶走的熱損失約占30%~35%。加熱爐的煙氣量根據(jù)爐型大小不同,一般在(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))7000~300000m3/h的范圍內(nèi)。煙氣溫度一般為550~990℃,也有超過1000℃以上的。從直接節(jié)能來考慮,工程界希望將煙氣的余熱用來加熱助燃空氣。當(dāng)助燃空氣被加熱到400℃時,可以得到節(jié)能20%~25%的效果。
線材退火爐的余熱回收
下圖所示一線材退火爐,爐內(nèi)溫度為1000℃左右,排煙溫度約800℃,在煙道中放置一高溫?zé)峁芸諝忸A(yù)熱器,高溫?zé)煔馔ㄟ^熱管換熱器熱管的蒸發(fā)段,煙氣降至150~170℃排空。20℃的常溫空氣通過換熱器熱管的冷凝段,被加熱到400~500℃,作為助燃空氣進(jìn)入燃燒噴嘴。應(yīng)用結(jié)果表明,節(jié)約燃料可達(dá)23%。
軋鋼連續(xù)加熱爐的余熱回收
軋鋼連續(xù)加熱爐排出的煙氣溫度很高,有時可達(dá)1000~1100℃,余熱回收利用的方式*采用空氣預(yù)熱器?;厥盏挠酂?,除了熱損失可以地用于燃燒爐內(nèi),不僅節(jié)約燃料而且可以改善燃燒效果。但常規(guī)的空氣預(yù)熱器體積龐大,所以許多工廠采用了余熱鍋爐的辦法來回收余熱產(chǎn)生蒸汽。這樣雖然可以達(dá)到節(jié)能的目的,但不能直接節(jié)約燃料,也得不到由于燃燒條件改善而對產(chǎn)品產(chǎn)量質(zhì)量方面帶來的好處。當(dāng)前很多工廠采用余熱鍋爐和空氣預(yù)熱器相結(jié)合的辦法來達(dá)到兼顧的目的。
燒結(jié)工序的余熱利用:
燒結(jié)工序是高爐礦料入爐以前的準(zhǔn)備工序。有塊狀燒結(jié)和球團(tuán)狀燒結(jié)兩種工藝。塊狀燒結(jié)是將不能直接加入爐的煉鐵原料,如精礦粉、高爐爐塵、硫酸渣等配加一定的燃料和溶劑,加熱到1300~1500℃,使粉料燒結(jié)成塊狀。球團(tuán)燒結(jié)則是將細(xì)磨物料,如精礦粉配加一定的黏結(jié)劑,在造球設(shè)備上滾成球,然后在燒結(jié)設(shè)備上高溫?zé)Y(jié)。兩種燒結(jié)過程都要消耗大量的能源。據(jù)統(tǒng)計,燒結(jié)工序的能耗約占冶金總能耗的12%。而其排放的余熱約占總能耗熱能的49%。回收和利用這些余熱,顯然極為重要。燒結(jié)工序內(nèi)廢氣溫度分布示意圖如下圖?;厥沼酂嶂饕诔善凤@熱及冷卻機(jī)的排氣顯熱兩個方面。
燒結(jié)余熱回收的應(yīng)用流程如下圖所示:
高爐熱風(fēng)爐余熱回收:
高爐熱風(fēng)爐是產(chǎn)生熱風(fēng)的設(shè)備,由于風(fēng)溫可高達(dá)1200℃以上,因之熱風(fēng)爐都是蓄熱式。其工作原理是先使煤氣和助燃空氣在燃燒室燃燒,燃燒生成的高溫?zé)煔膺M(jìn)入蓄熱室內(nèi)的格子磚加熱,然后停止燃燒,再將鼓風(fēng)機(jī)送來的冷空氣通過蓄熱式格子磚,將格子磚所積蓄的熱量帶走,冷空氣被加熱到所需的溫度進(jìn)入高爐。熱風(fēng)爐煙道廢氣的溫度一般限制在300~350℃,zui高不得超過400℃。使用熱管換熱器回收的這部分余熱,用來加熱助燃空氣則可以改善蓄熱爐內(nèi)的燃燒狀況,從而使?fàn)t頂溫度提高。對于以煤氣為燃料的單位,一般多采用分離式熱管換熱器回收排煙余熱,回收的余熱同時用來加熱空氣和煤氣,因之稱為“雙預(yù)熱”。
五、玻璃窯爐余熱回收
簡介:
玻璃生產(chǎn)過程中,從池窯蓄熱室、換熱室(或換熱器)出來的煙氣一般在500℃以下。這些煙氣可以通過熱管余熱鍋爐來產(chǎn)生蒸汽。蒸汽可用于加熱和霧化重油、管道保溫,以及生活取暖等。對于排煙量較大,溫度較高的煙氣,可通過熱管余熱鍋爐產(chǎn)生較高壓力的蒸汽(3.5MPa)用于蒸汽透平來發(fā)電,或者直接驅(qū)動透平空壓機(jī)、風(fēng)機(jī)、水泵等機(jī)械。對于從工作池和供料道等處排出的煙氣,氣量少而溫度高,可以采用少量的高溫?zé)峁埽üぷ鳒囟龋?/span>650℃)來預(yù)熱空氣,當(dāng)離爐煙氣溫度為1000~1200℃,空氣預(yù)熱溫度可達(dá)400~500℃,節(jié)油效果可達(dá)20%。在退火爐煙氣的煙道中,以及退火爐緩冷帶以后的部位都可以設(shè)制熱管換熱器以回收煙氣的余熱和玻璃制品的散熱量來預(yù)熱空氣,作為助燃空氣、干燥熱源或車間取暖等的熱源,都可以獲得很好的節(jié)能效果。
當(dāng)前國內(nèi)玻璃窯爐所使用的燃料大多為重油和渣油,對于這種燃料的煙氣余熱回收應(yīng)該特別注意熱管蒸發(fā)段管外的積灰堵塞問題。我們公司研制的熱管換熱器,重要的一條設(shè)計原則是防止和避免一切可能引起灰堵的因素,以及在結(jié)構(gòu)上確保清洗方便。
六、紡織工業(yè)余熱回收
簡介:
在紡織工業(yè)中使用了許多耗能機(jī)械,如熱定型機(jī)、漿紗機(jī)、烘干機(jī)等。這些耗熱機(jī)械可以使用電、燃油、燃?xì)?、蒸汽等作為熱源。如何盡可能的利用低溫余熱減少高品位熱能的消耗是紡織行業(yè)節(jié)能降耗的重要任務(wù)。
熱定型機(jī)余熱回收利用:
熱定型機(jī)(或稱拉幅機(jī))是紡織行業(yè)中主要耗熱機(jī)械之一。熱定型機(jī)是利用熱空氣對紡織物(如布匹)進(jìn)行干燥和整理并使之定型的裝置。熱空氣的供給方式有多種途徑,可以直接在定型機(jī)內(nèi)燃燒煤氣或輕柴油,也可以用循環(huán)的熱油或蒸汽加熱,或者利用電加熱。一般熱定型機(jī)內(nèi)所需熱風(fēng)溫度約為200℃左右。離開熱定型機(jī)的熱風(fēng)溫度一般在170℃左右。因之大量的余熱被排入空氣。如果加上燃料燃燒損失以及機(jī)體散熱損失等,經(jīng)估算輸入熱定型機(jī)的熱量有90%以上由排氣散入大氣。真正處理織物所消耗的熱量只占了輸入定型機(jī)熱量的2.9%。散失的熱量不僅浪費能源而且造成環(huán)境的污染。因之熱定型機(jī)的余熱回收是勢在必行的。用于熱定型機(jī)余熱回收的方式是用排出的熱風(fēng)加熱新鮮空氣再返入熱定型機(jī),如果熱定型機(jī)直接燃燒煤氣或者輕柴油,一部分預(yù)熱的空氣也可以作為助燃空氣或者用于加熱熱水。
從余熱回收效率、壓力損失、防止堵塞、清冼等綜合指熱定型機(jī)余熱回收。系統(tǒng)流程示意圖如下圖所示:
漿紗機(jī)的余熱回收:
漿紗機(jī)是作漿紗干燥之用。在漿紗機(jī)的下部有熱風(fēng)加熱系統(tǒng),熱風(fēng)進(jìn)入漿紗機(jī)后,吸收漿紗的水分,而后排出。由于干燥過程主要是傳質(zhì)過程,因而熱氣體的溫度下降不多,主要是濕含量加大。利用排除的濕空氣加熱新鮮空氣回收濕空氣的熱量,返回漿紗機(jī)內(nèi)與熱源熱風(fēng)混合,達(dá)到節(jié)能的目的。
漿紗機(jī)裝置余熱回收系統(tǒng)流程示意圖如下圖所示:
七、合成氨工業(yè)余熱回收
簡介:
合成氨工業(yè)是一項基礎(chǔ)化學(xué)工業(yè),在化學(xué)工業(yè)中占有很重要的地位。合成氨生產(chǎn)從造氣開始直到氨的合成都伴隨著熱的過程。合理地利用和控制合成氨生產(chǎn)過程中放出的熱量,不僅可以節(jié)約生產(chǎn)中的能源消耗,降低生產(chǎn)成本,而且可以提高CO變換率及氨的合成率,前者屬于余熱利用,而后者屬于化學(xué)反應(yīng)的熱控制。
根據(jù)我國工業(yè)發(fā)展的特殊情況,我國的合成氨工業(yè)從生產(chǎn)規(guī)模上可分為小合成氨、中合所氨和大合成氨生產(chǎn)。生產(chǎn)的原料路線有煤、油及天然氣。由于原料路線不同,因而生產(chǎn)工藝路線及采用的設(shè)備也不盡相同。針對不同工藝路線設(shè)備的特點,熱管技術(shù)在合成氨工業(yè)生產(chǎn)中有以下幾種應(yīng)用類型。
◇回收低溫余熱預(yù)熱助燃空氣,或生產(chǎn)低壓蒸汽作為生產(chǎn)原料;
◇回收高溫余熱產(chǎn)生中壓蒸汽作為原料蒸汽的補(bǔ)充,或生產(chǎn)高壓蒸汽作為生產(chǎn)的動力源;
◇控制固定床催化反應(yīng)器的化學(xué)反應(yīng)溫度,使其向*反應(yīng)溫度曲線無限逼近,從而提高CO變換反應(yīng)器的CO變換率及合成氨塔內(nèi)氨的合成率。
以上三種應(yīng)用類型,在不同的生產(chǎn)規(guī)模及不同的原料工藝路線中應(yīng)用的方式及設(shè)計思路均不同,針對不同的實際條件采用不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計都能取得良好的效果合成氨工業(yè)余熱回收。
上、下行煤氣余熱回收:
上、下行煤氣是指以煤或煤球為原料的生產(chǎn)路線中煤造氣爐所產(chǎn)生的上吹半水煤氣及下吹半水煤氣。由于生產(chǎn)原料不同,上、下行煤氣中所含塵粒及溫度也不相同。
※小合成氨上、下行煤氣余熱回收
小合成氨生產(chǎn)大都使用煤球為原料造氣。其特點是出煤造氣爐的上、下行煤氣的溫度較低,氣體成分復(fù)雜含有大量粉塵及水蒸汽。
我公司生產(chǎn)的熱管換熱器具有如下特點:
① 氣體流動方向為從上到下,減少灰塵附著于管壁的可能性;
② 熱管的蒸發(fā)段全部采用直翅片。一方面可以擴(kuò)展傳熱表面,另一方面可消除熱管背部的渦流區(qū),從而不使灰塵在此停聚。同時也減少了流動阻力損耗。
③ 從煤氣出來的上行煤氣先經(jīng)過旋風(fēng)除塵器,然后從蒸汽發(fā)生器的上部向下流過熱管管束,溫度從進(jìn)口的360℃左右降到出口的140℃左右進(jìn)入下一工段的洗氣塔,然后去煤氣柜。下行煤氣從煤氣爐的底部出來經(jīng)過旋風(fēng)除塵器仍然從蒸汽發(fā)生器的頂部進(jìn)入,溫度從300℃以上降至140℃進(jìn)入洗氣塔,然后去煤氣柜。
※中合成氨上行、下行煤氣余熱回收
中合成氨與小合成氨生產(chǎn)除在產(chǎn)量規(guī)模不同外,主要的區(qū)別在于中型合成氨廠的煤造氣是以塊煤為原料。因此其上行煤氣出煤造氣的溫度遠(yuǎn)較小化肥高,大約在600℃左右。與小合成氨不同之處在于煤造氣爐后有一吹風(fēng)氣燃燒室。上行煤氣經(jīng)過燃燒室后再進(jìn)入列管式廢熱鍋爐。上行煤氣與吹風(fēng)燃燒氣合用一個廢熱鍋爐產(chǎn)生低壓蒸汽(0.4~0.8MPa)或中壓蒸汽(1.9~2.5 MPa)供工藝使用。由于中合成氨煤造氣爐的下行煤氣溫度較低(200℃左右),因而一般不經(jīng)過廢熱鍋爐而直接去冼氣塔。
中型合成氨吹風(fēng)氣燃燒熱的利用:
中小合成氨不同之處在于所有中型合成氨廠以煤造氣的工段,吹風(fēng)氣都經(jīng)過燃燒室燃燒后再進(jìn)入廢熱鍋爐回收余熱。原有的列管式廢熱鍋爐都是按瞬時zui大吹風(fēng)氣流量設(shè)計的,而吹風(fēng)氣在一個循環(huán)中只占25%~28%的時間,所以設(shè)備的利用率不高。即使上行煤氣也通過廢熱鍋爐,也只有50%~60%的利用率,何況上行煤氣的流量僅是吹風(fēng)氣瞬時流量的1/3。所以合理的辦法就是將三臺煤氣爐的吹風(fēng)氣通過一個燃燒室燃燒,燃燒后的煙氣再進(jìn)入一個廢熱鍋爐,這就大大提高了設(shè)備的利用率。雖然利用原有的列管式廢熱鍋爐也可做到這一點,但原有的廢熱鍋爐設(shè)計的氣體流速均相當(dāng)高,鍋爐進(jìn)口處的流速高達(dá)20m/s以上。因此,高速磨損經(jīng)常是管壁破壞的原因之一。根據(jù)中型合成氨生產(chǎn)的具體特點,吹風(fēng)氣燃燒氣余熱回收的熱管蒸汽發(fā)生器具有如下優(yōu)勢:
①具有很高的可靠性及比較長的使用壽命;
②體積比較緊湊;
③金屬耗量少;
④保持合理的風(fēng)速,能有效的防止快速磨損。
一段轉(zhuǎn)化爐空氣預(yù)熱器
一段轉(zhuǎn)化爐是30萬噸/年大型合成氨廠的關(guān)鍵設(shè)備。一段轉(zhuǎn)化爐的任務(wù)是在外部供熱的情況下使烴類與水蒸汽的混合物在爐管內(nèi)轉(zhuǎn)化為CH4、H2、CO、CO2等氣體混合物。其中CH4、H2是合成氨的原料。一段轉(zhuǎn)化爐有多種結(jié)構(gòu)型式,目前國內(nèi)主要有頂部燒嘴和側(cè)壁燒嘴二種形式。燒嘴噴出的燃料在空氣助燃下加熱爐內(nèi)的轉(zhuǎn)化爐管。熱量大部分為轉(zhuǎn)化爐管吸收。轉(zhuǎn)化爐管所在區(qū)域稱為輻射段。為了充分合理地利用熱量必須使煙道氣通過對流段,在對流段內(nèi)布置有各種吸收煙道氣余熱的管道?;厥者@部分熱量zui合理的用途的是加熱助燃空氣。由于一段爐使用的燃料一般為輕柴油或天然氣,節(jié)約這部分燃料也就更有價值。
下圖為一段爐熱管空氣預(yù)熱器的余熱回收系統(tǒng)布置圖。該系統(tǒng)將熱管換熱器入口的空氣先經(jīng)過爐墻各段的側(cè)面預(yù)熱后進(jìn)入熱管換熱器,其優(yōu)點是一方面可起到隔熱作用,降低爐膛周圍操作環(huán)境的溫度,另一方面可以提高熱管換熱器入口空氣的溫度,對提高煙氣出口處熱管的管壁溫度有利,在寒冷地區(qū)這一點特別重要。
變換工段氣-氣換熱器
在中、小型合成氨廠的變換工段,來自熱水飽和塔的半水煤氣要與來自變換爐變換氣進(jìn)行熱交換。通過換熱,水煤氣的溫度升高,而變換氣的溫度降低。半水煤氣和變換氣的組分都是有毒、易爆、易燃物質(zhì)(CO、H2)。所有的變換工段的變換熱交換器(*熱交換器、第二熱交換器)都是采用列管式的,存在易腐蝕、匯露、串氣等問題。特別是*熱交換器,由于溫度較低,極易腐蝕,維修工作量大。腐蝕還會引起列管管口堵塞,增加系統(tǒng)阻力,致使變換系統(tǒng)壓差增大,影響生產(chǎn)的安全正常運行。
在變換系統(tǒng)中應(yīng)用熱管換熱器具有如下優(yōu)點:
◇可以調(diào)整熱管管壁溫度,控制低溫腐蝕的產(chǎn)生;
◇個別熱管損壞不會發(fā)生二種氣體的串混;
◇設(shè)備緊湊,壓力降小,對變換生產(chǎn)有利;
◇使用壽命長,投資少。
變換工段的半水煤氣和變換氣都具有一定的壓力,因此熱管換熱器的殼體都是按壓力容器設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的。
納米多功能熱輻射強(qiáng)化劑
傳熱學(xué)理論指出在高溫爐窯內(nèi)部熱量的傳遞主要以輻射方式進(jìn)行,爐膛溫度越高,輻射傳熱的作用越顯著。一般而言,爐壁接受火焰的熱量后,一部分被爐壁吸收,其余的則被爐壁反射回爐膛,提高爐壁的吸收率可以顯著的提高爐膛的溫度。由于爐熱氣只在某些特定的波段輻射和吸收輻射能,當(dāng)爐壁的吸收率比較低,通過爐壁的反射能量所占的比例就大,爐壁把爐熱氣輻射的能量所占的比例就大,爐壁把爐熱氣輻射的能量又反射回爐膛時,由于反射的能量沒有改變爐熱氣的輻射能譜,具有和爐熱氣相同的光譜特性,又被爐氣所吸收。爐內(nèi)多次循環(huán)這個過程后,沒有被吸收的熱量隨煙氣排出爐膛。提高爐壁的黑度可以改變這一過程,當(dāng)爐壁的黑度比較高時,減少了被反射部分的能量,大部分熱量被爐壁所吸收,使被加熱介質(zhì)獲得更多的熱量。KT節(jié)能產(chǎn)品分發(fā)射和吸收二種,目前屬國內(nèi)外水平。發(fā)射率和吸熱率(俗稱黑度)均達(dá)到0.93以上,是北京科技大學(xué)熱能系高級工程師高慶昌的。國外美國和西歐、日本的節(jié)能產(chǎn)品目前發(fā)射和吸熱率也只能達(dá)到0.8—0.9以內(nèi)。
納米多功能熱輻射強(qiáng)化劑的主要特點:
1.通過材料的復(fù)合化、超細(xì)化使產(chǎn)品具有超高的吸收率和發(fā)射率,高達(dá)0.93以上,處于世界水平;
2.具有顯著的技能效果,保護(hù)爐體,延長工業(yè)爐窯的使用壽命;
3.加快制品的加熱速度,提高制品加熱的均勻性,降低產(chǎn)品燒損,提高產(chǎn)品質(zhì)量;
4.多功能熱輻射強(qiáng)化劑經(jīng)高溫?zé)Y(jié)后不脫落,具有很強(qiáng)的粘結(jié)性,能夠*使用;
5.產(chǎn)品無毒無味,對人體無害,在生產(chǎn)及使用過程中無任何污染物產(chǎn)生;
6.由于減少了燃料的消耗,降低了爐內(nèi)廢氣排放量,具有顯著的環(huán)保效益;
7.使用方便、范圍廣,不改變爐膛結(jié)構(gòu),也無須改變用戶操作工藝;
8.采用*的工藝技術(shù),施工周期短,并可*(≥6個月)存放不分層。
應(yīng)用情況:石化行業(yè)的轉(zhuǎn)化爐,加熱爐,裂解爐;鋼鐵行業(yè)的各種類型加熱爐,熱風(fēng)爐;機(jī)械行業(yè)的熱處理爐,加熱爐以及各種工業(yè),民用鍋爐,窯爐等都可以使用本產(chǎn)品,特別適應(yīng)高耗能行業(yè)的各種加熱設(shè)備設(shè)施。
在第二次布匿戰(zhàn)爭時期,羅馬大軍圍攻敘拉古,阿基米德用自己的聰明才智在保家衛(wèi)國的戰(zhàn)斗中立下了汗馬功勞。傳說中他曾用神秘的材料涂在巨大的火鏡上,用以“反射”日光去焚毀敵船,給敵人以沉重打擊??戳诉@個傳說,我們不禁會問:真的會有這么樣的神秘材料嗎?什么樣的特殊材料才有這么大的能耐呢?
其實,當(dāng)時阿基米德所使用的神秘材料正是簡易的熱輻射強(qiáng)化劑,它是由—系列具有特殊熱輻射特性的材料組成的。大家都知道,熱輻射是自然界普遍存在的一種現(xiàn)象,它的本質(zhì)是一種電磁輻射。熱輻射所發(fā)出的電磁波絕大部分位于電磁波譜中的紅外波和可見光內(nèi)(主要是紅外波),它是由于物質(zhì)內(nèi)部原子和分子不斷運動形成激發(fā)而產(chǎn)生的。物體所能輻射出的能量的大小與物體本身的溫度有關(guān),而同一溫度下不同物體所能輻射出的能量也不盡相同。一般來講,任何物質(zhì)對投射輻射的響應(yīng)可以分為吸收、反射和透射三類。對于工業(yè)應(yīng)用中的被加熱工件(一般為固體材料),對投射輻射的作用。只有吸收的反射,可以忽略透射響應(yīng),如盡可能使得工件對投射輻射的吸收能力變大,則被加熱工件受熱就會快一些,這樣生產(chǎn)效率和熱利用率就會提高。熱輻射強(qiáng)化劑就具有增大工件對投射輻射吸收的能耐。
熱輻射強(qiáng)化劑是怎樣實現(xiàn)能量傳遞過程的強(qiáng)化作用的呢?—般來講,工業(yè)爐窯的加熱是用火焰或煙氣來加熱受熱體,在這類加熱中都有參與性介質(zhì)(這里指對熱輻射具有吸收和發(fā)射能力的多原子氣體,如CO2、水蒸汽等)參與熱輻射。在爐窯的爐襯和被加熱工件上噴涂熱輻射強(qiáng)化劑后,使得它們的表面黑度提高,這使得它們在同溫度的情況下發(fā)射能量的能力和吸收能量的能力都大大提高。雖然熱輻射的大部分輻射能量集中在紅外光和可見光波段內(nèi),但對于參與性介質(zhì)的熱輻射特性則具有很強(qiáng)的選擇性,只在幾個很窄的波段內(nèi)有明顯的熱輻射特征,而在這幾個波段外則幾乎沒有熱輻射。了解這些之后,我們只需要將爐襯上噴涂一些對這幾個波段有很高吸收率的材料,使得爐襯在這些波段有很高的吸收本領(lǐng)。當(dāng)它們大量且很容易地吸收了這幾個波段的能量后,由于爐襯本身不是熱的消耗體,它必須將這些吸收能量再輻射到爐膛去,此時由爐襯輻射出的輻射波為一連續(xù)波譜。這樣,在上述幾個波段內(nèi)的輻射能量就很容易地達(dá)到被加熱工件的表面,增大工件表面的熱輻射熱流,提高加熱速度。同時我們也可以在方便噴涂的被加熱工件(如鍋爐水冷壁等)上噴涂一層對上述幾個波段有高吸收率的材料后,使得被加熱工件具有對相應(yīng)波段強(qiáng)大吸收的本領(lǐng),爐膛內(nèi)參與性介質(zhì)直接輻射到工件的熱輻射到工件的熱輻射將很容易地被吸收,這樣也能較好地增大工件表面的熱輻射熱流,提高加熱效串。
利用上述的熱輻射強(qiáng)化劑節(jié)能機(jī)理,針對具體熱輻射波段,選擇出對相應(yīng)波段有高吸收率的材料,加上特殊的耐高溫骨料、增塑劑、結(jié)合劑、分散劑等各種輔助成份,經(jīng)過特殊的生產(chǎn)工藝,zui后可生產(chǎn)出具有顯著節(jié)能效益的熱輻射強(qiáng)化劑。隨著超細(xì)化技術(shù)和納米化技術(shù)的進(jìn)步,熱輻射強(qiáng)化劑的增黑能力越來越強(qiáng);而采用復(fù)合化技術(shù),可使得熱輻射強(qiáng)化劑的適應(yīng)性更廣。
這下終于明白阿基來德用的什么高級武器來抗敵了,厚來,他選用了特殊的熱輻射強(qiáng)化材料,噴涂在巨大的凹鏡上,這些特殊材料對可見光有顯著的吸收,然后將吸收的大量能量又輻射出去,通過凹鏡的聚集,使得輻射出去的能量聚集在敵船上,難怪會將船給燒著,“給敵人以沉重打擊”了,倘若用普通的凹鏡光靠反射將大陽光聚集來燒船,恐怕這凹鏡要做超大才能達(dá)到目的。這也難怪現(xiàn)在我們大多人都認(rèn)為這段傳說有點夸大其詞了。
近年來,隨著國內(nèi)外能源的緊缺和危機(jī),節(jié)能降耗已經(jīng)受到各企業(yè)重點關(guān)注。在有熱加工的工業(yè)中,熱輻射強(qiáng)化劑越來越受到青睞。在冶金、機(jī)械、化工、建材、動力及國防等各個領(lǐng)域的大量實際應(yīng)用表明;使用熱輻射強(qiáng)化劑后,可以顯著降低能耗,縮短生產(chǎn)時間,提高生產(chǎn)效率。熱輻射強(qiáng)化劑除了非同一般的節(jié)能效果以外,還具有施工和使用方便(直接噴涂)、防治高溫設(shè)備的氧化和磨損等一系列*的*性。另一方面,熱輻射強(qiáng)化劑的使用顯著改善了爐膛內(nèi)的溫度均勻性,因而可以簡單而有效地改善工件的加熱質(zhì)量。熱輻射強(qiáng)化劑已被廣大能源工作者視為一種發(fā)展前景的功能性能源材料。
一、產(chǎn)品節(jié)能機(jī)理:
傳熱學(xué)理論指出在高溫爐窯內(nèi)部熱量的傳遞主要以輻射方式進(jìn)行,爐膛溫度越高,輻射傳熱的作用越顯著。一般而言,爐壁接受火焰的熱量后,一部分被爐壁吸收,其余的則被爐壁反射回爐膛,提高爐壁的吸收率可以顯著的提高爐膛的溫度。由于爐熱氣只在某些特定的波段輻射和吸收輻射能,當(dāng)爐壁的吸收率比較低,通過爐壁的反射能量所占的比例就大,爐壁把爐熱氣輻射的能量所占的比例就大,爐壁把爐熱氣輻射的能量又反射回爐膛時,由于反射的能量沒有改變爐熱氣的輻射能譜,具有和爐熱氣相同的光譜特性,又被爐氣所吸收。爐內(nèi)多次循環(huán)這個過程后,沒有被吸收的熱量隨煙氣排出爐膛。提高爐壁的黑度可以改變這一過程,當(dāng)爐壁的黑度比較高時,減少了被反射部分的能量,大部分熱量被爐壁所吸收,使被加熱介質(zhì)獲得更多的熱量。KT節(jié)能產(chǎn)品分發(fā)射和吸收二種,目前屬國內(nèi)外水平。發(fā)射率和吸熱率(俗稱黑度)均達(dá)到0.93以上,是北京科技大學(xué)熱能系高級工程師高慶昌的*。國外美國和西歐、日本的節(jié)能產(chǎn)品目前發(fā)射和吸熱率也只能達(dá)到0.8—0.9以內(nèi)。
二、產(chǎn)品的主要性能指標(biāo):
1.zui高耐火度:1900攝氏度
2.使用溫度:300攝氏度至1700攝氏度
3.對熱輻射能譜的吸收率:0.93—0.98
4.對熱輻射能譜的發(fā)射率:0.93—0.98
5.導(dǎo)熱系數(shù):0.36w/m.k
6.附著力:優(yōu)良
7.容重:1.6—2.1g/立方厘米
8.熱震穩(wěn)定性:(高溫1200攝氏度至室溫)>或=20次
9.線膨脹系數(shù):8.2X10負(fù)6次方/攝氏度
10.懸浮性:(60h)不分層
三、使用能源為煤、煤氣、高焦混合煤氣、天然氣、電、重油、瓦斯氣、液化氣:
1.煤、煤氣、高焦混合煤氣:節(jié)能3—10%
2.天然氣、重油、瓦斯氣、液化氣:節(jié)能5—15%
3.電:節(jié)能10—25%
四、KT使用方法:
1.清潔加熱物體噴涂面,去掉油、污垢、沉積物。
2.用8kg打氣泵噴涂KT產(chǎn)品于加熱物體面,一般發(fā)射材料耗量在1.5kg-2kg/m2,吸熱材料耗量在0.15kg-0.2kg/m2。
3.一般民用鍋具清潔后采用刷子刷于被加熱面上即可。
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