蜂窝体为什么能起到蓄热作用

在高温窑炉中，热损失的很大部分是排烟的热量损失。当烟气温度为900～1300 ℃时，烟气余热占炉子总能耗的50%～70%。因此，积极采用先进的烟气余热回收技术，在工业窑炉燃烧系统中安装换热器，将烟气的余热回收用于预热助燃空气，可以从根本上提高工业炉的能源利用率，蜂窝体陶瓷是一种性能优越的蓄热体，是蓄热节能技术中的关键材料。它的性能决定了余热回收体系的整体性能。

一：蜂窝体为什么能蓄热？

蜂窝体陶瓷作为蓄热体，使传统的蓄热室发生了巨大的变化。从原来的格子砖发展成为陶瓷小球，又发展为蜂窝体蓄热，蓄热室的比表面积急剧增大，体积明显减小，换向时间大大缩短，换热性能得到极大提高，整个蓄热的过程如下图。

蜂窝体陶瓷蓄热的蓄热过程，当烟气流过蜂窝体时，烟气把自身的热量传给蜂窝体，蜂窝体存储热量，温度逐渐升高；当冷流体流过时，冷流体从蜂窝体得到热量，蜂窝体的温度逐渐降低。如此反复，形成一个非稳态的传热过程。这样，通过蜂窝体的助燃空气达到了预定高温，通过的烟气又下降到了预定低温，蜂窝体就把高温烟气中的显热转移到了助燃空气中。蜂窝体蓄热过程的工作原理依靠蜂窝体传热面结构紧凑，比表面积大，流通性能好。不易积灰、堵塞 ,冷、热流体掺混少，即使蓄热体产生裂纹也不会对蓄热有大的影响；而且换向周期短，经过蓄热体预热后的空气温度比较均匀。

二：蜂窝陶瓷蓄热体的材质使用问题。

耐高温是蜂窝陶瓷蓄热体的优点之一，在于能够克服常规金属换热器不能在高温下长期工作的弱点。无论是高温余热回收，还是实现高温预热，蜂窝陶瓷蓄热体必须首先满足长期在高温下工作的要求，其次是抗金属氧化物的侵蚀，大部分冶金窑炉废气中含有各种杂质，导致在高温使用时，蜂窝体会与废气中的部分物质发生反应，从而降低其使用寿命。为了提高其高温稳定性，相继使用的材质有莫来石质、刚玉质、堇青石质等蜂窝陶瓷但是，由于这些材料的热膨胀系数随强度的提高而增大，在蓄热燃烧要求的温度急剧变化（在空气中急冷温差在 800 ℃以上的恶劣环境条件下），其使用寿命还是受到较大的影响，这是其使用的最大问题虽然在蜂窝式蓄热体材质和配方上加大了研制力度，但在结构和制造工艺上改变不大，蜂窝体的使用寿命还是不太理想。