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辐射管表面温度分布的均匀性

2022-10-31

辐射管表面温度分布的均匀性

辐射管表面温度分布的均匀性作为衡量辐射管的一个重要的技术性能指标,它影响辐射管的加热能力、加热质量以及辐射管的使用寿命。U和W型辐射管的应用z广泛,因此以U型和W型辐射管作为研究对象。

z初的辐射管只在一端安装烧嘴,辐射管两端温差较大。为改善辐射管表面温度分布的均匀性,在辐射管内设置若干芯块,芯块使得高温气体充满辐射管,加强了高温气体与管壁间的对流换热,尾部温度有所提高。后来为提高辐射管温度均匀性,在辐射管两端都装有烧嘴,采用脉冲燃烧技术提高了辐射管温度分布的均匀性。在脉冲燃烧的基础上,通过改变两端烧嘴的燃烧换向时间可以进一步提高辐射管温度分布的均匀性。

辐射管表面温度分布的均匀性与火焰的长度密切相关。z初的烧嘴只能进行一级燃烧,在此基础上经改进设计了可两级燃烧的烧嘴,通过控制系统调节烧嘴中一次空气和二次空气的配比,可以有效地控制火焰长度,改善辐射管表面温度分布的均匀性。

蓄热式燃烧技术的出现大大提高了辐射管的温度均匀性。通过试验发现: 随着空气预热温度的增加,辐射管表面z大温差逐渐减小,温度不均匀系数也随之变小。在这一过程中有两条技术进化路线:

1) 向超系统的进化路线: 单系统→双系统→多系统。按照这条进化路线改善辐射管表面温度分布均匀性的进化过程 ( 注:控制系统改为蓄热体) ,系统正处于进化的z后阶段。

2) 频率协调进化路线单个物体( 火焰) : 连续运动→脉冲→周期性作用→增加频率→共振。按照这条进化路线描述提高辐射管温度分布均匀性的进化过程,系统正处于进化的周期性作用阶段,可以进一步改善两侧烧嘴的燃烧周期或者向增加频率的方向发展,如提高两侧烧嘴交替燃烧的频率以提高辐射管温度分布的均匀性 。

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