蓄熱室

蓄熱室是通過介質的蓄熱和放熱進行熱交換的餘熱回收設備。主要結構包括牆體、格子體、底煙道、支承格子體的爐條拱等。其內部結構形式、格子體的結構及材質是影響熱回收效率和工藝特性的關鍵。按氣體流動方向可分為立式和臥式;按結構形式可分為連通式和分隔式。

基本介紹

• 中文名：蓄熱室
• 外文名：Regenerative chamber
• 定義：熱風爐進行熱交換的主要場所
• 形式：格子磚砌成的格子室
• 類型：有板狀和整體穿孔兩種
• 學科：冶金工程

結構形狀

蓄熱室是熱風爐進行熱交換的主要場所。它是用格子磚砌成的格子室，也可以說是一個龐大的格子磚垛。格子磚型有板狀和整體穿孔兩種。其格孔形狀有圓形、三角孔形、方孔形、矩孔形和六角孔形。格子磚表面也有平板的，也有波紋的。在多數情況下，蓄熱室由不同孔型的格子磚砌成若干段。由於煤氣含塵量不斷降低，現代高風溫熱風爐要求進一步增加蓄熱面積和格子磚的穩定性，所以格孔尺寸和厚度趨於縮小，熱風爐尺寸加大，板狀磚逐漸被整體穿孔磚所代替。

工作原理

蓄熱室的廢氣和待預熱氣體不能同時流過一室，故必須成對使用，廢氣和待預熱氣體不能同時流過一室，故必須成對使用，一個通過廢氣，另一個通過待預熱氣體，經一段時間後氣流換向。在玻璃熔窯中，當高溫廢氣從小爐排出流經池窯一側蓄熱室時，格子體升溫蓄熱，氣流換向後，燃燒用空氣（或煤氣）流經此已被加熱的格子體，吸收部分蓄熱而升溫，格子體則放熱降溫。池窯兩側蓄熱室周而復始地輪流進行蓄熱、放熱過程。其中的熱交換屬不穩定態傳熱，廢氣溫度、格子體溫度、氣體的預熱溫度都隨時間周期性地變化。

蓄熱室的面積一般是從選定的熱風爐直徑扣除燃燒室斷面積而得到的，它應該用填滿格子磚的通道面積中的氣流速度來核算。為了保證傳熱速度，要求氣流在紊流狀態流動，即雷諾數大於2300。由於氣體在高溫下粘度增大，而且格孔小不易引起紊流，故現代高風溫熱風爐要求有較高的流速以滿足傳熱的要求，在生產中常有這樣的情況，蓄熱面積不少，頂溫很高，但風溫上不去，煙道溫度卻上升很快，其原因主要是流速低造成的。

分類

分割式蓄熱室

橫火焰池窯每側各小爐單獨擁有的煤氣蓄熱室和空氣蓄熱室。與連通式蓄熱室相比，優點是：調節閘板位於低溫處，較易調節各小爐的氣流量和易於實現窯內縱向溫度制度和氣氛性質的調節；可減少氣流死角，提高容積利用率；便於熱修。但結構複雜，占地面積大，煙道長，氣流阻力大。用於對窯內溫度制度和產品質量要求較高的窯爐。

連通式蓄熱室

橫火焰池窯每側的各小爐所共有的連通的煤氣蓄熱室和空氣蓄熱室。結構簡單，煙道阻力小，換向時煤氣損失少。但調節閘板位於高溫處，難於正確調節各小爐的氣體分配量和窯縱向溫度分布，橫斷面上氣流分布不易均勻，容積利用率低，熱修不便。用於規模較小，占地面積受到限制，對縱向溫度分布和產品質量要求不甚嚴格的窯爐。

箱式蓄熱室

無垂直上升道，窯內廢氣沿小爐水平通道直接導入的蓄熱室。與有垂直上升道的蓄熱室相比，特點是：廢氣進入格子體前的溫降較小；氣流在格子體橫截面上的分布較均勻；氣流阻力較小；可設定較高的格子體，使受熱面積加大；熱效率較高，氣體預熱溫度較高。多用於以高熱值燃料為熱源的窯爐，結構布置較方便。

焦爐蓄熱室

用耐火磚砌築的用高溫廢氣預熱空氣或貧煤氣的空間。位於焦爐爐體下部。蓄熱室長軸與焦爐長軸平行為縱向布置；兩軸垂直為橫向布置。它由小煙道、箅子磚和上部空間組成。小煙道一端與對應的廢氣盤相接，引進空氣或貧煤氣，引出廢氣。上部空間擺滿型磚，燃燒廢氣將型磚加熱；熱型磚可把空氣或貧煤氣預熱到1000℃左右，通過頂部兩排斜道送入對應的立火道。

影響因素

磚的表面就是蓄熱室的加熱面，格子磚塊作為貯熱介質，其特性對熱風爐的蓄熱能力，換熱能力以及熱效率有直接影響。

蓄熱室的蓄熱能力取決於格子磚幾何尺寸和磚形、格子磚氣體力學特性、耐火材料的導熱性能、熱容量和密度。

在蓄熱能力及熱交換性能方面，矩形格孔優於其他孔型，但是，蓄熱室在結構上的穩定性是非常重要的，而圓形格孔的格子磚有強度高的優點，目前已被廣泛採用。