一、加热效率的衡量方法
(一)热利用率
定义与计算
热利用率是衡量隧道炉加热效率的关键指标之一。它是指被加热物体吸收的有效热量与隧道炉消耗的总热量之比。计算方法为:热利用率 =(被加热物体吸收的热量 / 隧道炉消耗的总热量)×100%。例如,在食品烘焙行业,如果隧道炉消耗了 1000 千焦的热量,而食品吸收的有效热量为 600 千焦,那么热利用率就是(600/1000)×100% = 60%。
实际测量方式
要测量被加热物体吸收的热量,可以通过监测物体温度变化以及物体的比热容来计算。对于隧道炉消耗的总热量,可以通过记录能源(如电、燃气等)的消耗量,并根据能源的热值进行换算。通过这种方式,可以准确地了解隧道炉在实际工作中的热利用率。
(二)升温速度
对于产品而言
升温速度是另一个衡量指标,它反映了隧道炉使被加热物体达到指定温度的快慢程度。对于不同的产品加工,合适的升温速度有所不同。以工业陶瓷烧制为例,从室温升温到 1200℃的时间可以作为一个衡量标准。如果一个隧道炉能够在较短时间内将陶瓷坯体升温到烧制温度,说明其加热效率较高。
对于炉内环境
同时,炉内环境温度的升温速度也很重要。可以通过在隧道炉内不同位置安装温度传感器,记录从启动到达到设定工作温度的时间。例如,在一个长度为 10 米的隧道炉中,记录从进料口到出料口各个区域温度达到均匀稳定状态所需的时间,来综合评估其加热效率。
二、影响加热效率的因素
(一)加热方式
电加热
电加热隧道炉的加热效率与加热元件的性能密切相关。例如,采用碳纤维加热管的隧道炉,其发热效率比传统的电阻丝加热要高。碳纤维加热管具有较高的热转换率,能够将电能更有效地转化为热能,减少热量散失。
燃气加热
对于燃气加热的隧道炉,燃烧器的质量和燃烧效率是关键。卓效的燃烧器可以使燃气充分燃烧,释放出更多的热量。同时,燃气的热值也会影响加热效率,高热值的燃气在相同的燃烧条件下能够提供更多的热量。
(二)炉体结构
保温性能
隧道炉的保温材料对加热效率影响很大。高质量的保温材料,如陶瓷纤维棉,可以有效减少热量向外界的散失。如果炉体保温效果差,大量的热量会通过炉壁散发出去,导致加热效率降低。例如,保温良好的隧道炉,其外壳温度可能仅比环境温度高 10 - 20℃,而保温差的炉体外壳温度可能会很高,热量散失严重。
通风设计
合理的通风系统有助于提高加热效率。适当的通风可以确保燃烧所需的氧气供应(对于燃气隧道炉),同时带走燃烧产生的废气。但如果通风量过大,会导致热量被大量排出炉外,降低加热效率。通风系统还会影响炉内温度的均匀性,间接影响加热效率。
(三)产品特性和装载方式
产品的热容量和导热性
产品本身的热容量和导热性不同,吸收热量的速度和效率也不同。例如,金属制品的导热性好,在隧道炉中能够快速吸收热量,加热效率相对较高;而一些隔热材料制品的导热性差,加热效率就会较低。
产品的装载密度和方式
产品在隧道炉内的装载密度和方式也会影响加热效率。如果产品装载过密,会影响热空气的流通,导致部分产品不能充分受热,降低整体加热效率。合理的装载方式,如采用间隔放置或使用特殊的载具,能够确保热空气均匀地与产品接触,提高加热效率。