CN114234645A - 一种高温对流辐射传热实验装置及实验方法 - Google Patents

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Abstract

一种高温对流辐射传热实验装置及实验方法，包括以煤气或天燃气为燃料的炉体，炉体设置有自动控温装置、自动控制风量的送风装置，炉体内设置有炉腔，炉体顶部竖直设置有与炉腔相连通的烟囱，炉体底部设置有竖直向下延伸且与炉腔相连通的立火道，试样支架后方的移动小车上竖直设置有当试样支架伸入炉腔内可封堵住炉门的挡板，试样支架上设置有热电偶，热电偶前端延伸至试样支架的试样放置部分，热电偶后端延伸至挡板后方。本发明可以调整空气对流的情况，不但可以模拟高炉热风炉燃烧期、送风期的工作过程，测试高辐射覆层燃烧期的吸热速度和送风期的放热速度的提高率，还考虑烟气和空气对流的影响。能够准确的测试高辐射覆层的节能功效。

Description

一种高温对流辐射传热实验装置及实验方法
技术领域
本发明涉及一种高温对流辐射传热实验装置及实验方法。
背景技术
高辐射覆层节能技术是已广泛应用于钢铁、热电、石化等行业的节能技术。在高炉热风炉应用时，涂料涂覆于高炉热风炉格子砖表面，提高其表面发射率，从而提高燃料利用率，节约能源。但目前没有一种检测方法可以准确的测试高辐射覆层的节能功效。现有高辐射覆层蓄热量检测方法，但由于所用实验炉为电炉，不存在空气对流的情况，只有测试辐射传热的影响，而没有考虑对流的影响。
发明内容
为解决以上技术上的不足，本发明提供了一种高温对流辐射传热实验装置及实验方法，
本发明是通过以下措施实现的：
一种高温对流辐射传热实验装置，包括以煤气或天燃气为燃料的炉体，所述炉体设置有自动控温装置和自动控制风量的送风装置，炉体内设置有炉腔，炉体顶部竖直设置有与炉腔相连通的烟囱，炉体底部设置有竖直向下延伸且与炉腔相连通的立火道，所述立火道底部通有进风管和进气管，所述进风管和进气管均设置有风量控制装置，炉体侧壁上开有炉门，炉体外部架设有移动小车，所述移动小车前端并排设置有两个向前延伸并可在移动小车前移时经炉门伸入炉腔内的试样支架，所述试样支架前端设置有试样放置部分，试样支架后方的移动小车上竖直设置有当试样支架伸入炉腔内可封堵住炉门的挡板，所述试样支架上设置有热电偶，所述热电偶前端延伸至试样支架的试样放置部分，热电偶后端延伸至挡板后方。
自动控制风量的送风装置具体为送风采用鼓风机送风，通过控制软件或变频器控制鼓风机的转速，从而控制送风量。
上述炉体外部架设有支架，所述支架顶部铺设有导轨，所述移动小车底部设置有与导轨相配合的滑轮。
上述进风管通过管道连接有鼓风机，所述管道上设置有阀门。
上述炉体上设置有可封堵住炉门的上翻炉盖，所述移动小车后端设置有把手。
一种高温对流辐射传热实验装置的实验方法，首先将煤气或天燃气送入炉体内立火道底部的燃烧器，通过燃烧器将煤气的化学能转化为烟气的热能，将炉体内的炉腔升温至指定温度，通过控制装置自动调整炉体的进风量和进气量；再将有覆层蓄热体试样和无覆层蓄热体试样同时放至炉腔内，通过热电偶自动测试及记录两个试样中心温度；停止加热，只通风时，又可以测试试样的放热速度，对比两个试样温度曲线，得出高辐射覆层对蓄热体试样的影响数据结果。
停止加热时，炉膛内温度在鼓风机不断鼓风，炉膛温度会下降，试样温度也会随着炉膛环境温度的下降而产生温度降低，通过热风偶，测试出有无覆层两试样的温度降低的快慢，从而得到放热速度。
本发明的有益效果是：可以调整空气对流的情况，不但可以测试辐射传热的影响，模拟高炉热风炉燃烧期、送风期的工作过程，还考虑对流的影响。能够准确的测试高辐射覆层的节能功效。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中移动小车的俯视结构示意图。
其中：1-支架，2-移动小车，3- 炉体，4-炉腔，5-烟囱，6-试样支架，7-热电偶，8-上翻炉盖，9-把手，10-立火道，11-进风管，12-进气管，13-鼓风机，14-挡板。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细的描述：
如图1、2所示，一种高温对流辐射传热实验装置，包括以煤气为燃料的炉体3，炉体3设置有自动控温装置和自动控制风量的送风装置，送风装置采用可以控制风量的鼓风机13，炉体3内设置有炉腔4，炉体3顶部竖直设置有与炉腔4相连通的烟囱5，炉体3底部设置有竖直向下延伸且与炉腔4相连通的立火道10，立火道10底部通有进风管11和进气管12，进风管11和进气管12均设置有风量控制装置，炉体3侧壁上开有炉门，炉体3外部架设有移动小车2，移动小车2前端并排设置有两个向前延伸并可在移动小车2前移时经炉门伸入炉腔4内的试样支架6，试样支架6前端设置有试样放置部分，试样支架6后方的移动小车2上竖直设置有当试样支架6伸入炉腔4内可封堵住炉门的挡板14，试样支架6上设置有热电偶7，热电偶7前端延伸至试样支架6的试样放置部分，热电偶7后端延伸至挡板14后方。
炉体3外部架设有支架1，支架1顶部铺设有导轨，移动小车2底部设置有与导轨相配合的滑轮。进风管11通过管道连接有鼓风机13，管道上设置有阀门。炉体3上设置有可封堵住炉门的上翻炉盖8，所述移动小车2后端设置有把手9。
使用时，通过进气管12通入煤气或天燃气，炉体内立火道底部设置有燃烧器，燃烧器将煤气或天燃气点燃，并通过进风管11通入空气，煤气或天燃气在立火道10内充分燃烧，通过控制装置控制燃烧的时间和大小，将炉腔4加热到指定的温度，然后将有覆层蓄热体试样和无覆层蓄热体试样分别放在试样支架6上，移动小车2沿导轨向前移动并将试样支架6推入炉腔4内，调整进风管11的进风量，通过热电偶7自动测试及记录两个试样中心温度。
一种高温对流辐射传热实验装置的实验方法，首先将煤气或天燃气送入炉体内立火道底部的燃烧器，通过燃烧器将煤气的化学能转化为烟气的热能，将炉体内的炉腔升温至指定温度，通过控制装置自动调整炉体的进风量和进气量；再将有覆层蓄热体试样和无覆层蓄热体试样同时放至炉腔内，通过热电偶自动测试及记录两个试样中心温度；停止加热，只通风时，又可以测试试样的放热速度，对比两个试样温度曲线，得出高辐射覆层对蓄热体试样的影响数据结果。
以上所述仅是本专利的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本专利的保护范围。

Claims (5)

1.一种高温对流辐射传热实验装置，其特征在于：包括以煤气或天燃气为燃料的炉体，所述炉体设置有自动控温装置和自动控制风量的送风装置，炉体内设置有炉腔，炉体顶部竖直设置有与炉腔相连通的烟囱，炉体底部设置有竖直向下延伸且与炉腔相连通的立火道，所述立火道底部通有进风管和进气管，所述进风管和进气管均设置有风量控制装置，炉体侧壁上开有炉门，炉体外部架设有移动小车，所述移动小车前端并排设置有两个向前延伸并可在移动小车前移时经炉门伸入炉腔内的试样支架，所述试样支架前端设置有试样放置部分，试样支架后方的移动小车上竖直设置有当试样支架伸入炉腔内可封堵住炉门的挡板，所述试样支架上设置有热电偶，所述热电偶前端延伸至试样支架的试样放置部分，热电偶后端延伸至挡板后方。
2.根据权利要求1所述高温对流辐射传热实验装置，其特征在于：所述炉体外部架设有支架，所述支架顶部铺设有导轨，所述移动小车底部设置有与导轨相配合的滑轮。
3.根据权利要求1所述高温对流辐射传热实验装置，其特征在于：所述进风管通过管道连接有鼓风机，所述管道上设置有阀门。
4.根据权利要求1所述高温对流辐射传热实验装置，其特征在于：所述炉体上设置有可封堵住炉门的上翻炉盖，所述移动小车后端设置有把手。
5.一种高温对流辐射传热实验装置的实验方法，其特征在于：首先将煤气或天燃气送入炉体内立火道底部的燃烧器，通过燃烧器将煤气的化学能转化为烟气的热能，将炉体内的炉腔升温至指定温度，通过控制装置自动调整炉体的进风量和进气量；再将有覆层蓄热体试样和无覆层蓄热体试样同时放至炉腔内，通过热电偶自动测试及记录两个试样中心温度；停止加热，只通风时，又可以测试试样的放热速度，对比两个试样温度曲线，得出高辐射覆层对蓄热体试样的影响数据结果。
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