硅酸铝纤维板热导率拟合方程的建立及试验验证

以防护热板法测量热导率,分析了测试温度(≤500℃)、密度对硅酸铝纤维板热导率的影响,建立了硅酸铝纤维板热导率的拟合方程,并通过实际测量对拟合方程进行验证。结果表明:硅酸铝纤维板的热导率与测试温度、密度具有显著的线性关系。实测结果与拟合方程的计算结果相吻合,≤300℃时的偏差在±3%以内,500℃时的偏差在±5%以内,可见,拟合方程准确可靠,可作为硅酸铝纤维板热导率确定的一种参考方法。

大温度梯度下含锆型硅酸铝纤维板的透波性能

为探究微波冶金反应器内常用隔热保温材料——含锆型硅酸铝纤维板(ZAF)在温度梯度下的透波性能,首先采用谐振腔微扰法测量了ZAF在25~1000℃范围内的复介电常数;其次采用激光闪射法测量了ZAF在100~500℃范围内的热导率;最后基于电磁波传输线理论和传热理论研究了ZAF在频率、极化模式、入射角度及材料厚度等因素影响下的透波性能。结果表明:ZAF的介电常数随温度的增加整体变化幅度较小,介电损耗因子则在900℃之后呈指数型增大;ZAF的热导率随温度的增大而逐渐增加,其上升幅度约为39.65%;在2450MHz频率下,ZAF的功率透过系数大于0.9的比例要高于915MHz频率,且在相同频率下,水平极化模式(TM)的透波性能优于垂直极化模式(TE);随着ZAF厚度的增加,其功率透过系数曲线出现了多个透波峰,且2450MHz频率下的透波峰数量多于915MHz频率;在TE极化模式下,微波以0°~30°入射时材料具有良好的透波性能,在TM极化模式下,微波以0°~60°入射时材料具有较高的透波性能,并且存在能使微波发生全透射的布儒斯特角。

硅酸铝/氧化锆纤维板在微波加热中透波性研究

为了研究微波加热过程中温度、厚度对硅酸铝/氧化锆纤维板保温层透波性能的影响,以期设计出在整个微波加热过程中都具有良好透波性能的保温层,利用通过单层平板内电磁波传播的理论机制和计算模拟技术,分析了保温层厚度和温度变化对硅酸铝/氧化锆纤维板透波性能影响的规律。同时从透波性能的角度,提出了硅酸铝/氧化锆纤维板保温层在微波加热中厚度选择的基本原则。研究结果表明:20℃时,硅酸铝纤维板的功率透过系数随厚度增加呈波动状态变化,存在透波峰;随着温度的升高,这种波动状逐渐消失,近似呈线性递减,1 300℃时,0.1 m厚度的硅酸铝纤维透波率仅为0.62。氧化锆纤维板在20,200,500℃时,功率透过系数随着厚度的增加呈明显的波动变化,厚度为0.04,0.08 m时,功率透过系数曲线出现透波峰。该研究成果有助于微波高温加热设备的设计,微波加热工艺参数的优化以及微波能利用率的提高。

高铝型硅酸铝纤维板介电特性和透波性能

采用谐振腔微扰法测量了高铝型硅酸铝纤维板(high-Al aluminum silicate fiberboard,HAF)在915 MHz和2450 MHz频率下,25~1000℃温度范围内的介电参数,并基于电磁波传输线理论计算了HAF的功率透过系数,进而分析了不同影响因素条件下HAF的透波性能。结果表明:在2种频率下,HAF的介电常数和介电损耗因子均在800℃之后明显增大;不同极化模式下,HAF的透波性能显著不同,其在水平极化下的透波性能优于垂直极化,且水平极化下存在使微波发生全透射的Brewster角(50°~53°);HAF的透波性能随厚度的增加而波动,其功率透过系数曲线在0~0.2 m厚度区间出现多个透波峰。

无机纤维板干燥过程的数学模拟研究

本文通过对无机纤维板干燥过程的分析,建立了干燥过程中热量传递和质量传递的数学模型,模拟结果与实测结果有较好的一致性.

微波冶金反应器加热效率与均匀性优化

含锆型硅酸铝纤维板(zirconium aluminum silicate fiberboard,ZAF)作为保温炉衬在微波冶金反应器内的设计和安装常常是以经验为主,通常存在加热效率低、加热均匀性差等问题,难以满足实际工业生产要求。文章首先采用谐振腔微扰法测量了ZAF在2450 MHz频率下25~1000℃温度范围内的介电参数;采用激光闪射法测量了其在25~500℃范围内的导热系数;基于数值模拟技术探究了保温炉衬厚度变化对腔体内反射损耗S_(11)、电场、温度场和功率损耗等参数的影响。结果表明:ZAF的介电参数在700℃之后明显增大,导热系数在100℃之后随温度呈线性增加;保温炉衬的结构参数对负载的加热效率和均匀性具有重要影响,当保温炉衬厚度为60 mm时(方式3),谐振腔内负载的加热效率最高,在300 s时的平均温度为751.9℃,总吸收效率高达88.5%。

WNS型锅炉保温结构的改造

WNS型燃油气锅炉是国内中小型(20t/h以内)环保工业锅炉使用量最大的产品,在楼宇采暖、工矿企业蒸汽制备、医疗卫生单位蒸汽消毒等各行业得到广泛应用。分析WNS型油锅炉烟箱过热现象,提出保温结构改进的建议。