如是連續在加熱爐內,高溫爐氣從燃燒器或燃燒室的出口流出,經過長形爐膛完成對金屬的加熱后,從排煙口排出爐外。
對于燃煤加熱爐(圖2-41)。爐內氣體是靠本身的位壓頭和煙囪抽力的作用而流動的,基本上屬于自然流動。由于位壓頭的作用,較熱的氣體總是趨向于浮在爐膛上部貼近爐頂流動,較冷的氣體則趨向于位置較低的金屬表面流動。為了強化對金屬的加熱,必須保證爐氣充滿爐膛,為此應有足夠的熱負荷(爐氣流徽)和適當的爐膛高度,爐尾排煙口應設在爐底下方,便于爐氣貼近金屬表面流人煙道。適當的煙囪抽力,可以將加熱完畢溫度較低的爐氣及時排出爐外,讓新的高溫爐氣充滿爐膛,加快傳熱過程。但煙囪抽力過大過小,都會造成不合適的氣體流動。如果煙囪抽力過大,爐內呈負壓(圖中曲線m),冷空氣經爐門或縫隙向爐內吸入嚴重,這樣會降低爐氣溫度或冷氣體夜蓋金屬表面,對加熱不利反之,煙囪抽力過小,爐內正壓過大(圖中曲線I),爐氣逸出嚴重,致使爐子的熱損失大。因此為了滿足爐子熱負荷變化的需要,應在煙道設置閘門,控制零壓面的位置,使爐內保持微正壓(圖中曲線n)。
對于使用煤氣燒嘴和油燒嘴的連續加熱爐,爐氣運動的原因除本身的位壓頭和煙囪抽力的作用外,更重要的還有燒嘴的噴射作用。氣體從燒嘴噴出。形成一定方向的流股,以及在流股周圍引起速度比較緩慢的回流。火焰是流股的主要部分,溫度較高,回流溫度要低一些。回流的大小取決于燒嘴的角度、高度和外形尺寸。流股的上部回流對爐頂有一定的保護作用。流股的下部回流對金屬的加熱有一定影響,如果下部回流太大,將使傳熱變慢;太小表明火焰可能對金屬有局部過熱的情況。流股在流動過程中速度逐漸降低,靜壓增大,隨后位壓頭開始起較大作用,在流股后半部出現明顯的爐氣上浮現象。因此,應有合理的爐型曲線,以保證正常的爐氣流動。
室狀爐內的氣體流動
一些室狀爐內,常常借助射流的作用造成爐氣的循環,達到使整個爐膛保持溫度均勻的目的,特別在一些低溫的爐子里。經常采取相應的措施。如圖2-42a就是利用射流作用實現爐氣再循環的例子。由于燒嘴的噴射作用,把一部分0燒產物吸回到射流的噴口附近,新鮮的燃燒產物和循環的氣體互相混合,這樣使整個爐膛內的溫度更加均勻。
說明爐氣再循環程度的指標叫循環倍數,它是循環氣體的量VI+V2和射流噴人的氣體量V:之比(見圖2-42a),即循環倍數K值越大,表示再循環越強烈。在同一環流區內,氣體運動的速度越高,則循環倍數越大。射流在克服環流阻力上消耗的能量越多,則循環倍數也越大。強烈循環使爐膛內溫度更均勻,被加熱物料的受熱也更均勻。
實現爐氣再循環的方案很多,有一些低溫的爐子(主要是熱處理用爐)。是通過鼓風機或風扇來實現氣體再循環的,采用這種方法來使爐溫均勻并強化對流熱交換,如圖2-42b所示。在電阻加熱爐或馬弗爐內,還可以利用鼓風機或風扇來使保護氣體產生循環。
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