蜂窝陶瓷蓄热体介绍
蜂窝陶瓷蓄热体目前广泛用于工业热工设备节能技术方面,使工业热工设备提高效率,
降低能耗,提高产量和改善质量,是解决能源与环境问题的重要而有效的手段。蜂窝陶瓷蓄
热体截面孔主要有正方形和正六边形两种孔结构,且孔道是相互平行的直通道结构。这种结
构大大降低了气孔流经的阻力,大幅度提高了蓄热体的单孔体积换热效率。
产品功能:
1.降低废气热损失,最大限度提高燃料的利用率,降低单位能耗;
2.提高理论燃烧温度,改善燃烧条件,满足热工设备的高温要求,扩大低热值燃 料的应用
范围,尤其是高炉煤气的应用范围,提高燃料热值的利用率;
3.改善炉膛热交换条件,提高设备的产量和产品的质量,减少设备投资;
4.降低热工设备单位产品的废气排放量及有害气体的排放量,减少大气污染,改善环境。
产品材质:堇青石质、莫来石质、铝质、刚玉莫来石质、致密堇青石、致密莫来石等;
产品规格:尺寸:100×100×100、100×150×150、150×150×150、150×150×300(mm) 等,
可根据客户要求尺寸生产。
孔数:25×25、40×40、43×43、50×50、60×60等
孔型:正方形、矩形、正六边形、圆形、三角形等
以上可根据客户要求生产各种规格。
产品特点:
蜂窝陶瓷蓄热体具有低热膨胀性、比热容大、比表面积大、压降小、热阻小、导热性能
好、耐热冲击好等特性;广泛用于冶金机械行业蓄热式高温燃烧技术(HTAC),它把回收烟
气余热与高效燃烧及降低NOX排放等技术有机的结合起来,从而实现极限节能降低NOX
排放量的目的。
主要使用范围:钢铁厂、垃圾焚烧炉、废气处理热工设备、化工厂、冶炼厂、发电厂、动力
产业锅炉、燃气轮机、工程取暖装备、乙烯裂解炉等。
产品功能:
1.材质多样,可根据客户和使用环境的不同,选用不同材质和规格的产品。
2.孔壁薄、容量大、蓄热量大、占用空间小。
3.孔壁光滑、背压小。
4.使用寿命长、不易渣蚀、粘蚀和高温变形。
5.产品质量规格高,安装时,蓄热体之间排放整齐,错位小。
6.耐热冲击性佳,导热性能好,机械强度大。
Honeycomb ceramic regenerator are widely used in industrial thermal equipment,
energy-saving technologies, the industrial thermal equipment to improve efficiency, reduce energy
consumption, increase production and improve quality is to solve the energy and environmental
issues important and effective means. Honeycomb ceramic regenerator cross-sectional faces are
mainly two kinds of square and hexagonal pore structure and pore are mutually parallel straight
channel structure. This structure significantly reduces the stomatal resistance to flow through a
substantial increase of the regenerator heat transfer efficiency of the single-hole size.
Product Features:
1. reduce the exhaust heat loss, maximize fuel efficiency, reduce unit energy consumption;
2. improve the theoretical combustion temperature, improve combustion conditions to meet the
high-temperature thermal equipment, and expand the application of low calorific value fuel,
particularly in the application of blast furnace gas, improve the utilization of heat value of fuel;
3. to improve the furnace heat exchange conditions, and improve device yield and product quality,
reduce equipment investment;
4. thermal equipment unit to reduce emissions and harmful gas emissions, reducing air pollution,
change Improving the environment.
Product Material: cordierite, mullite, silicon oxide, corundum mullite, cordierite dense, dense
Cordierite, etc.;
Product Specifications:
Size: 100 * 100 *100,100 * 150 * 150,150* 150 *150,150 *150 * 300 (mm)
And so on, can be produced according to customer request size.
Number of holes: 25 * 25,40* 40,43 *43,50 * 50,60* 60, etc.
Pass: square, rectangular, hexagonal, circular, triangular, etc.
Above can produce various specifications according to customer requirements.
蜂窝陶瓷
蜂窝陶瓷蜂窝陶瓷是一种多孔性的工业用陶瓷,其内部是许多贯通的蜂窝形状的平行通道,这些蜂窝体单元由格子状的簿的间壁分割而成。
其材质目前主要有堇青石2MgO.2AL2O3.5SiO2),钛酸铝(AL2TiO5),莫来石(3AL2O3.2SiO2),刚玉(AL2O3)及复合型等,与一般陶瓷相比,具有低热膨胀性、耐热冲击、比表面积大、耐腐蚀等特性。
孔密度最高可达800孔/平方英寸。
汽车行业使用堇青石蜂窝陶瓷作载体,由于其比表面积大,可以负载足够的贵金属等催化活性组分,从而组成汽油、柴油汽车、载重运输车的尾气净化装置,使通过的汽车废气一氧化碳(CO)、碳氢化合物(HC),氮氧化合物(NOX)得以净化后排出。
火力发电厂燃煤锅炉的烟气去除NOX净化系统,国外的大量垃圾焚烧有害气体净化系统、化学工业和采矿业的有毒气体净化处理也普遍使用蜂窝陶瓷作为载体。
冶金行业蓄热式燃烧器目前正大力推广使用蜂窝陶瓷作为蓄热体,利用其表面积大、热阻小、导热性能好、耐热冲击,实现真正意义上的频繁快速蓄热换热、降低污染气体排放的目的。
另外,在特种钢材金属液的过滤等方面也有很大的使用价值。
化学工业和石油工业传质和分离工程领域使用蜂窝陶瓷规整填料,比目前该行业普遍使用的波纹填料在改善流体均匀分布,提高分离效率及解决放大效应,降低填料层阻力及持液量以提高生产效率等方面更为有效。
燃气灶具等采用较簿的蜂窝陶瓷片覆盖火口上方,能使热量均衡分布,提高节能效果。
高铝陶瓷过滤片高铝质蜂窝陶瓷载体即高铝陶瓷过滤片是为适应欧、美、英等发达国家石油化工脱硫催化剂用的需求而开发的。
使用这种新型载体浸渍催化剂后,可以提高脱硫效率,促使气硫分布均匀而降低气阻等效果。
使用高温煅烧成的大颗粒坚硬团聚状氧化铝作为载体的主体原料,载体中氧化铝含量达90%以上,并使用螺旋式搅拌磨和闭环粉磨工艺加工,使a-Al2O3颗粒呈球状,且粒度分布集中,很好地满足了高气孔率和优势孔径孔隙分布集中的要求,提出了微孔陶瓷载体显微结构目标模型,解决了无机材料高气孔率和高机械强度不可兼得的难题。
陶瓷蓄热体原理
陶瓷蓄热体原理
陶瓷蓄热体是一种利用陶瓷材料的热物性质实现蓄热的装置,其原理主要基于陶瓷材料的热容量较大、热导率较低、热传导时间较长等特点。
陶瓷材料具有良好的热容性能,即在加热时可以吸收较多的热能而不显著升温;在冷却时可以释放较多的热能而不显著降温。
这种热容性能使得陶瓷蓄热体能够有效地吸收和释放热能,实现蓄热和释放热能的功能。
此外,陶瓷材料的热导率较低,即传导热量的能力较弱。
这意味着陶瓷蓄热体可以更长时间地保持热能,而不会快速地向外传导或散失。
陶瓷蓄热体的原理可以用简单的示意图来解释:当陶瓷蓄热体处于高温环境中时,陶瓷材料吸收热能,并将其储存起来。
当温度下降时,陶瓷材料会释放储存的热能,使周围环境升温。
这种原理使陶瓷蓄热体被广泛应用于各种热管理系统中,例如太阳能热水器、地暖系统、暖风机等。
通过充分利用陶瓷材料的特性,陶瓷蓄热体能够实现高效的蓄热和释放热能,提高能源利用率,实现节能环保的效果。
陶瓷蓄热体工作原理
陶瓷蓄热体工作原理
陶瓷蓄热体是一种利用陶瓷材料的热传导性能,来实现热能储存和释放的装置。
其工作原理如下:
1. 储热阶段:当外部热源(例如太阳能或电加热器)为陶瓷蓄热体供热时,陶瓷材料会吸收并传导热能。
由于陶瓷材料具有较低的热导率,其内部会形成较高温度的热点。
2. 热传导阶段:一旦外部热源停止供热,陶瓷蓄热体内的热能将开始向周围环境传导。
由于陶瓷蓄热体内部温度高于环境温度,热能将会以热传导的方式从高温区域向低温区域传递。
3. 释放热能阶段:陶瓷蓄热体内部的热传导过程将导致热能的释放,使得外部环境得到陶瓷蓄热体储存的热能。
这种释放可以在较长时间内持续进行,从而为所需的热能供应提供持久的热源。
通过以上工作原理,陶瓷蓄热体实现了热能的储存和释放,使得其成为一种有效的热能存储装置,被广泛应用于太阳能热水器、辐射供暖等领域。
陶瓷蜂窝体在蓄热燃烧系统中的应用研究
陶瓷蜂窝体在蓄热燃烧系统中的应用研究摘要:介绍了新型蓄热材料陶瓷蜂窝体的优良性能,技术特点,以及采用该蓄热体的所产生的巨大的优势。
关键词:陶瓷蜂窝蓄热换热工业炉:中图分类号: tk513 文献标识码: a 文章编号:1.应用背景石油化工以及使用有机溶剂的行业,如喷漆、印刷行业、覆铜板、pcb、汽车等行业经常排放出含有挥发性有机化合物(volatile organic compounds,voc)的气体,这些气体大多数都是有害气体,对人的健康构成了极大的威胁;同时,也造成了严重的环境污染。
比如,一些voc气体能够和发生化学反应,形成光化学烟雾;另有一些voc则对大其中的臭氧层构成了破坏。
因此,合理的对这些废气的处理,显得格外的必要和迫切。
对于这些废气的处理,目前国际上应用的比较成熟的是蓄热式热氧化法,在所采用的蓄热材料上,我们经常采用的是普通的耐火砖,由于其比表面积不大,因此设备的体积相当庞大,且热回收率较低,而采用陶瓷蜂窝作为填料后,由于其具有很高的比表面积和高的热容,单位体积的传热面积高达100~600m2,甚至更多,故体积可大大缩短。
同时,由于高的热传播速率,阀的切换时间也由以前的几十分钟缩短到几分钟,甚至十几秒的时间。
这大大有利于减少炉内的温度波动。
本文将重点对陶瓷蜂窝体燃烧系统做以介绍。
2.蓄热燃烧机理如图1所示为一蓄热燃烧装置的简图。
该系统主要由一个燃烧室、两个陶瓷填料床和两个切换阀组成。
废气最初先进入左边的填料塔,里面的填料对废气进行预热,同时填料本身得到冷却,然后废气进入燃烧室燃烧除去里面的有机废弃物,接着,生成的烟气一部分由热旁路流出(用于加热导热油),其余的烟气则经过右边的填料塔,得到冷却,最后排除至大气;当走边填料塔里面的填料温度低于某一预定值后,切换阀起作用,废气先经过右边填料塔,然后经过燃烧室和左边填料塔,最后排除至大气,这样周而复始,完成循环,达到除去voc的目的。
3.陶瓷蜂窝的结构及其性能3.1 结构特点陶瓷蜂窝体为蓄热元件,如图2,其壁厚较薄,约为0.2~0.5mm,蜂窝的单元间距约为1~3mm,和其他的蓄热材料相比,具有较大的比表面积。
加热炉陶瓷蜂窝体出现断裂、堵塞的原因分析以及有效措施
加热炉陶瓷蜂窝体出现断裂、堵塞原因分析及有效措施:蓄热燃烧技术是一种节能的新型燃烧技术,目前已经在许多国家推广应用。
该技术具有高温度效率和热效率的原因,蓄热体是一个关键部件。
但从实际应用来看,陶瓷蜂窝体寿命往往不尽人意,原因是多方面的,主要是蜂窝材料不合理、使用环境恶劣或设计不合理等。
本文分析了现场提取的受损陶瓷蜂窝,总结出其损坏的原因和解决,以期为蜂窝体的选用、生产及现场的应用、维护提供有益的建议。
1、损坏原因分析莫来石是目前广泛使用的蜂窝陶瓷蓄热体,就理论上讲,其耐火度和荷重软化点都大于1400℃,完全能够满足加热炉烟气温度小于1300℃的使用条件,但在实际应用中却出现破裂或堵塞的现象。
综合多个钢厂加热炉陶瓷蜂窝体的使用情况,将其损坏原因归纳如下:(1)蜂窝材料陶瓷蜂窝材料的选用非常关键,应优先考虑耐急冷急热性能好、比热大、密度大的材料。
蜂窝体的破裂,很大程度上是由于其材质的选取不合理。
烟气与空气对陶瓷蜂窝体反复冲刷,导致陶瓷蜂窝体的温度出现频繁变化,这对其材质提出了更高的要求。
工程中使用的蜂窝材料耐急冷急热性能往往不好,容易出现破损现象。
目前蜂窝体有十多种材质,其中以莫来石质,铝质瓷,致密堇青石质,疏散堇青石质,炻瓷应用最为广泛,其化学成分组成及性能如表1。
(2)使用环境炉中的氧化铁垢和材料本身的氧化铁含量降低了蜂窝的耐火性。
蜂窝体的主要成分是Al2O3和SiO2。
在还原性气氛中,一些低铝蓄热体材料,只要吸收少量的氧化亚铁,就会在低于1210℃的温度下形成液相。
而莫来石和刚玉的高铝材料却要到1380℃并吸收大量的氧化亚铁之后,才会形成液相。
(3)设计因素蓄热式加热炉中,双蓄热占绝大多数。
由于空气和煤气的喷嘴都很大,空气、煤气流股混合效果不理想,会导致不完全燃烧。
当剩余的空气和气体进入蜂窝的狭窄空间进行混合时,导致二次燃烧损坏蜂窝体。
空气(或煤气)和烟气在蓄热室内的流动不均匀时,容易导致局部的温度偏高或偏低,产生热应力,从而影响蜂窝的使用寿命。
分层蜂窝蓄热体
分层蜂窝蓄热体
分层蜂窝蓄热体是一种用于储存和释放热能的创新技术。
它的设计灵感来源于蜂窝结构,通过不同层次的蜂窝结构,实现了高效的热能储存和释放。
分层蜂窝蓄热体由一系列相互连接的小蜂窝组成,每个小蜂窝都是一个小容器,用于储存热能。
这些小蜂窝按照一定的规律排列,形成了整个蓄热体的结构。
蜂窝的设计是关键,它可以增加蓄热体的表面积,使得热能的吸收和释放更加高效。
同时,蜂窝之间的连接也十分重要,它们使得热能可以在蓄热体内部进行传递和均衡。
分层蜂窝蓄热体的工作原理是通过吸热和放热过程实现的。
当外界温度较高时,蓄热体会吸收热能并储存起来。
而当外界温度下降时,蓄热体会释放储存的热能,使得周围环境温度得到提升。
这种分层蜂窝蓄热体的应用十分广泛。
它可以用于建筑物的供暖系统,通过储存白天的太阳能热量,在夜晚释放出来,实现节能环保。
同时,它还可以用于工业生产中,储存高温热能并在需要时释放,提高能源利用效率。
分层蜂窝蓄热体的优势在于其高效性和可持续性。
相比传统的热能储存技术,它更加节能环保,并且可以提供持续稳定的热能供应。
同时,它的结构设计也使得其具有较长的使用寿命和较低的维护成
本。
总的来说,分层蜂窝蓄热体是一种创新的热能储存和释放技术,具有广泛的应用前景。
它的设计灵感来源于蜂窝结构,通过不同层次的蜂窝结构实现了高效的热能储存和释放。
通过合理的布局和连接,分层蜂窝蓄热体可以实现持续稳定的热能供应,为建筑物供暖和工业生产提供可持续的解决方案。
蜂窝陶瓷蓄热体传热与阻力特性的热态实验研究
实现显热回收
[ 1- 3]
。
蓄热体性能对蓄热室换热效率、蓄热室的大 小、布置都有重要影响, 直接关系到整个燃烧系 统的设计, 而目前国内对蓄热体性能参数的研究 还不够深入细致 , 很难直接指导工业设计。实验 采用四种不同规格蓄热体 , 对蓄热室内的温度分 布、蓄热体传热系数、阻力损失、温度效率、热 效率等重要参数进行研究 , 为工业生产提供直接 设计依据。 1 实验装置和方法 整个实验装置由蓄热式回收系统、 换向系统、
室上, 通过数据采集卡与计算机相连接, 实现温 度的自动采集。皮托管测速计按如图 1所示的位 置布置 4 支 , 通过压力采集器与计算机相连接, 通过计算机测量两侧进风、抽风的皮托管测速计 压差来显示流量。蜂窝体蓄热室的阻力损失通过 布置在进风口和燃烧室前的两 个 U 形管压力计 进行测量。 实 验 采 用 比 表 面 积 为 686 65 、 906 52 、 2 3 742 65 、 800 06m /m 四种蓄热体进行。
参 [ 1] 钟水库 , 马宪国 态特性实验研究 [ 2] 王 考 文 献
蜂窝型陶瓷 蓄热体换热 器的热动 工业加热 , 2006, 28( 4): 35- 38 高性 能复合相变 蓄热材 北京 : 冶金 工 业 出版 蜂 巢蓄热体换 热性能 897
华 , 王胜林 , 尧文涛
料的制备 与 蓄热 燃 烧技 术 社 , 2005 [ 3] 王皆腾 , 祁海鹰 , 李宇红等 的实验研究 - 899 [ 4] 编写组
图 4 炉膛温度对传热系数的影响
图 3 流量对传热系数的影响
图 5 流量对阻力损失的影响 ( 下转第 62 页 )
蓄热体讲义
蓄热体讲义-----强大的热工知识数值模拟假设条件高温空气或煤气燃烧的蜂窝型蓄热体采用方孔蜂窝体砌筑而成。
蓄热体的操作周期由加热期和冷却期组成,如图一所示,在加热期,流过格孔的高温烟气将热量传递给蜂窝体;在冷却期,低温的空气或煤气以相反的方向流过孔格并获得热量。
在高温气体燃烧过程中,蓄热体及流体的温度周期性随时间而变化。
假设条件:各孔格内传热相同,忽略蓄热室内的辐射换热和热损失;流体的热物理性参数恒定不变;蓄热体具有各向同性热特型,其比热是一个关于温度的多项式;蓄热介质的表面积及质量分布均匀;烟气与空气或煤气的入口速度及温度在横截面上的分布均匀,且不随时间变化;不考虑空气与烟气物性的差异对蓄热体特性的影响。
蓄热体条件,壁厚0.5mm,蜂窝体单元间距3mm,蓄热体室长度为600mm,每相邻四个格孔的中心线围成一个正方形区域。
以该区域和延蓄热室长度方向的三维空间的蓄热体作为计算。
采用非均匀网格划分计算区域。
进口采用Dirichlet条件,直接设定进口速度,在一个工作周期中加热和冷却两个阶段具有相同的质量流量,但由于冷热气体的温度差异,使得它们的进口速度差别很大。
结合现场实际加热期烟气入口温度为1500K,冷却期入口温度为305K,还有相应流速和压力。
1、蜂窝体内的流体流动与换热特征计算表明,蜂窝体横截面上的气体的温度与速度具有相似分布,工况2种加热期,温度与速度在蜂窝体中心处横截面上的等值线分布图见3,它们的最大值都位于通道中心处,而靠近壁面处等温线和等速线的分布较密,通道中心处和靠近壁面处的温度相差很大,靠近壁面的流体流速很小,说明蓄热体壁面和气体间的换热强烈,狭长的格孔通道对流动和换热有较大的影响。
流体经过阻力损失最小的地方,流速越大,但换热越不强烈,反之2、换向时间对蓄热效果的影响通常用蓄热体的温度效率E和余热回收率η来评价蓄热体的换热性能:E=(ta1-ta0)/(tf0-ta0 )η=Ga(Cp,a•ta1-Cp,a•ta0)/{Gf•tf0•Cp,f}式中,ta0,ta1分别为空气进口及出口温度,tf0为高温烟气的进口温度,Ga,Gf分别为空气及烟气的质量流量,Cp,a为空气的比热,Cp,f为烟气的比热。
分层蜂窝蓄热体
分层蜂窝蓄热体
分层蜂窝蓄热体是一种用于储存和释放热能的设备。
它由许多小蜂窝状的房间组成,每个房间都填充着热媒体,例如石蜡或盐。
这些房间被分层排列,形成一个整体。
蜂窝蓄热体的设计理念源自自然界的蜂巢结构。
像蜜蜂一样,我们利用这种结构来储存和释放热能。
这种结构的优点是可以有效地增加表面积,从而增强热传导效果。
而且,分层蜂窝状的设计使得热能可以在各个房间之间自由传递,提高了储存和释放热能的效率。
分层蜂窝蓄热体的工作原理是利用热媒体的相变特性。
当外界环境温度较高时,热媒体吸收大量的热量,并在蜂窝房间中融化。
这时,热媒体从固态变为液态,并储存在蓄热体中。
当环境温度下降时,热媒体开始释放热能,从液态变为固态。
这个过程中,蓄热体会释放出储存的热量,使得室内保持温暖。
分层蜂窝蓄热体的应用非常广泛。
它可以用于建筑物的供暖系统,提供持续稳定的热能。
同时,它还可以用于工业生产过程中的热能储存和回收。
通过合理设计和使用分层蜂窝蓄热体,可以有效地提高能源利用效率,减少能源消耗。
分层蜂窝蓄热体是一种高效储存和释放热能的设备。
它的设计灵感来自自然界的蜂窝结构,通过合理的分层设计和热媒体的相变特性,实现了热能的高效储存和回收。
它的应用范围广泛,可以用于建筑
物的供暖系统和工业生产过程中的能源回收。
通过使用分层蜂窝蓄热体,我们可以有效地提高能源利用效率,为可持续发展做出贡献。
蜂窝陶瓷蓄热式热交换器热工特性分析_李朝祥
Vol.24No.1安徽工业大学学报第24卷第1期January2007J.ofAnhuiUniversityofTechnology2007年1月文章编号:1671-7872(2007)01-0033-03蜂窝陶瓷蓄热式热交换器热工特性分析李朝祥,周灵敏,郭威,吴承勇(安徽工业大学冶金与资源学院,安徽马鞍山243002)摘要:利用陶瓷球蓄热式热交换器内固体温度分布特征值的数学表达式,类推导出蜂窝陶瓷蓄热式热交换器的特性关系式,为蜂窝陶瓷蓄热式热交换器热工行为的进一步研究、优化设计方法的建立,及蜂窝蓄热式热交换器热工行为的评价提供了理论依据。
关键词:蓄热式热交换器;蜂窝陶瓷;热工特性中图分类号:TK122文献标识码:AStudyontheThermalPerformanceofHoneycombRegenerativeHeatExchangorLIChao-xiang,ZHOULing-min,GUOWei,WUCheng-yong(SchoolofMetallurgyandResource,AnhuiUniversityofTechnology,Ma'anshan243002,China)Abstract:Accordingtothemathematicalexpressionoftemperatureintheregenerativeheatexchangerofsphericitypackedbed,thecharacteristicexpressionofthetemperatureinhoneycombregenerativeheatexchangeriseducedbyanaloginganalysis.Thusanimportanttheoreticalapproachisgivenforthefurtherinvestigationregardingtheperformanceofhoneycombregenerativeheatexchanger,aswellasfortheopthmumdesignandtheevaluationoftheperformanceofexistingheatexchangers.Keywords:regenerativeheatexchanger;honeycomb;thermalperformance引言高效蓄热式热交换器的高温预热和高效余热回收技术,是目前工业热设备节能技术的重要研究方向。
