Высокоскоростные горелки в основном используются в промышленных печах. Обычные промышленные печи имеют вместительную топку для разогрева материалов и обеспечения полного сгорания топлива. Таким образом, при включении печи требуется длительное время для нагрева печи до рабочей температуры, при остановке печи из-за большой тепловой инерции остается еще значительный промежуток времени для продолжения нагрева заготовки. , что затрудняет контроль температуры нагрева и легко приводит к перегреву заготовки. Во избежание перегрева заготовки обычные нагревательные печи должны работать при температуре несколько выше допустимой максимальной температуры нагрева заготовки, что снижает скорость нагрева и увеличивает время нагрева, особенно когда заготовка близка к конечной температура нагрева. Кроме того, увеличение времени нагрева при высокой температуре будет иметь различные неблагоприятные последствия, такие как окисление и обезуглероживание стали, шероховатость поверхности и снижение твердости заготовки. Для экономии энергии, устранения недостатков обычных нагревательных печей и соответствия современным производственным линиям в 1960-х годах появилась технология быстрого нагрева. Быстрый нагрев основан в первую очередь на конвективной теплопередаче, а не на радиационной теплопередаче. Он характеризуется небольшим корпусом печи, высокой скоростью нагрева, малой тепловой инерцией, высоким качеством нагреваемой заготовки, высоким тепловым КПД и простым автоматическим управлением.
Ключом к быстрому нагреву является преобразование корпуса печи, вторым является применение высокоскоростных горелок. Высокоскоростная горелка выполняет две функции: во-первых, газ горит с очень высокой интенсивностью нагрева, во-вторых, высокотемпературный дымовой газ выбрасывается из камеры сгорания (пожарного тракта) с очень высокой скоростью потока (200 -300м/с), тем самым повышая температуру в топке Эффект конвективного теплообмена. По сравнению с обычными горелками высокоскоростные горелки имеют следующие основные особенности.
преимущество:
① Объемная теплоемкость камеры сгорания очень высока, до 21×104 кВт/м3, объем печи небольшой, конструкция корпуса печи проста, эксплуатация удобна, предохранительное устройство и система трубопроводов перед печи просты, температура сгорания в камере сгорания относительно высока, близка к 2000 ° C, это очень полезно для развития высокотемпературной печи и экономии топлива;
② Дымовые газы сильно расширяются в дымоходе, а выход дымохода оснащен соплом для дымовых газов, поэтому скорость выброса дымовых газов очень высока, до 200-300 м/с;
③ Атмосферу в печи можно легко настроить на окислительную или восстановительную, и она может работать с более высоким коэффициентом избытка воздуха;
④ Диапазон регулировки нагрузки большой, коэффициент регулировки может достигать 1:50, а обычная горелка может достигать 1:20～1:30;
⑤ Можно использовать высокотемпературный воздух для предварительного нагрева, поэтому высокая температура горения может быть получена с газом с низкой теплотворной способностью;
⑥ Поскольку реакция горения в огневом канале завершается мгновенно, в топке с инертной атмосферой огонь не погаснет.
недостаток:
① Требуется более высокое давление газа и воздуха, а также требуется большее энергопотребление;
② Для камеры сгорания (противопожарного канала) требуются специальные материалы, устойчивые к высоким температурам и эрозии, в противном случае срок службы очень короткий;
③ Рабочий шум относительно громкий, поэтому необходимо принять соответствующие меры по снижению шума.
Преимущества, получаемые от применения быстроходных горелок в промышленности, заключаются в следующем.
① Конструкция корпуса печи упрощена, и больше не требуется просторная камера сгорания обычной отопительной печи, за исключением камеры сгорания дымохода. Управление удобное, а расположение предохранительного устройства и трубопровода перед печью простое.
② Высокотемпературный дымовой газ, выбрасываемый с высокой скоростью, может вводить большое количество дымового газа при более низкой температуре в печь, создавая сильный обратный поток дымовых газов и эффект перемешивания, так что распределение температуры в печи является равномерным. В зависимости от скорости выброса количество выбрасываемого обратного дымового газа также различно, обычно в диапазоне от 20 до 200 раз.
③ Благодаря большому диапазону регулировки нагрузки и конвективному теплообмену температура в печи может быть высокой или низкой, а тепловая инерция мала, поэтому диапазон использования печи расширяется.
④ Подавляет образование NOx. Поскольку концентрацию кислорода в процессе горения можно регулировать до необходимого минимума, дымовой газ остается в высокотемпературной зоне в течение короткого времени, а после высокотемпературного и высокоскоростного дымового газа впрыскивается в более низкую зону. температуры дымовых газов в печи, они быстро разбавляются для снижения температуры.Сильный теплообмен в печи также приводит к быстрому охлаждению дымовых газов, тем самым препятствуя образованию NOx. Таким образом, высокоскоростная горелка также является горелкой с низким содержанием NOx.
⑤ Экономьте топливо. Благодаря таким факторам, как высокая эффективность сгорания, принудительная циркуляция газа в топке и хороший эффект перемешивания, отсутствие камеры сгорания, кроме топочного канала, и простота регулировки газа в топке, экономится топливо.
⑥ Количество горелок можно уменьшить. Поскольку высокоскоростной воздушный поток может сделать температуру печи однородной, нет необходимости использовать большое количество горелок для обеспечения одинаковой температуры печи, как раньше. Небольшое количество горелок также способствует самоконтролю.
Высокоскоростная горелка, показанная на рисунке выше, эквивалентна дутьевой горелке с камерой сгорания с добавленным на выходе соплом дымовых газов. Газ и воздух сильно смешиваются и сгорают в камере сгорания, а высокотемпературный дымовой газ полного сгорания распыляется в топку с очень высокой скоростью потока и имеет сильный конвективный теплообмен с заготовкой. Тепловая нагрузка этой горелки может достигать 2330 кВт. Высокоскоростные горелки в основном используются в печах для термообработки, печах для производства стеклокерамических изделий и печах для плавки металлов.
Высокоскоростные горелки в основном используются в промышленных печах. Обычные промышленные печи имеют вместительную топку для разогрева материалов и обеспечения полного сгорания топлива. Таким образом, при включении печи требуется длительное время для нагрева печи до рабочей температуры, при остановке печи из-за большой тепловой инерции остается еще значительный промежуток времени для продолжения нагрева заготовки. , что затрудняет контроль температуры нагрева и легко приводит к перегреву заготовки. Во избежание перегрева заготовки обычные нагревательные печи должны работать при температуре несколько выше допустимой максимальной температуры нагрева заготовки, что снижает скорость нагрева и увеличивает время нагрева, особенно когда заготовка близка к конечной температура нагрева. Кроме того, увеличение времени нагрева при высокой температуре будет иметь различные неблагоприятные последствия, такие как окисление и обезуглероживание стали, шероховатость поверхности и снижение твердости заготовки. Для экономии энергии, устранения недостатков обычных нагревательных печей и соответствия современным производственным линиям в 1960-х годах появилась технология быстрого нагрева. Быстрый нагрев основан в первую очередь на конвективной теплопередаче, а не на радиационной теплопередаче. Он характеризуется небольшим корпусом печи, высокой скоростью нагрева, малой тепловой инерцией, высоким качеством нагреваемой заготовки, высоким тепловым КПД и простым автоматическим управлением.
Ключом к быстрому нагреву является преобразование корпуса печи, вторым является применение высокоскоростных горелок. Высокоскоростная горелка выполняет две функции: во-первых, газ горит с очень высокой интенсивностью нагрева, во-вторых, высокотемпературный дымовой газ выбрасывается из камеры сгорания (пожарного тракта) с очень высокой скоростью потока (200 -300м/с), тем самым повышая температуру в топке Эффект конвективного теплообмена. По сравнению с обычными горелками высокоскоростные горелки имеют следующие основные особенности.
преимущество:
① Объемная теплоемкость камеры сгорания очень высока, до 21×104 кВт/м3, объем печи небольшой, конструкция корпуса печи проста, эксплуатация удобна, предохранительное устройство и система трубопроводов перед печи просты, температура сгорания в камере сгорания относительно высока, близка к 2000 ° C, это очень полезно для развития высокотемпературной печи и экономии топлива;
② Дымовые газы сильно расширяются в дымоходе, а выход дымохода оснащен соплом для дымовых газов, поэтому скорость выброса дымовых газов очень высока, до 200-300 м/с;
③ Атмосферу в печи можно легко настроить на окислительную или восстановительную, и она может работать с более высоким коэффициентом избытка воздуха;
④ Диапазон регулировки нагрузки большой, коэффициент регулировки может достигать 1:50, а обычная горелка может достигать 1:20～1:30;
⑤ Можно использовать высокотемпературный воздух для предварительного нагрева, поэтому высокая температура горения может быть получена с газом с низкой теплотворной способностью;
⑥ Поскольку реакция горения в огневом канале завершается мгновенно, в топке с инертной атмосферой огонь не погаснет.
недостаток:
① Требуется более высокое давление газа и воздуха, а также требуется большее энергопотребление;
② Для камеры сгорания (противопожарного канала) требуются специальные материалы, устойчивые к высоким температурам и эрозии, в противном случае срок службы очень короткий;
③ Рабочий шум относительно громкий, поэтому необходимо принять соответствующие меры по снижению шума.
Преимущества, получаемые от применения быстроходных горелок в промышленности, заключаются в следующем.
① Конструкция корпуса печи упрощена, и больше не требуется просторная камера сгорания обычной отопительной печи, за исключением камеры сгорания дымохода. Управление удобное, а расположение предохранительного устройства и трубопровода перед печью простое.
② Высокотемпературный дымовой газ, выбрасываемый с высокой скоростью, может вводить большое количество дымового газа при более низкой температуре в печь, создавая сильный обратный поток дымовых газов и эффект перемешивания, так что распределение температуры в печи является равномерным. В зависимости от скорости выброса количество выбрасываемого обратного дымового газа также различно, обычно в диапазоне от 20 до 200 раз.
③ Благодаря большому диапазону регулировки нагрузки и конвективному теплообмену температура в печи может быть высокой или низкой, а тепловая инерция мала, поэтому диапазон использования печи расширяется.
④ Подавляет образование NOx. Поскольку концентрацию кислорода в процессе горения можно регулировать до необходимого минимума, дымовой газ остается в высокотемпературной зоне в течение короткого времени, а после высокотемпературного и высокоскоростного дымового газа впрыскивается в более низкую зону. температуры дымовых газов в печи, они быстро разбавляются для снижения температуры.Сильный теплообмен в печи также приводит к быстрому охлаждению дымовых газов, тем самым препятствуя образованию NOx. Таким образом, высокоскоростная горелка также является горелкой с низким содержанием NOx.
⑤ Экономьте топливо. Благодаря таким факторам, как высокая эффективность сгорания, принудительная циркуляция газа в топке и хороший эффект перемешивания, отсутствие камеры сгорания, кроме топочного канала, и простота регулировки газа в топке, экономится топливо.
⑥ Количество горелок можно уменьшить. Поскольку высокоскоростной воздушный поток может сделать температуру печи однородной, нет необходимости использовать большое количество горелок для обеспечения одинаковой температуры печи, как раньше. Небольшое количество горелок также способствует самоконтролю.
Высокоскоростная горелка, показанная на рисунке выше, эквивалентна дутьевой горелке с камерой сгорания с добавленным на выходе соплом дымовых газов. Газ и воздух сильно смешиваются и сгорают в камере сгорания, а высокотемпературный дымовой газ полного сгорания распыляется в топку с очень высокой скоростью потока и имеет сильный конвективный теплообмен с заготовкой. Тепловая нагрузка этой горелки может достигать 2330 кВт. Высокоскоростные горелки в основном используются в печах для термообработки, печах для производства стеклокерамических изделий и печах для плавки металлов.
