衡量琉璃瓦窯的熱效率有兩個(gè)指標(biāo),一個(gè)是焙燒產(chǎn)品的熱利用系數(shù),另一個(gè)是窯的余熱利用程度。
目前隧道窯的熱效率普遍不高。雖然利用了一些冷卻產(chǎn)品的余熱,如抽取干燥體和在窯爐頂部安裝罐或鍋爐,但這些余熱并沒有得到充分利用。特別是水箱內(nèi)的熱水和鍋爐內(nèi)的蒸汽在二次利用率普遍較低。窯頂、窯壁、車下散熱仍相當(dāng)大。
有些琉璃瓦窯爐的溫度很高。一些窯爐還將一些熱空氣從燒成區(qū)回流到冷卻區(qū)(限制了火的速度)。至于使隧道窯焙燒的有效熱(即用于蒸發(fā)、化學(xué)反應(yīng)和加熱產(chǎn)品到最高溫度所需的熱量除以燃料的化學(xué)熱),只有15%左右的余熱利用(取出來烘干機(jī)體,窯頂水箱用于鍋爐的熱量除以燃料化學(xué)熱量)約為20%,其余均為損失。熱損失大概是:約30%的廢氣被帶走,約20%的窯頂和窯壁被分散,約10%的窯產(chǎn)品和窯車被帶走,車下的散熱和滲漏也很多。
因此,應(yīng)進(jìn)一步采取措施提高余熱利用率,減少熱損失,是提高窯熱效率、節(jié)約燃料的重要途徑。
提高琉璃瓦窯熱效率的另一種方法是使窯溫盡可能均勻,在焙燒過程中加快傳熱,從而縮短焙燒時(shí)間,提高產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量,降低燃料消耗。
實(shí)踐證明,只有加快傳熱速度,減小窯內(nèi)溫差(特別是在熱帶前區(qū)制造一種“強(qiáng)湍流”狀態(tài),以減小溫差),才能實(shí)現(xiàn)快速焙燒。
影響窯內(nèi)傳熱的因素有三個(gè):
對(duì)流和輻射傳熱系數(shù)、窯內(nèi)氣體(火焰)與制品的溫差、傳熱面積。
無論增加哪一種,單位時(shí)間內(nèi)傳遞給產(chǎn)品的熱量都能增加,焙燒速度也能加快。預(yù)熱區(qū)主要為煙氣對(duì)流換熱(燃燒區(qū)主要為火焰輻射換熱(強(qiáng)化固體輻射換熱))。固體輻射的傳熱系數(shù)比氣體的傳熱系數(shù)大得多,增強(qiáng)的固體輻射能極大地增強(qiáng)傳熱過程,促進(jìn)快速焙燒。
這種坯料適合薄碼料。薄碼使間隙增大,可提高氣體輻射層的厚度,從而提高輻射能力,加速傳熱效率的提高遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了氧氣消耗的成本。