工業(yè)爐預(yù)熱器
利用工業(yè)爐排出的煙氣餘熱對助燃空氣和氣體燃料加熱的裝置。在工業(yè)爐上裝設(shè)預(yù)熱器以后﹐由於回收了熱量﹐可以節(jié)約燃料并易於提高爐溫以加快昇溫速度。
         鍛造加熱爐必須保證1250℃以上的爐溫。這種爐在以發(fā)熱量低於 1300千焦/米3的煤氣或發(fā)熱量低於5000千焦/千克的煤為燃料時﹐將難於甚至不能達到需要的爐溫﹐這時可對煤氣和空氣進行預(yù)熱。例如﹕煤氣發(fā)熱量為1200千焦/米3﹐僅能達到約1200℃的爐溫﹐而將空氣預(yù)熱到400℃時﹐則可達到約1320℃的爐溫。
         加熱爐的離爐煙氣帶走的熱量約佔供入爐內(nèi)熱量的50～60％。利用這部分熱量預(yù)熱空氣和煤氣是節(jié)約燃料的有效方法。燃料節(jié)約百分數(shù)與離爐煙氣溫度成正比﹐離爐煙氣溫度越高﹐則燃料節(jié)約百分數(shù)越大。例如﹕燃燒發(fā)生爐煤氣的爐子﹐同樣將空氣預(yù)熱到500℃﹐間斷式加熱爐的離爐煙氣溫度為1200℃﹐燃料節(jié)約達30％﹔連續(xù)式加熱爐的離爐煙氣溫度為900℃﹐燃料節(jié)約則為23％。
         工業(yè)爐預(yù)熱器分換熱式和蓄熱式兩類。
         換熱式預(yù)熱器 分為金屬預(yù)熱器和陶瓷預(yù)熱器兩類。它們都是利用爐子排出的煙氣餘熱通過輻射換熱和對流換熱方式將預(yù)熱器壁加熱﹐再對流經(jīng)器壁另一側(cè)的空氣或煤氣以同樣方式進行加熱﹐即預(yù)熱。單位時間內(nèi)通過預(yù)熱器壁單位面積的熱量稱為傳熱強度。在一定的輻射和對流傳熱條件下﹐傳熱強度大﹐則預(yù)熱器的熱效率高。傳熱強度＝Δ/﹐式中Δ為器壁內(nèi)外溫差﹔為器壁熱導(dǎo)率﹔為器壁厚度。由上式可知﹐器壁越薄﹐器壁熱導(dǎo)率越大﹐則傳熱強度越高。金屬預(yù)熱器的器壁熱導(dǎo)率大﹐器壁可以很薄﹐密封性好﹐可將空氣預(yù)熱到600℃左右﹐是廣泛使用的預(yù)熱器。陶瓷預(yù)熱器的器壁熱導(dǎo)率較小﹐但能承受較高的煙氣溫度﹐也能將空氣預(yù)熱到600℃左右。
         20年代初﹐工業(yè)爐多採用鑄鐵管狀或針狀預(yù)熱器﹐40年代以后才較多地使用鋼材製造的管狀預(yù)熱器﹑圓筒輻射預(yù)熱器﹑噴流預(yù)熱器和鑄鐵塊內(nèi)埋有鋼管的塊狀預(yù)熱器等。
         煙氣與空氣在預(yù)熱器內(nèi)的流動方式分順流﹑逆流和錯流3種。從提高傳熱性能的角度來說﹐採用逆流方式好﹐可獲得較高的預(yù)熱溫度﹔從降低壁溫﹑提高預(yù)熱器使用壽命的角度來說﹐採用順流方式好﹔錯流方式介於順流和逆流之間。噴流預(yù)熱器具有獨特的流動方式﹐被預(yù)熱氣體由內(nèi)管上密布的小孔中高速噴出﹐沖刷外管熱交換面﹐使流體邊界層具有紊流性質(zhì)﹐從而產(chǎn)生強烈的熱交換。