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河南鄭耐高溫材料有限公司
為了比較**先敘述一下蓄熱球的透熱深度,。根據(jù)蓄熱球表面熱流強(qiáng)度和下列物理參數(shù),，可以計(jì)算出蓄熱球的透熱時(shí)間和透熱深度。蓄熱球的物理參數(shù)取值如下：導(dǎo)熱系數(shù)1.6W/m·K,；比熱：1100J/kq·K,；重度：2800 kq/m；小球直徑：φ15mm導(dǎo)溫系數(shù)為：0.00187m㎡/h通過計(jì)算和實(shí)際測定得知在蓄熱體加熱和冷卻過程中,，薔熱體的表面熱流強(qiáng)度隨溫度降低而有所下降,，在正常換向周期內(nèi)，表面熱流強(qiáng)度變化幅度很小約5％以內(nèi),，因此可按表熱流強(qiáng)度不變來計(jì)算,。在前面給出的各參數(shù)條件下，表面與中心達(dá)到恒定溫差的時(shí)問為22秒,，22秒后表面與中心保持恒定溫差等速升溫,，恒定溫差值為33℃。也就是說φ15mm小球約22秒即可熱透（由均一溫度到有恒定溫差）,。如果由升溫轉(zhuǎn)變到降溫即由正向溫差轉(zhuǎn)變?yōu)樨?fù)向溫差則按時(shí)間加倍計(jì)算約44秒,。由上得知；如果換向周期為60秒,，則在一個(gè)換向周期內(nèi)蓄熱球已可以從正向溫差轉(zhuǎn)變?yōu)樨?fù)向溫差,，蓄熱球中沒有不參與熱交換的“芯子”但是 ，由于蓄熱球內(nèi)外存在溫差,，球的蓄熱能力要下降,。下降值計(jì)算如下：假定球加熱到表面溫度115O℃，則中心溫度為1150±33 ,，由蓄熱球內(nèi)部呈拋物線溫度分布求出蓄熱球的平均溫度，平均溫度為1136～1164~C,。在這個(gè)溫度分布下,，可以等效認(rèn)為無溫差蓄熱球重度由2800kg/m 變?yōu)?767kg/m (即用比重2800kg/m的蓄熱球,，只能按2767kg/m計(jì)算蓄熱量 ),。重度下降不到2％,。目前蓄熱球重度約2500～3500kg ,。下降幅度可忽略不計(jì)。
1：蓄熱球與蜂窩體蓄熱能力的比較
小球比重取2800kg/m ,、直徑取φl5,，每1000（n）m/h空氣約需小球240～280kg,，按260kg計(jì)算 ,，小球每升降1度的蓄熱量為260×1.1=286kJ/℃,。如果換向時(shí)間為1分鐘,，空氣加熱溫度為1150℃,，則空氣從蓄熱體接受到27000kJ熱量,。由于空氣接受的熱量是從蓄熱體降溫放出來的,，因此60秒內(nèi)蓄熱球?qū)亟禐?5℃，空氣降溫也接近95℃,。蓄熱體的熱惰性愈大，空氣預(yù)熱溫度的波動(dòng)愈小,。預(yù)熱溫度的平均值為1102.5℃，換向時(shí)間愈長空氣平均下降幅度愈大,。單位為標(biāo)態(tài)（0℃，1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓）立方米,，用(n)表示,。用同樣方法計(jì)算蜂窩體的蓄熱能力，仍以1000（n）m/h空氣為基準(zhǔn),，每1000（n）m/h空氣需蜂窩體重量約130～150kg，為蓄熱球重量的50％～60％,，較輕的蓄熱體降低了蓄熱能力，它的熱惰性比蓄熱球大約小一半,，空氣溫度下降速度約每秒3度,。如果換向時(shí)間仍為1分鐘 ,，則蜂窩式蓄熱體換向前后溫降約180℃～200℃，由于蓄熱體溫度的降低空氣預(yù)熱溫度也等幅下降,，空氣平均預(yù)熱溫度要比小球式蓄熱體低45℃ ～50℃,。預(yù)熱溫度降低將使燃料的熱利 用率降低。兩者比較燃料消耗要增加約5％,。（如果用經(jīng)濟(jì)來比較,，大約每年節(jié)約的燃料費(fèi)相當(dāng)于所用蜂窩體價(jià)值數(shù)倍）如果要使空氣預(yù)熱溫度相同,，則換向時(shí)間只能為30秒,，換向閥壽命將相差一倍，同時(shí)空煤氣換向損失也將增加一倍 ,，空氣換向損失的是熱空氣 ,，煤氣 換向損失的是煤氣，換向損失將增加煤氣 0.6％左右 ,。 蓄熱體越大換向損失也越大,。因此過分減少換向時(shí)間不一定有利 。
2 蓄熱球與蜂窩體傳熱能力比較
仍用上面參數(shù)來加以說明,，每預(yù)熱1000 (n)m/h取φ15mm蓄熱球260kg蜂窩體取140kg（0.185m）進(jìn)行比較。蓄熱球具有表面積38㎡,，蜂窩體具有表面積106㎡,，表面積為蓄熱球的2.8倍。但是由于蓄熱球中氣流成不規(guī)則流動(dòng),，蓄熱球表面的附面層被減薄和破壞，因此表面的傳熱強(qiáng)度要比蜂窩體大很多,，約為蜂窩式蓄熱體的3.5倍,。 兩者比較小球式蓄熱體的傳熱能力比蜂窩體要大。由于傳熱能力的影響因素較多,，流速 ,、流體擾動(dòng) ,、流道長度等 ，這里是在相同流體阻力下的比較 ,。
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