生產陶瓷的一個重要過程是燒成,燒成是在窯爐中進行的。陶瓷生產的窯爐有連續式的(隧道窯)也有間隙式的(倒焰窯),不管是隧道窯還是倒焰窯,其熱效率都比較低。效率低的原因除了燃燒損失、散熱損失等原因外,重要的一點是排煙損失。燒成隧道窯廢氣帶走的熱量損失約佔總熱量的20%~40%,而倒焰窯廢氣帶走的熱量約佔燃料消耗量的30%~50%。因之回收窯尾廢氣的熱量加以利用是提高窯爐效率的關鍵。隧道窯排煙溫度一般在200~300℃,也有高達400℃,個別倒焰窯的排煙溫度可高達560℃。一方面窯爐排煙帶走大量餘熱,另一方面為了乾燥坯件,一些工廠又另外建造窯爐或鍋爐產生熱風和蒸汽以滿足烘乾坯件的要求。近年來,隨著節能技術的不斷開發和推廣,熱管技術已在陶瓷煙氣餘熱回收中得到應用。採用我公司熱管換熱器來回收煙氣中的餘熱加熱空氣作為烘乾坯件的熱源,可以取得較好的節能效果。
1、隧道窯煙道氣餘熱利用
隧道窯餘熱回收主要用以加熱空氣作為烘乾坯件的熱源,也可作為助燃空氣以提高窯爐本身的熱效率,兩者的選擇可依據各工廠具體情況而定。
2、電瓷廠隧道窯冷卻帶餘熱利用
將電瓷廠隧道窯冷卻帶400℃~450℃的廢氣抽出通過熱管換熱器換熱,煙氣溫度降至300℃,再返回窯爐中燒成帶作為氣氛膜風使用。被加熱的新鮮空氣送入烘房,乾燥電瓷坯件。
3、倒焰窯煙道氣餘熱利用
某廠倒焰窯排煙溫度為564℃,實測該窯爐熱效率僅為23%,由於坯件入窯前需要預熱烘乾,因之需再建一個烘乾窯,以煤作為燃料,燃燒的煙氣作為烘乾熱源。根據計算,如將560℃煙氣降到160℃排空,將新鮮空氣加熱到60~120℃,其熱量足夠烘乾坯件所用。
4、熱管的工作原理
熱管是因傳熱技術需要而發展起來的一種高效傳熱元件,它起源於美國,60年代運用於航天技術之中,70年代後用於節能工程上。我國是從80年代開始逐漸由研製發展到生產應用。熱管的類型較多,目前國內為節省投資,用於低溫餘熱回收的主要是重力型熱管。其工作原理是:熱管是一種密閉、潔淨、抽成真空的金屬管,在其內部充填一定量的工作介質,根據用途不同,注入的介質可以是純水,或者乙醇、丙醇等有機化合物及無機物鉀、鈉等鹼金屬,其適用範圍從-200℃~2000℃不等。下部高溫熱源將熱量經管殼傳入管腔,加熱管腔下端的液態工質,使之迅速蒸發並上升到熱管上端,由於上部殼外低溫冷源的吸熱作有,蒸汽冷凝成液滴並放出汽化潛熱。液滴依靠本身的重力沿管壁回流至下部,再次受熱汽化。此過程不斷循環,且速度極快,完成其取熱回收的任務。通常在使用時,將一定數量的熱管組合在一起,即構成熱管換熱器。
總言之,熱管換熱器回收陶瓷隧道窯或倒焰窯中的煙氣餘熱,熱利用率和節能降耗作用均有明顯的效果。