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浅析热传学在窑炉设备中的应用

发布日期:2014-04-01    来源:中国窑炉网   浏览次数:151

     随着对能源问题的重视,人们对与节能有关的复合循环、新型的复合工质的研究发生了很大兴趣。全面掌握热工理论是控制把握工业窑炉实现节能减排的关键 。工业炉窑的发展与生产工艺密切相关。全面掌握热工理论是控制,改进,设计,提高工业窑炉效率的的关键。如降低制品热耗,提高传热速率,减少热损失,窑内气体运动合理,减少气体穿越物料的阻力损失,保证燃料在炉内的充分燃烧问题。
 
    那么传热学在窑炉设备中有哪些应用呢。传热学是研究不同温度的物体,或同一物体的不同部分之间热量传递规律的学科,在冶金和硅酸盐工业中存在许多传热现象。传热的基本方式有热传导、热对流和热辐射三种。 传热的基本方式有热传导、热对流和热辐射三种。  
 
    热传导是指在不涉及物质转移的情况下,热量从物体中温度较高的部位传递给相邻的温度较低的部位,或从高温物体传递给相接触的低温物体的过程,简称导热。热对流是指不同温度的流体各部分由相对运动引起的热量交换。工程上广泛遇到的对流换热,是指流体与其接触的固体壁面之间的换热过程,它是热传导和热对流综合作用的结果。决定换热强度的主要因素是对流的运动情况。  
 
    热辐射是指物体因自身具有温度而辐射出能量的现象。它是波长在0.1~100微米之间的电磁辐射,因此与其他传热方式不同,热量可以在没有中间介质的真空中直接传递。太阳就是以辐射方式向地球传递巨大能量的。每一物体都具有与其绝对温度的四次方成比例的热辐射能力,也能吸收周围环境对它的辐射热。传热学科在很多高技术领域里同样发挥着重要的和无法替代的作用。
 
    人类征服天空和宇宙空间的不懈努力以及所取得的巨大成果,是当今世界上各领域高技术、新材料研最集中的体现。其中传热学所起的作用功不可没。红外辐射除了可以用于工业加热和物料干燥之外,红外测试技术还具有不干扰、不破坏原有温度分布的突出优点,因而在资源勘查、农作物估产、环境监测、火灾防护、医疗诊断,甚至刑事案件的侦破和军事侦察、跟踪等许多高技术领域当中扮演着重要的角色。
   
    多孔介质中的传热传质是当今传热学科很活跃的一个前沿领域。所谓多孔介质是以自然形态存在的一类特殊材料,如土壤的闭粒结构,很多建筑材料,如混凝土、砖、砂石等,生物材料,像人和动物的组织、脏器和皮肤等。它们一般是由固体骨架或固体颗粒堆积组成的多相体系,其中的质量、动量和热量的传递规律是揭开很多大自然秘密的关键因素。燃气轮机高温叶片的发散冷却技术,石油热采,地热利用中地下热储的热量传递,利用土壤岩层进行蓄热、蓄冷,化工反应器如固定床和催化剂填充床中的传热传质过程,核废料在地下的安全存放,生物体和食品的贮存保鲜技术,城市污水及工业废水的排放、扩散(注入或渗入地下)与控制,农作物的节水灌溉技术,谷物的长期存贮(冷却及干燥)等均属于多孔介质传热传质研究的范畴。人们还发现多孔材料常常是性能优良的强化传热传质媒体和隔热性能良好的热绝缘材料。为此已设计生产出各种“模拟的”人造多孔体材料,用它们制造换热设备以达到强化传热的目的,或者制造用于极低温度环境下的超级隔热材料。
 
    热传学是促进生产力提高的重要因素,从各国的实践来看,热传学产生的经济效益与经济的发展是密切相关的。
 
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