目前國(guó)際上高效蓄熱室使用的蓄熱材料主要分為兩種:陶瓷蓄熱球和蜂窩體,。 由于本文研究的主要是陶瓷蓄熱球,,所以蜂窩體在此不予論述。 填充球蓄熱室一般是由同一種粒度的蓄熱小球堆積而成,,有如圖1所示的兩種排列方式,。
若堆積成如圖1(a)中的形式,料層的孔隙率最大,,ε=0.476 :若堆積成如:1(b)中的形式,,則料層的孔隙率最小,,ε=0.263。 一般工程中實(shí)際孔隙率在二者之間,,并且不隨球徑的變化而改變,,認(rèn)為蓄熱室中整個(gè)料層的透氣性是均勻的
蓄熱球,主要起蓄熱等作用,。使進(jìn)入蓄熱室的風(fēng)量經(jīng)過(guò)蓄熱室的熱傳遞,,溫度驟升到幾百度甚至上千度。球狀蓄熱體具有熱震穩(wěn)定性好,、蓄熱量大,、強(qiáng)度高、易清洗,、可重復(fù)利用等優(yōu)點(diǎn),。眾多小球?qū)饬鞣指畛珊苄×鞴桑瑲饬髟谛顭狍w中流過(guò)時(shí),,形成強(qiáng)烈的紊流,,有效的沖破了蓄熱體表面的附面層,又由于球徑很小,,傳導(dǎo)半徑小、熱阻小,、密度高,、導(dǎo)熱性好,故可實(shí)現(xiàn)蓄熱式燒嘴頻繁且快速換向的要求,。
蓄熱球可利用20~30次/h的換向,,高溫?zé)煔饬鹘?jīng)蓄熱體床層后內(nèi)便可將煙氣降至130℃左右排放。 高溫煤氣和空氣流經(jīng)蓄熱球在相同路徑內(nèi)即可分別預(yù)熱到僅比煙氣溫度低100℃左右,,溫度效率高達(dá)90%以上,。 因蓄熱球體積十分小巧,加之小球床的流通能力強(qiáng),,即使積灰后阻力增加也不影響熱換指標(biāo),。
耐火瓷球蓄熱球是以工業(yè)氧化鋁和耐火高嶺土為主要原料,經(jīng)科學(xué)配方,、成形和高溫煅燒制成的,。它具有 1. 機(jī)械強(qiáng)度高,使用周期長(zhǎng); 2.化學(xué)穩(wěn)定性好,,不與物料發(fā)生化學(xué)反應(yīng); 3. 耐高溫性能好,,耐火瓷球最高耐熱溫度可達(dá)到 1900度。特別適用于化肥廠高低溫變換爐,、轉(zhuǎn)化爐,、加氫轉(zhuǎn)化器,、脫硫槽及甲烷化爐中,起分散氣液,、并支撐,、覆蓋和保護(hù)催化劑的作用。耐火蓄熱球也可用于鋼鐵行業(yè)的熱風(fēng)爐和加熱變換設(shè)備中,。目前使用蓄熱球遇到的主要問(wèn)題是,,高鋁蓄熱球由于其硬度高,脆性也大,,干磨容易造成球石開(kāi)裂,、球石表面坑坑洼洼,從而導(dǎo)致磨耗非常高的現(xiàn)象,,現(xiàn)在只能用出廠前對(duì)球石進(jìn)行拋光的方法,,挑出開(kāi)裂或磨耗高的球石。