燃气加热炉传热过程及原理应用有哪些？

燃料燃烧产生的热能被转移到被加热的产品上，这是工业炉的功能。在这一过程中，平衡了工业炉传热过程中的两种传热过程。

事实上，燃气加热炉的两个传热过程是平衡的，一个是强化传热过程，另一个是削弱传热过程。例如，前者加强了对炉内产品的传热，提高了炉的单位生产率和热效率;加强换热器内的热交换，提高废热回收率和空气预热温度；提高炉膛部分水冷部件的冷却效果，延长设备使用寿命。对于后者，如减少炉子砌筑的热损失，对炉子采取保温措施，以提高热利用率，节约能源;防止炉内部分部件过热，并采取必要的保温措施。

天然气加热炉采用整体组装式结构，在卧式大容积筒体内布置火筒、烟管束等加热受热面和多回程对流管束等冷却受热面，筒内充注中间载热介质作为加热和冷却受热面之间的传热媒介，帮助冷、热两种流体达到传热的目的，中间载热介质可采用水、乙二醇溶液和导热油。通常，加热和冷却受热面沿大筒体圆截面中心轴呈轴对称布置，火筒和烟管束位于水平轴的下方，对称布置于垂直轴的左右侧；多回程对流管束位于水平轴的上方，各回程也对称布置于垂直轴的左右侧。

传热学是研究传热规律的科学。只要存在温差，物体之间或同一物体的两部分之间存在温差是传热的必要条件差存在，热量总有从高温向低温传递的趋势。温度差普遍存在于自然界里，所以传热是一个很普通的自然现象。

传热是一种复杂的现象，为了便于研究，根据其物理本质的不同，把传热过程分为三种基本方式：传导、对流、辐射。

(1)传导是指分子、原子和自由电子等微粒的热运动产生的热传递现象，当微粒没有相对位移，并且在不同温度或物体内部不同温度下存在物理直接接触时。传热可以发生在固体、液体和气体中。在液体和固体介质中，传热主要取决于弹性波的作用、自由电子在金属中的运动以及原子或分子在气体中的扩散和碰撞。

(2)对流可分为两种类型：一种是流体各部分的相对位移引起的传热，以及由于流体本身的宏观运动而导致的冷热流体的混合;第二种是流体流经另一物体表面时发生的热交换，这种热交换具有温差，称为对流热传递。后者包括前者。对流换热包括表面附近层流层内的传导过程和层流层外的对流过程。

(3)辐射辐射是一种由电磁波来传播热能的过程。它以传导和对流有着本质的区别，它不仅有能量的转移，而且伴随着能量形式的转化，即热能转变为辐射能，辐射出去被物体吸收，又从辐射能转化为热能。辐射能的传播不需要传热物体或物体的直接接触。真空中辐射传播没有能量损失。

天然气加热炉工作时，用燃料燃烧产生的热量加热需要加热以达到工艺要求的工业用天然气。燃料和空气经燃烧器混合后喷入大简体下部一侧的火筒燃烧产生高温烟气，烟气经火筒折入大筒体下部另一侧的烟管束，Z后经烟囱向上排入大气。在该过程中，高温烟气将热量通过火筒壁和烟管束壁传递给中间载热介质，中间载热介质吸热升温；同时中间载热介质将大部分热量通过对流管束壁面传递给需要加热的工业用天然气，中间载热介质放热降温。

　　实际上，在传热过程中，很少有单一的传热方式存在，绝大多数情况下是两种或三种方式同时出现。比如烧嘴在燃烧过程中既有对流传热又有辐射传热，再例如通过炉墙向外散热的过程，炉内火焰以对流和辐射的方式把热传给炉墙，炉墙以传导的方式把热由内表面传到外表面，炉墙外表面再以对流和辐射的方式向外散热。所以工程上的换热过程几乎都是三种基本传热方式的复杂组合。对这类复杂过程，有时把它当作一个整体看待，称为综合热交换。