蜂窝陶瓷蓄热体传热与阻力特性的研究

蓄热体作为高温空气燃烧技术的关键部件,其性能的好坏,对整个高温空气燃烧技术的推广和发展有着深刻的影响。蜂窝陶瓷蓄热体以其比表面积大、蓄放热速度快、阻力损失小等优点,在工业炉窑上得到了广泛的应用与推广。目前虽然蜂窝陶瓷蓄热体已经得到广泛的应用,但对蜂窝陶瓷蓄热体热交换机理缺乏深入研究,蓄热室的设计还缺乏准确的设计依据。 本文以热态试验为基础,采用四种不同规格的蜂窝陶瓷蓄热体,对其传热与阻力性能进行了研究。通过对实验数据的分析,得出了蜂窝陶瓷蓄热室内的温度分布;蓄热室操作参数(流量、换向时间、炉膛温度)对蓄热体传热系数、摩擦阻力系数,蓄热室传热量、阻力损失以及蓄热室温度效率和热效率的影响;蓄热体结构参数(高度、孔型)对蓄热体传热系数、摩擦阻力系数,蓄热室阻力损失、最高排烟温度的影响。 在进行试验研究的同时,结合理论分析,对蜂窝陶瓷蓄热体传热与阻力进行了理论计算,分别得出了固定孔型下以及固定开孔率下蓄热体壁厚对蓄热体传热系数、蓄热室阻力损失,蓄热体单位阻力损失传热量的影响;蓄热室高度对蓄热室空气预热温度以及排烟温度的影响。同时从理论上验证了流量、换向时间对蓄热体传热与阻力特性的影响。