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燃氣應(yīng)用的新發(fā)展
1燃氣紅外輻射加熱技術(shù)
1．1引言
紅外輻射，俗稱紅外線，是一種電磁波。它和可見光、紫外線、x射線以及微波、無線電一樣既具有波動性又具有粒子性，傳播速度約為3x108米／秒，可以在真空中傳播，也可以在介質(zhì)中傳播，具有直射、折射、反射、干涉、衍射等物理現(xiàn)象。它們之間的區(qū)別僅在于波長(或頻率)不同�？梢姽獾牟ㄩL范圍約為0．38—0．75微米，紅外輻射的波長范圍約為0．75—1000微米，波長大于1000微米的為微波和無線電電波。通過三棱鏡可以把可見光分成為紫、藍、青、綠、黃、橙、紅七種顏色，而紅外輻射的波長比紅光的波長還長，即在光譜的紅色端以外，所以稱之為紅外線，人們的視覺感覺不到它。
燃氣與其燃燒所需的空氣全部預(yù)混以后，在一定條件下進行無焰燃燒，可以直接產(chǎn)生紅外輻射用于各種加熱過程。
燃氣紅外加熱技術(shù)在工業(yè)和民用燃燒設(shè)備中得到了廣泛的應(yīng)用。實踐證明它比傳統(tǒng)的對流加熱具有投資省、啟動快、效率高、污染少等優(yōu)點。經(jīng)過特殊設(shè)計的紅外輻射器還能夠發(fā)射出波長較長的遠紅外輻射，對某些物體更有效地加熱，進一步節(jié)約能源。
常用的燃氣輻射器有金屬網(wǎng)輻射器和多孔陶瓷板輻射器兩種。目前國際上大力發(fā)展各種優(yōu)質(zhì)多孔陶瓷板燃氣輻射器，它具有燃燒均勻、輻射波波長較長和不易回火等優(yōu)點。同濟大學(xué)燃氣紅外研究所采用一種全新的干法成型工藝，研究成功了x型復(fù)合層多孔陶瓷板燃氣輻射器。
1．2X型多孔陶瓷板燃氣輻射器的研究
X型復(fù)合層多孔陶瓷板燃氣輻射器有以下主要結(jié)構(gòu)特點：
(1)具有高發(fā)射率表面層
多孔陶瓷板燃氣輻射器在正常工作時其表面溫度為800—850oC，在這種溫度下其主要的輻射能量波長為2—6微米。然而，普通陶瓷在這一波段內(nèi)的發(fā)射率卻是很低的(見圖2，c)。為了提高輻射器的輻射能力，我們研究了一種高發(fā)射率材料，作為復(fù)合層多孔陶瓷板的表面層。它具有廣譜高發(fā)射率的特點(見圖2，b)，從而彌了陶瓷的缺點，使輻射能力提高。X型復(fù)合層多孔陶瓷板采用干壓法成型工藝，基板和表面層在模具中一次壓成，人窯后一起燒結(jié)，結(jié)合牢固不會脫落。與熱壓鑄成型法相比，干壓法不需要石蠟和制蠟餅工序，不需埋燒脫蠟過程，縮短了燒成周期，并大大提高了窯位的利用率。據(jù)估算，用新的干壓法工藝制造多孔陶瓷板，其原材料、輔助材料和能源的消耗約為熱壓鑄法工藝的1／2左右。
(2)機械強度和抗熱震性能較好
通過對基板材料配方、粉體制備與燒結(jié)工藝等反復(fù)研究和改進，提高了多孔陶瓷板的械械強度。又由于降低了熱膨脹系數(shù)，其抗熱震性能較好，能長期承受冷、熱急變而不破壞。
表1所示多孔陶瓷板的物理性能。從表中可以看出，用干壓法成型的多孔陶瓷板密度較低，而抗折強度和熱膨脹系數(shù)都優(yōu)于國外同類產(chǎn)品的指標.
(3)燃燒穩(wěn)定性和燃燒完全度好
對X型復(fù)合層多孔陶瓷板燃氣輻射器(新型輻射器)和市售的多孔陶瓷板燃氣輻射器的極限熱強度進行測試，其結(jié)果列于表2。從表中可見x型復(fù)合層多孔陶瓷板燃氣輻射器的極限熱強度較高，也即燃燒的穩(wěn)定范圍較大。
燃燒完
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