电加热炉放热速度演示.doc

电加热炉放热速度演示
工业炉
大多数电加热炉都装设着固定于炉墙及炉顶的工业炉加热元件。每平方米（铺有元件的）炉壁面积的放热速度取决于多种因素，其中最重要的因素是元件的经济寿命。而元件的经济寿命又同元件材料、元件设计、元件间隔、炉温和炉内气氛有关。这方面的详细情况将在下册里探讨，因此，本章所谈的单位时间内的放热问题仅以火焰炉为限。
火焰炉内的放热速度通常都以单位时间、单位炉膛体积内所放出的热量单位来表示。在蒸汽锅炉方面，实际采用的单位一般是千卡/米3•时。但是在使用这一单位时，数字过于庞大，用起来很不方便，因此本册采用的单位是千卡/米2•秒。
放热速度与“火焰长度”之间有着密切的关系。对平炉和玻璃熔化炉而言，火焰长度是指从燃烧器起到火焰“消失”（变成不发光）处为止的距离。对工业炉而言，则火焰长度是指燃烧器出口至燃烧完成约95%处的距离。在一般的炉子条件下，如果没有剩余空气，燃烧就不会完全。而在加热金属的炉子里，除了炉温较低或者工件材料为高碳钢或不锈钢等情况以外，一般都没有太多的剩余空气。刚才所说的燃烧完成约95%的这个标准，也适用于燃烧体积。火焰的长度，短的只有25毫米，长的可达12米，取决于燃料的种类和燃烧装置的设计。
图48和49表示了燃烧体积和火焰长度的两种情况。两图所示的煤气燃烧器，其几何形状彼此相似。大燃烧器（图48)所产生的火焰比较长。如果单独用一个大燃烧器装在炉墙的+央，那么就燃烧空间而言，这“火焰”周围的空间就要浪费掉了。相反，如果改用许多小型燃烧器（图49)，那么炉墙面积躭可以得到充分的利用；这时，火焰比较短。在图48和49内，空气与燃料是在燃烧器的喷口处混合的。如果空气与燃料是在到达燃烧器之前混合（预先混合>，那么燃烧就会进行得更快，所需燃烧体积将比炉内混合时为小。最后，如果助燃空气是经过预热的，那么燃烧采用单独一个大型煤气燃烧器，燃烧空间的利用比较差。
图48

图49采用四个小型燃烧器（总能量相同于图48)，
表内的“燃烧情况”一项是根据各种不同的因素予以判定的。如果要正确判定这一项的类别，那就要对各种具体条件作出正确的分析。以下所述可以作为划分类别的原则过程就还要快一些。.
由于燃烧速度受着许多变数的影响，所以很难预知完全燃烧(指燃烧完成达95%)时所需要的体积。但表7的数据有助于进行粗略的估计。

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