专利名称：用于蓄热辐射管烧嘴的蓄热体的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于蓄热辐射管烧嘴的蓄热体，具体地说，涉及一种用于蓄热辐射管烧嘴的使用新型金属网的蓄热体。
背景技术：
利用蓄热体回收燃烧废气的显热并用它来进行燃烧用空气的高温预热的蓄热辐射管燃烧器技术是一项新技术，燃烧器配置在辐射管的两端并使其交替燃烧，使燃烧废气和燃烧用空气交替通过蓄热体并将燃烧用空气预热到高温后供给燃烧器。即使辐射管直径细或尺寸长，也可在辐射管表面温度均匀的同时提高传热效率，解决了传统的辐射管烧嘴存在辐射管表面温度分布不均匀，寿命短的问题。但是现有的蓄热辐射管蓄热体均选择陶瓷蜂窝体，由于辐射管管径细长，要保证一定的比表面积，要求蜂窝体壁厚要小，制造难度大，在使用时，蜂窝体又存在容易破损的问题，使用成本高，由于要将高温烟气引出，对管道的保温等有较高的要求，导致投资大。
发明内容
本实用新型的目的在于，针对上述现有蓄热辐射管烧嘴存在的问题，采用金属丝网材料制作成新型蓄热体，通过优化烧嘴的结构，实现了烧嘴和蓄热体的一体化，金属丝网蓄热体在使用时不易坏损，同时能实现了理想的温度分布，提高了寿命和简化了结构，解决了原来蓄热辐射管存在的问题。
为达上述目的，本实用新型的技术方案如下一种用于蓄热辐射管烧嘴的蓄热体，其特征在于，由耐热金属丝制成网状，多层金属丝网叠设构成，多层金属丝网间留有间隙，所述蓄热体的比表面积为1000m2/m3至1300m2/m3。
所述金属丝直径为2～2.5mm。
所述网眼为2×2mm。
所述各层网之间的间隙为2～2.5mm。
通过使用新型的金属丝网蓄热体，配以合适的结构，解决了现有蓄热辐射管烧嘴蓄热体体积庞大，无法放入辐射管的弊病，且克服了传统蜂窝蓄热体容易损坏的问题，同时完全具有蓄热辐射管烧嘴表面温度分布均匀，寿命长的特点。
图1为本实用新型金属丝网蓄热体结构示意图；图2为本实用新型应用新型蓄热体的辐射管烧嘴系统；图3为本实用新型蓄热式辐射管测点位置示意图。
图中标记说明1-鼓风机2-空气换向阀3-金属丝网蓄热体4-中心煤气管5-炉墙 6-W型辐射管7-引风机8-烟囱9-煤气换向阀10-烧嘴11-烧嘴 12-煤气具体实施方式
为了更好地理解本实用新型的结构、功能和效果，现运用以下较佳实施例并结合附图，进行详细说明。
参阅图1，耐热金属丝均由合金材料制作而成，金属丝直径为φ2.5mm，通过制作成丝网，其网眼为2×2mm，每片网距为2～2.5mm，选择合适的孔隙率，使得比表面积高达1300m2/m3(比表面积＝换热面积(m2)/蓄热体体积(m3))，高于蜂窝蓄热体，通过详细的热工计算，确定所需的蓄热体数量，最终根据辐射管烧嘴的尺寸，使阻力损失最小，确定金属丝网蓄热体的尺寸，并安装到烧嘴。在烧嘴中煤气为中心喷口，在金属丝网上穿孔而入，点火烧嘴与煤气中心喷口平行布置。空气由与煤气垂直的方向加入，在A状态，经金属丝网蓄热体预热后进入辐射管与煤气混合燃烧，经过一定时间(换向周期)系统换向阀切换到B状态，热烟气经金属丝蓄热体后成为冷烟气排出。
助燃空气由风机1加入，经换向阀2进入烧嘴11经金属丝蓄热体3预热后进入W型辐射管，煤气12经煤气换向阀9后由中心煤气管4进入W型辐射管和预热过的空气混合后燃烧，燃烧后形成的烟气通过烧嘴10后进入换向阀2，再由引风机7抽出到烟囱8，然后排出到大气，以上过程为第一周期，煤气换向阀9和空气换向阀2同时换向后进入第二周期，系统由烧嘴10组织燃烧，燃烧后形成的烟气由烧嘴11抽出，经换向阀2、引风机7和烟囱8后排出到大气，系统在周期一和周期二间往返切换。
对于图2的应用新型蓄热体的辐射管烧嘴系统，设置了如图3的测量辐射管烧嘴表面温度分布的测点布置，由图3看出，W辐射管外表面共布置了16个测点，其中测点1和测点16在金属丝网蓄热体的出口处，因此测点1’和测点16的温度代表了助燃空气的预热温度。
试验结果表明使用新型蓄热体后的辐射管烧嘴的表面温度分布比较均匀，辐射管表面平均温差为58.1℃，而常规的辐射管烧嘴表面平均温差是95.5℃，烟气中CO含量仅35PPm，NOx含量16PPm。其排烟温度最高为230℃，常规辐射管烧嘴，在同样生产条件下的排烟温度可高达700℃，放热效率为75％左右，而新型辐射管烧嘴放热效率为92.3％，说明由于辐射管的排烟温度大大降低，其放热效率大大提高。
蓄热体设计计算1原始数据1)高焦混合煤气，热值7356KJ/Km3；2)助燃空气流量 155Km3/h；3)换向周期 30秒；4)金属丝网蓄热体孔隙率为40％，每片厚度为2.5mm；5)辐射管内径为φ178mm，主烧嘴内径φ40mm；6)耐热金属丝的比热≮0.46KJ/Kg℃；7)耐热金属丝的比表面积≮1300m2/m3；
8)材料密度7.87g/cm3；9)阻力损失当空塔速度为1∽1.5m/s时，ΔP＝10∽100Pa/片；10)煤气成分(％)
2燃烧计算Lo，o2＝(0.5CO+0.5H2+2CH4+3CmHn)×10-2＝0.3479 Nm3/Nm3取n＝1.15，则 Ln＝1.906∴ Vk＝81×1.906＝154.4Nm3/h3蓄热体重量计算设换向时间为30秒，空气预热至800℃，则预热空气所需热量为Qk＝Vk×Ck×(800-20)＝154.4/60×0.5×1.3976×(800-20)＝1402.6KJ/30S设进、出金属丝网的烟气温度为900℃和800℃，则所需金属丝网重量G网＝Qk×1.1/[C网(900-800)]＝1402.6×1.1/0.46(900-800)＝33.54 Kg/30S取金属丝网的孔隙率为ε＝40％，则蓄热体的体积为V网＝G网/ρ网(1-40％)＝0.00717 m3/30S4蓄热体结构尺寸L理＝V网/0.785(D2-d2)＝320.38 mm设每片金属丝网厚度δ＝2.5mm，片间距ι＝1.5mm则片数n为n＝320.38/2.5＝128片，得实际的蓄热体长度L实＝128×2.5+(128-1)×1.5＝510.5 mm5与传统的蓄热体进行比较对新的金属丝网蓄热体与传统的蓄热体进行比较如下目前常见的蓄热体的物性参数
由上表可见采用常见的蓄热体最小的比热为0.256KJ/kg.℃，最大的比热为0.348KJ/kg.℃，采取与使用金属丝网时相同的工况，进行计算如下G青＝Qk×1.1/[C青(900-800)]＝1402.6×1.1/0.256(900-800)＝60.26 Kg/30SG刚＝Qk×1.1/[C刚(900-800)]＝1402.6×1.1/0.348(900-800)＝44.33 Kg/30S由计算结果可见，重量分别增加79.67％和32％，由此可见采用新的金属丝网蓄热体可以使得蓄热体的体积明显减小，同时由于其加工方便实现了烧嘴和蓄热体的一体化。
权利要求1.一种用于蓄热辐射管烧嘴的蓄热体，其特征在于，由耐热金属丝制成网状，多层金属丝网叠设构成，多层金属丝网间留有间隙，所述蓄热体的比表面积为1000m2/m3至1300m2/m3。
2.如权利要求1所述的用于蓄热辐射管烧嘴的蓄热体，其特征在于，所述金属丝直径为2～2.5mm。
3.如权利要求1所述的用于蓄热辐射管烧嘴的蓄热体，其特征在于，所述网眼为2×2mm。
4.如权利要求1所述的用于蓄热辐射管烧嘴的蓄热体，其特征在于，所述各层网之间的间隙为2～2.5mm。
专利摘要本实用新型公开了一种用于蓄热辐射管烧嘴的蓄热体，由耐热金属丝制成网状，多层金属丝网叠设构成，多层金属丝网间留有间隙，所述蓄热体的比表面积为1000m
文档编号F28D17/04GK2622654SQ0323172
公开日2004年6月30日 申请日期2003年5月29日 优先权日2003年5月29日
发明者饶文涛, 黄夏兰, 熊斐 申请人:宝山钢铁股份有限公司