回转烘干机下部燃烧室的烟气经排烟口进入烟气对流换热段,烟气两行程,再由引烟机排出。空气由进风口(偏心扩散均风结构)经对流换热降低炉外筒温度,减少热损失并对空气预加热,到达顶部进入带插入件的钢管内对流换热后,进入下部集风室,经喷流冲击换热再到上部对流换热后由热风出口产出高温热风,空气三行程。
在回转烘干机换热体的下部高温段采用喷流冲击换热方式,根据冲击对流传热原理,高速喷出的气流破坏固体表面的流体边界层,使其紊流化,极大地增加了空气侧的对流换热系数,从而提高了综合传热系。因此,增加了换热器的传热能力,减少了体积。降低了制造成本,缩短了投资回收期。空气通过在喷流板上分布的许多小孔,以20m/s以上的速度喷向换热表面,可以降低高温段内筒壁温,同时提高总换热系数,喷流换热的换热系数在38—52W(m2·℃)。回转烘干机热风炉的主要破坏形式为高温氧化碳钢在650℃以下使用,氧化率较低,650-900℃氧化速度加快,超过900℃时急剧氧化。一般碳钢使用温度应控制在450℃以下,空气温度不易超过300℃,1cr18Ni9Ti的高温氧化有特殊规律,当温度在1000℃以下时,氧化速度很低,这是由于铬元素形成的保护膜具有抗氧化作用,当温度在1040—1100℃时,氧化率急剧增加,这是由于高温下氧化膜脱落致使表面进一步氧化造成,此种钢,出炉时温度为1050—1070℃。因此,其使用温度应控制在1000℃以下。采用喷流冲击换热使内筒壁温也降低,可不采用材料价格较昂贵的1Cr25Ni2OSi2,只采用1Cr18Ni9Ti制造,热风出口风温就可达到400℃以上。
插入件技术的采用强化了对流传热,使回转烘干机管内流体发生旋转运动,加强了边界层流体的扰动,使传热过程得到强化;另外,插件可以起到传递辐射热的作用,使流体间接得到管壁对插件的辐射热。一般套筒式对流换热的换热系数为14—19W/(m2·℃)。若想在此基础上提高换热效率只有增加风速,而增加风速的结果是热风炉的阻力增大。因此不能无限的提高风速。而采用插入件技术,强化了对流换热,其换热系数为20-30W/(m2·℃)。无需增加风速,就可达到提高回转烘干机换热系数的目的。在相同的换热面积下,其材料费用与套筒式对流换热式相当,降低了高温热风炉的制造成本。
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