传热系数发生变动的因素有哪些.doc

传热系数发生变动的因素有哪些？
在一个实际的真空炉蓄热室里，使传热系数发生变动的因素还有很多。因此，那些计算出来的系数或者在实知用的蓄热室里实验所得到的系数往往跟实陈生产中所得到的系数不同。造成这种不同的因素之一，如前面谈真空炉 “换热器”时所提到的，就是“滞后燃烧”。当烟气通过下降道而到达砖格时，燃烧常常是不完全的。但是，在这气流方向发生变化的时候，砖格内会产生进一步的混合，而且，在下降道和格子房不是绝对严密的时候，还会渗入额外的冷空气。因此，砖格内会继续发生燃烧，使砖格高度方向上的中部温度升高，从而造成表观传热系数的增大。如果火焰在砖格内是明亮的，那么，即使不发生滞后燃烧，也会使系数真正有所提高，但作用很小。
使传热系数发生变动的另一因素是空气和烟气的分布不均匀，即第八章（图311那里）所说的“分渠现象”。许多蓄热室里都常常发生这种现象。这种现象多半会使传热效率降低。在许多砖格里，被冷却的流体是向下流动的，而被加热的流体则向上流动，这样就产生一种自动调节作用（参阅图311)，使气流趋向于均匀化。因此，由空气和烟气的惯性所产生的分渠现象，其严重程度比砖格内气流分布情况冷态试验中所遇到的小得多；然而，这种分渠现象是仍然存在的，而且往往会使蓄热室内的传热系数有相当程度的降低。
这里顺便提一下，卧式砖格里的气流通常是不稳定的，并且没有自动调节作用。因此，炉子极少采用卧式砖格。只是在主砖格与换向阀之间的烟道里，有时还砌筑一些辅助的或补充的卧式砖格。
炉龄老了以后，砖上的积灰，砖表面的成渣，也都是促使传热效率降低的因素。关于积灰的导热系数，现在还找不到确切的资料；但无论如何，这种沉积物的影响都与其厚度有关。据作者估t十，积灰的绝热作用会使总传热系数降低20%之多。成淹现象(只发生在格子砖的上面几层)会使格子砖表面的黑度（即接受辐射的能力）降低。从现在仅有的一些数据看来，烟气辐射似乎会因此而减少10%，结果总传热系数会降低9%。
有一部分热量会从蓄热室的外壁损失掉。在烟气通过期间，会有空气渗进蓄热室，而在空气通过糾间，会有空气漏出。这两种因素也会使表观传热系数低于计算馑.因为，用通常的方法计算传热系数时，对这两种因素的影响是忽略不计的。如果要把炉壁热损失考虑在内，则可采用作者特林克斯所提出的那种算法〔见附录四的（4)〕。如果要估算渗漏的影响，则可采用附录四(3)所述关于换热器方面的算法，然而这个方法仅仅在下述情况下才能算得准确，目标：这一周期的渗进要恰好等于另一个周期的漏出，而且渗进和漏出两者在整个高度上都均匀分布。这种情况是很难遇到的。但是在现代化砖格里，反正都要尽量设法使格子房、下降道和各个通道始终保持严密，因此这个问题就并不十分重要。
砖格底部各承重墙的表面，以及各通道和下降道的内表面，都在某种程度上起着额外的加热面的作用，因而仅仅以砖格表面为基准的传热系数显然会有所提高。
综上所述，各种因素所产生的影响是彼此有所抵消的。彼此相抵后的总的结果是：在自然吸风的普通砖格内，总传热系数处于4.4〜7.3千卡/米2•时，汜的范围内。根据作者的经验，有时还遇到更高的数值(高达12.2)，但是这种情况显然是因滞后燃烧而产生的。除了分渠现象和渗漏现象非常严重的情况以外，上述第一个数宇通常已为下限。
既然蓄热室换热面积的计算可以转化为换热器的计算，那么计算蓄热室时就可以利用换热器方面的曲线图表（图154〜156)，但要_把图表中查出的加热面积乘以下列比值：
换热器传热系数蓄热室传热系数。例题：有一台炉子，需要有用热量加辐射及对浼热损失共403000千卡/时，并且要用蓄热室把空气预热到S70°C。燃料是天然气；炉温是1200°C。求蓄热室的加热面积。解：如果传热系数是12.2，那么从图156查出，所需面积应为7.5x105%=7.86米V十万千卡/小时。如果蓄热室内通道与砖的尺寸都是普通的，那么从图166査出，平均系数是5.77千卡/米2•时^C。于是，在确定了所需加热面积以后，下一步就要确定砖格的最佳排列型式及其尺寸关系。这里主要的变数是砖的厚度以及砖与砖之伺的孔道或通道尺寸。就热量的传递和储存来说，砖愈薄则砖的蓄热效率愈高。对厚的砖来说，中心助利用是极不充分的，这首先是因为中心温度的变化幅度比表面小，其次还因为存在着“相位滞后”。
原文地址：