炭黑生產(chǎn)中空氣預(yù)熱器的原理

    空氣預(yù)熱器是直接利用高溫炭黑煙氣來加熱反應(yīng)爐過程空氣的換熱裝置。這種在色素炭黑生產(chǎn)線中設(shè)置空氣預(yù)熱器的方式是大家的回收余熱的方法，并很早就采用了，只是受材料和制造工藝的限制，回收余熱的量比較小，也就是預(yù)熱空氣的溫度較低，隨著材料和空氣預(yù)熱結(jié)構(gòu)和制造工藝的不斷改進(jìn)，預(yù)熱空氣的溫度也不斷提高。目前國產(chǎn)的800℃和900℃空氣預(yù)熱器也被采用。還有950℃的空氣預(yù)熱器國內(nèi)以開發(fā)。下一步的重點(diǎn)則是950~1000℃的空氣預(yù)熱器的開發(fā)和應(yīng)用。

    由于從反應(yīng)爐排出的炭黑煙氣中含有較高濃度的炭黑，空氣預(yù)熱器常用立式結(jié)構(gòu)。 炭黑煙氣流經(jīng)空氣預(yù)熱器的管程，進(jìn)反應(yīng)爐的空氣流經(jīng)殼程。殼程內(nèi)設(shè)置有若干遮流板，使空氣來回與諸列管接觸，以充分換熱。空氣預(yù)熱器采用逆流式布置，高溫?zé)煔鈴目諝忸A(yù)熱器的底部進(jìn)入，而加熱后的空氣從空氣預(yù)熱器的底部排出，這樣可以保證其較高的傳熱效率。按傳熱學(xué)的理論，一臺換熱器在單位時間內(nèi)，以熱流體向冷流體傳遞的熱量Q(kJ/h)與兩流體的平均溫度Δt(℃)成正比，與換熱器的換熱面積F(㎡)成正比。

                                                                  Q=KFΔt