焚烧炉翅片管、钉头管的应用

增加传热面最简便有效的方式是增加焚烧炉的对流传热面积，以此来多吸收烟气热量降低排烟温度。采用翅片管和钉头管的方式能使传热面增加很多倍，它与增加光管数量相比投资小，所占空间少。由于环形翅片比钉头的表面积大，传热系数高，且在烟气流向上投影面积小、阻力不大，故它被优先推荐采用。以往考虑翅片管比钉头管易积灰，故对燃用重质燃料油积灰较严重的场合多采用钉头管。但事实上在钉头管的“小桥”区也是要积灰的，总体上虽然清除积灰比翅片管容易，但并不比宽间距翅片管容易。故国外在化学焚烧炉中多数采用环形翅片管，当使用燃料油时为了清灰容易，采用了片距较大的翅片管。只要所设置的吹灰器能正常工作，翅片管是可以用在燃油加热炉上的。

加热炉中翅片管的翅片厚度通常为1.2～2.5mm，以1.3～1.5mm为常用。对于腐蚀性较严重的情况才用2～2.5mm厚的翅片。翅片高度为10～25mm，国外较多使用13mm、16mm及19mm（相当于英制1/2in、5/8in及3/4in）。设计时应优先考虑尺寸较高的翅片，以求较大的扩展表面积。但需计算翅尖的偏度，当翅尖温度超过材料允许温度致使要采用高一档材料时，则适当降低翅片高度，以使翅片管的造价不要太高。翅片的间距为5～15mm，这将视应用燃料情况而定。燃用干净的气体燃料时采用窄的间距；用油及含灰量较高的燃料及固体燃料要用较大的间距。国外较多的有118片/m、158片/m、198片/m（相当于片间距8.47mm、6.33mm、5mm）。

翅片管的翅片材料应由其温度条件加以选取，由于翅片的尖端温度最高，故以该处的计算温度为依据。温度小于等于450℃时采用碳钢；450～620℃采用含铬11%～13%的铬钢，对国内材料可取0Cr13（以往有关规范所提1Cr13硬度偏高，应改为0Cr13或00Cr12为好）；620～800℃采用Cr18Ni8不锈钢。

对于管内物料温度较低，使管壁产生结露趋向时，为防止烟灰黏附于管壁而不易清灰，不宜采用扩大表面积的方法。因此有的对流段最末几排用光管，而不用翅片管。

纵向翅片用于烟气与炉管中心线平行流动的场合，该纵向翅片增加的面积显然要比螺旋翅片小，它用于少量的小型加热炉上，应用场合并不多，故在此不作介绍。

对于螺旋环状翅片管的翅片形式有整体式和切缝式两种。原则上对翅片高度的要求不太高，可以方便缠绕于炉管上的情况，应采用整体式的翅片，而不用切缝式的所谓齿形翅片。因为整体式翅片强度好，传热面积大（它不会因开缝缠制后少掉一块面积）。切缝式适用于翅片高度过高，对缠绕加工有困难的场合。有资料显示，在推广齿形翅片时因翅片有缺口，烟气在此发生搅流从而提高传热系数，但这一点效益将被面积的缺损所抵消，且开齿后烟气流动阻力相对要大些，再者齿片强度、刚度均不如整体翅片好。所以除非翅片太高不便于整体缠制才采用切缝式，否则设计者一般都应采用整体不切缝的翅片。

对于翅片高度过高及翅片间距过小，无法采用高频焊的场合，可以采用钎焊翅片管；对于一些特殊材料钢种高频焊质量难以保证时，采用钎焊可以保证焊着率和焊接强度。

钉头管应用于燃料质量较差的场合，在炼油厂用的较多。常用的钉头规格为直径ϕ12～25mm，高度25～38mm，钉头间距不小于16mm。钉头管材料的选取，与翅片管材料的选取原则相同。

为了提高钉头管的传热效果，有开发应用椭圆形钉头、滴状钉头等。有关技术应用可参阅专门的资料。