工业燃气加热炉传热过程及原理应用

网站编辑：admin │ 发表时间：2022-01-07 │

燃料的燃烧产生热能传递给加热的产品，这是工业炉的作用，这一过程中工业炉的效率高低是传热过程中两类传热过程的均衡。

在燃气加热炉内部其实进行了传热的两种过程的平衡，一类是强化传热过程，一类弱化传热过程。前者例如增强向炉内产品的传热，以提高炉子的单位生产率和热效率；增强换热器中的热交换，提高废热的回收率和空气的预热温度；提高炉子的某些水冷部件的冷却效果，延长设备的寿命等。后者如减少炉子砌体的热损失，对炉子实行保温措施，以提高热的利用率，节约能源；防止炉内某些部件过热，采取必要的隔热保护措施等。

传热学是研究热能传递规律的一门科学。物体互相之间或同一物体的两部分间存在温度差是产生传热现象的必要条件，只要有温度差存在，热量总有从高温向低温传递的趋势。温度差普遍存在于自然界里，所以传热是一个很普通的自然现象。

传热是一种复杂的现象，为了便于研究，根据其物理本质的不同，把传热过程分为三种基本方式：传导、对流、辐射。

（1）传导　指在没有质点相对位移的情况下，当物体内部具有不同温度，或不同温度的物理直接接触时，依靠分子、原子及自由电子等微观粒子的热运动而产生的热能传递现象。传导传热的固体、液体和气体中都可能发生。在液体和固体介质中，热量的转移主要是依靠弹性波的作用，在金属内部主要依靠自由电子的运动，在气体中主要依靠原子或分子的扩散和碰撞。

（2）对流　对流分为两类：一是由于流体自身的宏观运动，流体各部分发生相对位移、冷热流体相互掺混而引起的热量转移；二是流体流过与之存在温差的另一物体表面时所发生的热交换，称为对流换热。后者包含前者，。对流换热包含有表面附近层流层内的传导过程和层流层以外的对流过程。

（3）辐射　辐射是一种由电磁波来传播热能的过程。它以传导和对流有着本质的区别，它不仅有能量的转移，而且伴随着能量形式的转化，即热能转变为辐射能，辐射出去被物体吸收，又从辐射能转化为热能。辐射能的传播不需要传热物体或物体的直接接触。真空中辐射传播没有能量损失。

实际上，在传热过程中，很少有单一的传热方式存在，绝大多数情况下是两种或三种方式同时出现。比如烧嘴在燃烧过程中既有对流传热又有辐射传热，再例如通过炉墙向外散热的过程，炉内火焰以对流和辐射的方式把热传给炉墙，炉墙以传导的方式把热由内表面传到外表面，炉墙外表面再以对流和辐射的方式向外散热。所以工程上的换热过程几乎都是三种基本传热方式的复杂组合。对这类复杂过程，有时把它当作一个整体看待，称为综合热交换。