990102 工作研究
西经源与节能
SHANXI ENERGY AND CONSERVATION
热风炉改造设计的探讨
梁凯杰，丁开瑞，
李经宽，
高红斌，
张文颖
（山西大学工程学院，山西太原030013)
2010年12月
摘要：叙述了热风炉使用过程中出现高温变形、高温离蚀等现象的原因，提出了1种新的设计模型，并对模型进行了理论计算。
关键词：热风炉：高温变形；高温扁蚀
中图分类号：TF578.2
文献标识码：A
文章编号：1674-3997-(2010)06-0024-02
Investigation on Hot-air Furnace Reworking Design
LI Jing-kuan，
GAO Hong-bin,LIANG Kai-jie，DING Kai-duan,
ZHANG Wen-hao
(School of Engineering, Shangxi University, Taiyuan 030013, Shangxi, China)
Abstract: This paper analyzes the cause of phenomenons in the coursc of using hot-air furnace, such as hot temperature deforma-tion and high temperarure corrosion. In addition, the new model is raised, and the author calculates the theory of the model. The result shows that this method can effectivcly reduce the high temperature deformation and high temperature corrosion, and gives the important significance to design of the hot-air furnace.
Key words: hot-air furnace; high temperature deformation; high temperature corrosion
引言 0
热风炉是用于气流干燥、喷雾十燥、流化干燥、塔式干燥、隧道干燥以及回转干燥等装置的主要辅助设备，也是温室及家备饲养场加温的主要设备，广泛地应用于农业生产、农产品及食品加工、冶金、建材等行业)。
由于热风炉的特有结构和运行工况，出现了一些有别于锅炉的间题，限制了热风炉的应用和推广。
热风炉易出现的问题
常见的热风炉为立式套简式换热炉，烟气管内流动、空气双壳程管外横向冲刷。热风炉换热面（一般为碳钢管或钢板）的一侧是温度高达1100（～1300（的烟气。在换热面的另一侧是被加热的空气，换热壁面的温度可高达900℃～1000℃（钢管内外两侧几乎相同），若空气侧局部表面的冷却条件不好，壁温还可能更高，因此，一般的碳钢材料是难以承受的。一方面，这一温度能使钢材因高温频变而产生屈服变形，使钢管或钢板烧弯变形，另一方面，高温腐蚀（主要足高温钒腐蚀及高温氧化，使受热面一层层刺落，导致受热面烧穿(2)。
出现这种间题的原因主要是由于两侧的换热系数不对称，导致换热面表面温度超温。笔者针对这种问收籍日期：2010-11-11
第一作者简介：事经宽，1980年生，男，山酉交域人，2008年毕
业于大原理工大学热能工程专业，颈士，助教。· 24·
题，提出1种加设保温层的模型，通过在烟气人口段数设一段耐火水泥，从面降低烟气侧换热系数，以起到保护换热面的作用。
热力计算 2
笔者在原结构基础上提出了改进模型，其换热结
构见图1，在钢管内表面缴设耐火水泥，同时，加大钢管直径，以保持烟气流速。以原设计参数为依据，取烟气流速为"g=15m/s热空气流速为=12m/s，烟气人口温度为T。=1227℃，空气出温度为T，= 527，数设长度为=2m。在烟气的人口段采用直径273mm，壁厚7mm的钢管，在直径273mm管道内敷设50mm厚的耐火水泥，因此.内径为159mm，基本保持原设计烟气通流截面积。基于这种参数进行热力校核。
空清向
耐火水泥
烟气流向
图！
结构模型 990102 工作研究
西经源与节能
SHANXI ENERGY AND CONSERVATION
热风炉改造设计的探讨
梁凯杰，丁开瑞，
李经宽，
高红斌，
张文颖
（山西大学工程学院，山西太原030013)
2010年12月
摘要：叙述了热风炉使用过程中出现高温变形、高温离蚀等现象的原因，提出了1种新的设计模型，并对模型进行了理论计算。
关键词：热风炉：高温变形；高温扁蚀
中图分类号：TF578.2
文献标识码：A
文章编号：1674-3997-(2010)06-0024-02
Investigation on Hot-air Furnace Reworking Design
LI Jing-kuan，
GAO Hong-bin,LIANG Kai-jie，DING Kai-duan,
ZHANG Wen-hao
(School of Engineering, Shangxi University, Taiyuan 030013, Shangxi, China)
Abstract: This paper analyzes the cause of phenomenons in the coursc of using hot-air furnace, such as hot temperature deforma-tion and high temperarure corrosion. In addition, the new model is raised, and the author calculates the theory of the model. The result shows that this method can effectivcly reduce the high temperature deformation and high temperature corrosion, and gives the important significance to design of the hot-air furnace.
Key words: hot-air furnace; high temperature deformation; high temperature corrosion
引言 0
热风炉是用于气流干燥、喷雾十燥、流化干燥、塔式干燥、隧道干燥以及回转干燥等装置的主要辅助设备，也是温室及家备饲养场加温的主要设备，广泛地应用于农业生产、农产品及食品加工、冶金、建材等行业)。
由于热风炉的特有结构和运行工况，出现了一些有别于锅炉的间题，限制了热风炉的应用和推广。
热风炉易出现的问题
常见的热风炉为立式套简式换热炉，烟气管内流动、空气双壳程管外横向冲刷。热风炉换热面（一般为碳钢管或钢板）的一侧是温度高达1100（～1300（的烟气。在换热面的另一侧是被加热的空气，换热壁面的温度可高达900℃～1000℃（钢管内外两侧几乎相同），若空气侧局部表面的冷却条件不好，壁温还可能更高，因此，一般的碳钢材料是难以承受的。一方面，这一温度能使钢材因高温频变而产生屈服变形，使钢管或钢板烧弯变形，另一方面，高温腐蚀（主要足高温钒腐蚀及高温氧化，使受热面一层层刺落，导致受热面烧穿(2)。
出现这种间题的原因主要是由于两侧的换热系数不对称，导致换热面表面温度超温。笔者针对这种问收籍日期：2010-11-11
第一作者简介：事经宽，1980年生，男，山酉交域人，2008年毕
业于大原理工大学热能工程专业，颈士，助教。· 24·
题，提出1种加设保温层的模型，通过在烟气人口段数设一段耐火水泥，从面降低烟气侧换热系数，以起到保护换热面的作用。
热力计算 2
笔者在原结构基础上提出了改进模型，其换热结
构见图1，在钢管内表面缴设耐火水泥，同时，加大钢管直径，以保持烟气流速。以原设计参数为依据，取烟气流速为"g=15m/s热空气流速为=12m/s，烟气人口温度为T。=1227℃，空气出温度为T，= 527，数设长度为=2m。在烟气的人口段采用直径273mm，壁厚7mm的钢管，在直径273mm管道内敷设50mm厚的耐火水泥，因此.内径为159mm，基本保持原设计烟气通流截面积。基于这种参数进行热力校核。
空清向
耐火水泥
烟气流向
图！
结构模型