w型輻射管高溫形變?nèi)绾?w型輻射管的工作原理是什么?

　　w型輻射管高溫形變?nèi)绾?

　　輻射管常用在需要將工件與燃燒環(huán)境隔離的工業(yè)應用中。w型輻射管加熱裝置的工作原理是燃料在密封的輻射套管內(nèi)燃燒,輻射管表面受熱后主要以熱輻射的形式把熱量傳遞給被加熱工件。由于燃燒產(chǎn)物不與工件接觸,所以不會造成燃燒氣氛對工件的氧化或燒損(21。爐內(nèi)氣氛及加熱溫度便于控制和調(diào)節(jié),適用于冷軋帶鋼等產(chǎn)品的高質(zhì)量加熱要求。輻射管雖然有很多優(yōu)勢但仍存在一些自身的缺陷,如:輻射管表面溫度不均勻、NOx排放量較高、壽命不高等。

　　輻射管中的高溫煙氣通過對流和輻射將熱量傳遞給輻射管。輻射管在850℃一1 080℃的高溫惡劣環(huán)境下長期連續(xù)工作,在交變熱應力和自重的共同作用下,易發(fā)生彎曲疲勞損壞及蠕變變形破壞,造成輻射管失效。輻射管由于應力破壞而導致的失效仍然是工業(yè)中一個備受關注的問題1許多學者對輻射管的發(fā)展做出了很大的貢獻,例如 egall研究了穩(wěn)定狀態(tài)下燃氣陶瓷輻射管的機械性能1), Y. Or can 1, Candella"和"Eraslan 1研究了輻射管的熱應力。

　　也有很多學者對輻射管的內(nèi)部燃燒流場以及溫度分布做了很大貢獻1。為此就必須合理的設計輻射管的結(jié)構(gòu)和改善管體的材質(zhì),優(yōu)化輻射管管內(nèi)燃燒狀態(tài),同時還要考慮輻射管的傳熱效率問題、環(huán)保問題等。因此全面研究輻射管的設計理論和方法具有十分重要的意義。本文僅從機械結(jié)構(gòu)設計的角度較系統(tǒng)地分析了目前輻射管在不均勻溫度場下的變形及應力分布規(guī)律,提出輻射管現(xiàn)存的問題。并在此4礎上進行了結(jié)構(gòu)改進,用數(shù)值模擬方法對改進效果進行評估。結(jié)果表明:所述的改進簡單、實用、有效。
 

　　w型輻射管的工作原理

　　w型輻射管:http://newalcohol.com/tubenews/151.html由輻射管本體、燒嘴、空氣預熱器、熱空氣通道4部分組成,如圖1所示。

　　工作原理:將B端(燃燒器)一次空氣和燃氣(燃油)在端座部預混,并經(jīng)電子打火器點火通入輻射管體內(nèi)。從鼓風機來的常溫二次空氣經(jīng)由自控系統(tǒng)控制的四通換向閥切換進入蓄熱式燃氣輻射管燃燒器B,經(jīng)過燃燒器B的蜂窩陶瓷蓄熱體時被加熱,在極短的時間內(nèi)常溫二次空氣被加熱到接近輻射管管體的溫度(一般低50- 100-C),被加熱的高溫空氣和燃氣經(jīng)特殊設計的旋流式燒嘴噴口以高速旋轉(zhuǎn)氣流卷吸周圍煙氣形成一股含氧量大大低于21%的稀薄貧氧高溫氣流,同時往稀薄高溫空氣附近注入燃氣,燃氣在貧氧狀態(tài)下(2%-15% 02)實現(xiàn)燃燒,燃燒后的高溫熱煙氣經(jīng)過另一側(cè)的蓄熱式燃燒器A排出的同時,將A的蜂窩陶瓷蓄熱體加熱,然后以低于150~c的低溫煙氣經(jīng)四通換向閥排人大氣。

　　經(jīng)過一段時間后,A內(nèi)蓄熱體的熱容量達到飽和,同時輻射管排煙端(A端)的溫降也達到最大。此時通過四通換向閥與煤氣換向閥改變空氣與燃氣的流向,B燒嘴再次工作。如此經(jīng)自控系統(tǒng)控制的四通換向閥以一定頻率進行切換,兩個蓄熱式燃燒器處于蓄熱與放熱交替工作狀態(tài)。輻射管在不均勻溫度場中的變形分析

　　輻射管的結(jié)構(gòu)及工作特點

　　輻射管的結(jié)構(gòu)如圖2所示,空氣以及混合燃氣從直管4端口通入,點火燃燒。高溫煙氣通過直管4,彎頭3,直管3,彎頭2,直管2,彎頭1,直管1,最后從直管1端口排出。當煙氣通過直管4到達彎頭3時溫度達到最高值為1 080℃,隨后煙氣溫度逐漸降低。

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