琉璃瓦窯的熱效率原理解析
衡量琉璃瓦窯的熱效率有兩個指標,一個是焙燒產品的熱利用系數,另一個是窯的余熱利用程度。
目前隧道窯的熱效率普遍不高。雖然利用了一些冷卻產品的余熱,如抽取干燥體和在窯爐頂部安裝罐或鍋爐,但這些余熱并沒有得到充分利用。特別是水箱內的熱水和鍋爐內的蒸汽在二次利用率普遍較低。窯頂、窯壁、車下散熱仍相當大。
有些琉璃瓦窯爐的溫度很高。一些窯爐還將一些熱空氣從燒成區回流到冷卻區(限制了火的速度)。至于使隧道窯焙燒的有效熱(即用于蒸發、化學反應和加熱產品到最高溫度所需的熱量除以燃料的化學熱),只有15%左右的余熱利用(取出來烘干機體,窯頂水箱用于鍋爐的熱量除以燃料化學熱量)約為20%,其余均為損失。熱損失大概是:約30%的廢氣被帶走,約20%的窯頂和窯壁被分散,約10%的窯產品和窯車被帶走,車下的散熱和滲漏也很多。
因此,應進一步采取措施提高余熱利用率,減少熱損失,是提高窯熱效率、節約燃料的重要途徑。
提高琉璃瓦窯熱效率的另一種方法是使窯溫盡可能均勻,在焙燒過程中加快傳熱,從而縮短焙燒時間,提高產品的產量和質量,降低燃料消耗。
實踐證明,只有加快傳熱速度,減小窯內溫差(特別是在熱帶前區制造一種“強湍流”狀態,以減小溫差),才能實現快速焙燒。
影響窯內傳熱的因素有三個:
對流和輻射傳熱系數、窯內氣體(火焰)與制品的溫差、傳熱面積。
無論增加哪一種,單位時間內傳遞給產品的熱量都能增加,焙燒速度也能加快。預熱區主要為煙氣對流換熱(燃燒區主要為火焰輻射換熱(強化固體輻射換熱))。固體輻射的傳熱系數比氣體的傳熱系數大得多,增強的固體輻射能極大地增強傳熱過程,促進快速焙燒。
這種坯料適合薄碼料。薄碼使間隙增大,可提高氣體輻射層的厚度,從而提高輻射能力,加速傳熱效率的提高遠遠超過了氧氣消耗的成本。