燃气辐射干燥窑的试验研究

论文摘要

工业炉是工业生产中重要的耗能设备,每年耗用的能源数量很大,主要使用电加热,其集中电力负荷已经造成对当地电力需求状况的影响,而耗电量产生的成本也开始制约工程的经济效益。在各种工业炉中,燃气工业窑炉有众多优点。并且丰富的天然气能源为我国开发天然气能源,改变热处理设备的单一能源结构,提高能源利用率,实现能源综合利用创造了条件。因此合理地采用高新燃气技术加速电子工业窑炉的改造,达到提高产品质量与产量,节能、降低生产成本,减少污染物的排放等效果。本文主要研究燃气辐射干燥窑的干燥特性。本文首次运用了以石英辐射管为辐射源的试验方法进行试验。这种辐射管黑度高,热辐射的效率也高,有利于提高干燥窑的热效率。本实验为了使燃气的热能得到最大限度的应用,还专门设计制作了燃气红外辐射燃烧器与所建的干燥窑配套使用。本课题以粘土砖为试验干燥对象,研究分析了工件内部温度与所在环境温度分布、砖内部不同断面的温度分布、窑内不同水平面的温度分布、窑内不同纵断面的温度分布状况。同时还在燃气辐射干燥窑的基础上将之改造成电辐射干燥窑,并将洛阳某耐火材料厂的对流干燥数据与本文所研究的燃气辐射干燥和改造后的电辐射干燥进行了经济性比较。分析并阐述了燃气辐射干燥窑所具有的优势。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 绪论
• 1.1 课题背景及研究意义
• 1.1.1 课题研究背景
• 1.1.2 研究目的及意义
• 1.2 工业窑炉装置综述
• 1.2.1 工业窑炉的分类
• 1.2.2 工业窑炉的热利用特点
• 1.2.3 工业窑炉的热损失
• 1.2.4 工业窑炉的节能基本方向
• 1.3 本文主要研究内容
• 2 燃气红外辐射干燥的工作原理及特点
• 2.1 红外辐射的基本理论
• 2.1.1 红外辐射的概念
• 2.1.2 红外辐射的基本规律
• 2.1.3 国内外红外辐射技术的研究进展
• 2.1.4 红外辐射加热的应用
• 2.2 粘土砖的红外辐射干燥机理
• 2.2.1 粘土砖对红外辐射的吸收
• 2.2.2 粘土砖干燥过程中水分的迁移
• 2.3 干燥窑上燃气辐射干燥的可能性
• 2.3.1 电力干燥的形式
• 2.3.2 燃气干燥的形式
• 2.3.3 燃气干燥的粗略能效评估
• 3 红外辐射干燥的数学模型简介
• 3.1 红外辐射干燥数学模型的研究进展
• 3.2 单项扩散模型的介绍
• 3.3 指数模型的介绍
• 3.4 Page 模型的介绍
• 3.5 其它模型
• 4 实验装置及实验方法
• 4.1 燃气辐射干燥窑
• 4.1.1 燃烧装置的形式与其安放位置
• 4.1.2 工件装出炉方式
• 4.1.3 干燥窑的控制
• 4.1.4 排烟、湿系统及其设置位置的确定
• 4.1.5 实验仪器
• 4.1.6 测试方法
• 4.1.7 效率的计算方法
• 4.2 电辐射干燥窑
• 4.2.1 燃烧装置的形式与安放位置
• 4.2.2 工件装出炉方式
• 4.2.3 干燥窑的控制
• 4.2.4 排烟系统有其设置位置的确定
• 4.2.5 实验仪器
• 4.2.6 测试方法
• 4.2.7 效率的计算方法
• 5 电辐射干燥与燃气辐射干燥的结果分析
• 5.1 实验结果及分析
• 5.1.1 干燥窑上的燃气辐射干燥实验
• 5.1.2 干燥窑上的电热辐射干燥实验及与燃气辐射窑的比较
• 5.2 本章小结
• 6 结论及展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录