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  在高温空气燃烧的过程中,要持续得到高温预热空气,需要一套四通换向阀与蜂窝陶瓷换热器进行匹配。四通换向阀是高温空气燃烧系统中实现送风、空气预热和排烟功能转换的关键设备。从图中可以得知,四通换向阀换向时间的设置将影响到蜂窝陶瓷蓄热体换热器的温度效率。通过实验测试,本文得到了长度为 250 mm的蜂窝陶瓷蓄热体换热器分别在蓄热和放热过程时烟气和预热空气的出口温度随时间变化的关系,如图所示。
  由图可知,蓄热体在蓄热过程中,烟气进入蓄热体后,热量被蓄热体大量地吸收,因此其出口温度较低,为 600 ℃左右;经过一定的时间以后,蓄热体的蓄热能力即达到饱和状态(不同的蓄热体材料、蓄热体的体积和烟气温度,有不同的蓄热饱和时间),无法对烟气的显热进行吸收,此后烟气的出口温度一直都维持在较高的水平上。而在蓄热体的放热过程中,预热空气进入蓄热体后,大量吸收蓄热体所储存的热量,其出口温度比较高;随着加热过程的持续,蓄热体的加热能力减弱,所预热空气的温度也随之降低。因此综合蓄热体的蓄热和放热整个周期热力性质的变化情况,在确定四通换向阀的换向时间时,要考虑到蓄热体的蓄热能力并尽可能得到较高的温度效率和热回收率,即较高的蓄热温度和较低的排烟温度。从图中可以看出,蓄热过程曲线与放热曲线的交叉点是四通换向阀的最佳切换时间,对于长度为 250 mm 的堇青石材料来说,是 40 s 左右。图也显示了,当切换时间为 40 s 左右时,250 mm 长度堇青石材料的温度效率最高。同时实验也表明,当烟气温度较低时,此时蓄热体的蓄热能力利用不足,热交换时间较短,因而切换时间也要短于在高烟温的情况。

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