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【JBO官网机械】几种常用热风炉的结构与特点分析

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  • 添加日期:2021年07月20日
  • 热风炉是用于气流干燥、喷雾干燥、流化干燥、塔式干燥、隧道干燥以及回转干燥等装置的主要辅助设备,也是温室及家畜饲养场加温的主要设备,广泛地应用于农业生产、农产品及食品JBO官网、冶金、建材等行业。热风炉产生的热风可用来干燥物料,将被干燥物料水分加热蒸发,达到干燥的目的。热风炉产生的热风还可用来加热温室及饲养场,使温室及家畜饲养场的温度适合动植物的生长。此外作为热交换介质,热风炉还广泛地用于各类建筑业的供热,室内冬季的供暖等。

    目前,应用最多的是无管式热风炉、列管式热风炉和热管式热风炉,这3种热风炉在国内有大、中、小型号,生产厂家多,是应用最广泛的炉型。

    1  无管式热风炉的结构及特点

    用于燃煤(气)间接加热热风炉多为无管式(套筒式)和列管式两种。无管式热风炉为全钢焊接结构,换热器与炉膛设计成一体,由钢板卷制而成。无换热管,故称无管式热风炉。无管式热风炉主要由燃烧室、炉排、烟气箱、空气箱、加煤孔、灰孔、热风出口,烟气出口及冷风进口等组成,见图1

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    无管式热风炉根据所用燃料可分为燃煤式、燃气式。燃煤式热风炉的燃料来源丰富,燃料费用低,但热风炉结构复杂且尺寸较大,卫生条件差,污染大。燃气式热风炉结构简单且尺寸相对较小,卫生条件好,基本无污染,但燃料费用高。

    无管式热风炉的燃烧室和换热器为一体,将烟道气作为热载体,通过无管式换热器的套筒或多头导向螺旋板等换热壁的传热来加热空气。换热后的烟气一部分被回收循环使用,一部分经烟道从烟囱排出。这种热风炉具有体积小,热损失小,造价低、结构简单、适应性强、安装方便、使用寿命长、热性能稳定,热效率高的特点。但存在炉膛直接接触的换热器顶板容易烧穿及不易修复等缺点。此热风炉适用于被干燥的物料不允许被污染的场合,如用于烘干药品、茶叶、淀粉、皮草,及家庭取暖供热中,温度可至140180℃。



    2  列管式热风炉的结构及特点

    列管式热风炉是指热风炉的换热器是由多根换热管按一定次序排列组成。主要构造有炉膛、列管式换热器、烟道、烟囱等(图2)。

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    其中的换热器由管束组成,换热器最根本的作用就是将烟道气的热量通过管壁传递到温度相对较低的空气一侧,以实现空气的对流。烟道气与空气分别在管外和管内流动以实现烟道气与空气热交换的换热器。实际应用中,为适应各种具体工作条件和环境的要求,列管式热风炉根据放置形式可分为立式和卧式,立式是指换热器置于炉膛的正上方组成一体的列管式热风炉,多用于热功率较小的中小型热风炉。卧式是指换热器与炉膛分别并列放置,由烟道连接,多用于热功率较大的大中型热风炉。列管式热风炉是间接加热式热风炉中的一种较为常用的结构形式,烟气通过管子与纯净空气进行热交换。由于列管式热风炉存在换热管热负荷不均匀,直接接触火焰的换热管寿命短,不足500 h,且容易结垢,不易清洗,热效率低等,因此需经常更换。该热风炉的优点是造价低,结构简单,适应性强,安装维修方便等,但体积较大,更换时有一定困难。

    此热风炉是将烟道气作为热载体,通过热风炉的金属壁的传热加热空气,由于输出的是洁净热空气,因此主要适用于各种食品烘干以及对玉米、小麦等粮食作物的干燥。

    3  热管式热风炉的结构及特点

    热管式热风炉由炉体、热管换热器组成(图 3)。

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    热管式热风炉是将热风产生的热量供给热管换热器,再由热管换热器直接供给被加热装置的换热装备。热管及热管换热器是热管式热风炉的核心部件,直接决定着热管式热风炉质量的好坏。热管是一种具有极高导热性能的传热元件,它通过在全封闭真空管内工质的蒸发和冷凝来传递热量,具有极高的导热性、良好的等温性、冷热两侧的传热面积可以任意改变,可以远距离传热以及可控温度等一系列优点。热管式换热器由管壳、毛细吸液芯和工作介质组成。工作时,将热风炉产生的热量,以高温热管作为传热元件传给热管换热器,再直接供给被加热设备。

    这种热风炉高温区和低温区可以采用不同结构的热管,管子拆卸、安装方便,容易解决热膨胀问题。烟气在管子外部换热,因而积灰比较容易清理。由于气—气换热原理,采用了翅片管,因此单管传热功率大大增加,整体结构较紧凑。热管式换热技术在太阳能利用中应用较多,其主要作用是将低热流密度转化为高热流密度输出。其次在需要恒温的地方使用较广泛,如实验室中,还广泛应用在农副产品、药材、木材等的干燥。

    4  结论

    一般的换热器只涉及到冷热两种流体的换热,并不涉及燃料的燃烧及相应的由燃料的化学能向热能的转换。热风炉不同于一般的换热器,它必须包括两个过程:燃料的燃烧及燃烧产物与空气的换热。所以,热风炉在某些方面更像一般的锅炉,不过它提供的不是热水或者蒸汽,而是热风。热风作为热交换介质,除用于各类物料的干燥外,还广泛用于各类房间的供热,如温室的加温、室内冬季的供暖等。