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燃气辐射管结构构成
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辐射管的基础部件是射管管体,燃烧器两部分,高效率的辐射管往往有废热回收装置。辐射管的关键部件是管体,它将燃料燃烧释放的热量辐射给被加热物料。因为管体表面直接接触燃烧火焰和高温烟气,所处的工作环境恶劣,对于金属性材料的辐射管来说,由于长时间被局部灼烧和氧化会使材料失效;若沿管体长度方向存在较大的温差,管体则需要承受较大的热应力,这将直接影响管体寿命的长度;再加上燃烧时气流的冲击,也会产生一定的震动。因此,辐射管的材料需满足下列几个条件:1)耐高温;2)表面黑度高;3)导热系数大;4)较高的结构强度和良好的气密性;5)在较高工作温度及自身负荷作用下,抗氧化性能好,并可以承受足够大的高温蠕变和破坏强度;6)热膨胀系数小;7)成本低等。国内使用的辐射管材质大部分是耐热钢,温度的使用范围在900~1000℃左右。其加工方法通常采用轧制、挤压钢管或离心铸造制成。理论上,各种耐热钢的较高使用温度会随使用条件、可控气氛的变化而变化。实际生产过程中,应结合窑炉温度及炉气氛、被加热物料的种类等工艺条件选择合理的辐射管材质。辐射管加热技术的核心装置是燃气燃烧器,辐射管通过燃烧器将进入的燃料燃烧加热,燃烧器的功率大小控制着壁面温度分布,从而影响辐射管的功率、热效率和寿命。燃烧器为满足工艺要求需具有以下的特点:1)燃烧火焰稳定性良好,在较低的过剩空气系数下可以稳定燃烧;2)在频繁开关的情况下,不会发生回火或严重积碳现象;3)在燃气流量调节过程中,空气系数保持比较稳定;4)燃烧器及固定装置的表面温度<100℃,分布较均匀,尽量减小局部过热;5)便于维修及更换。烧嘴:平行流和旋流燃烧喷嘴是常用的辐射管燃烧喷嘴形式。随着燃烧技术的发展,与辐射管配合使用的燃烧器形式逐渐得到创新,如低NOX燃烧器、高温空气燃烧燃烧器和蓄热式燃烧器等,在使用过程中取得了很好的效果。苏制TPHY、TYD型辐射管是辐射管燃烧形式。在燃气辐射管整个装置中,提高燃气辐射管热效率的重要部件是废热回收装置。没有设置烟气余热回收装置的辐射管,排烟损失较大,热效率低。在辐射管排烟端设置废热回收装置,对燃料或者助燃气空气进行预热,降低了排烟温度,在效率提高的同时,减轻了环境污染。


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