燃气烧嘴配套加热炉内的高温气体流动规律

网站编辑：admin │ 发表时间：2021-08-26 │

燃气加热炉主要以高速燃气烧嘴为主，其内的高温气体流动对加热产品有重要的影响。特别是低温加热炉，以对流加热为主，气体流动直接影响加热炉的生产效率。了解燃气加热炉内气体流动，可以更好的控制加热所需要的温度分布和压力分布。本文以现以燃气室式加热炉和连续加热炉为例分析炉内气体流动特征。

室式加热炉内的气体流动

小型工件的热处理或锻造加热工艺中，常使用室状炉，这类炉子结构简单，投资较小，生产周期灵活。室式加热炉主要靠对流传使炉气的循环，达到使整个炉膛保持温度均匀的目的，特别在一些低温的炉子里更加明显。通过燃气高速烧嘴的喷射作用，使高温气体把整个炉膛内的空气迅速加热，有研究表明，在一定空间内，气体运动的速度越高，则循环倍数越大。强烈循环使炉膛内温度更均匀，被加热产品受热也更均匀。

室式加热炉增加炉内气体循环的方法很多，如室式热处理炉，通过选用DK高速烧嘴或DAKE中速烧嘴和采用高压离心风机的方式来增加气体循环。为了强化对金属的加热，必须保证炉气充满炉膛，为此应有足够的高温气流和适当的炉膛高度，保持合适的炉压，可采取炉膛排烟口设置在炉底或是炉尾，便于炉气贴近金属表面流入烟道。适当的烟囱抽力，可以将加热完毕温度较低的炉气及时排出炉外，让新的高温炉气充满炉膛，加快传热过程。但烟囱抽力过大或过小，都会造成不适合的气体流动。如果烟囱抽力过大，冷空气经炉门或缝隙向炉内吸入严重，这样会降低炉气温度或冷气体覆盖金属表面，对加热不利；反之，烟囱抽力过小，炉内正压过大，炉气溢出严重，致使炉子的热损失大。

连续加热炉内的气体流动

连续加热炉一般用于生产量比较大的工艺，隧道窑、推板窑、辊道窑都是属于连续加热的炉子。连续加热炉相较于室式加热炉热利用率高，炉内气体流动也比较合理。在连续加热炉内，高温炉气从烧嘴喷出，经过炉膛完成对金属的加热后，从排烟口排除炉外。

燃气连续加热炉多采用高速烧嘴，炉内高温气体运动靠高速烧嘴的喷射之外还利用炉体本身的炉体压头和烟囱或引风机的抽力作用。

连续加热炉高温气体从烧嘴喷出后，在炉内形成一定方向的流股，以及在流股周围引起速度比较缓慢的回流。火焰是流股的主要部分，温度较高，回流温度要低一些。回流的大小取决于烧嘴的安装角度、安装高度和烧嘴类型，不同于室式加热炉采用DK中速烧嘴，连续加热炉往往采用DAKE高速喷嘴。流股的上部回流对炉顶有一定的保护作用。流股的下部回流对金属的加热有一定影响，如果下部回流太大，将使传热变慢；太小表明火焰可能对金属有局部过热的情况。流股在流动过程中速度逐渐降低，静压增大，随后位压头开始起较大作用，在流股后半部出现明显的炉气上浮现象。因此，应有合理的炉型曲线，以保证正常的炉气流动。