電熱輻射管

　　電熱輻射管是指從中心向各個方向沿直線延伸的管道。指的是非中央管道（或稱干管），其是將干管的物作用質輸送到制定或非制定的地址。電熱輻射管廣泛應用于加熱爐，是加熱爐的主要加熱元件。目前使用的電熱輻射管主要分為兩大類: 燃氣電熱輻射管和電加熱電熱輻射管。其中燃氣電熱輻射管的熱效率比電加熱電熱輻射管高一倍左右。因此，燃氣電熱輻射管是未來電熱輻射管的發展趨勢。
 

　　電熱輻射管表面溫度分布的均勻性

　　電熱輻射管表面溫度分布的均勻性作為衡量電熱輻射管的一個重要的技術性能指標，它影響電熱輻射管的加熱能力、加熱質量以及電熱輻射管的使用壽命。目前U和W型電熱輻射管的應用最廣泛，因此以U型和W型電熱輻射管作為研究對象。

　　最初的電熱輻射管只在一端安裝燒嘴，電熱輻射管兩端溫差較大。為改善電熱輻射管表面溫度分布的均勻性，在電熱輻射管內設置若干芯塊，芯塊使得高溫氣體充滿電熱輻射管，加強了高溫氣體與管壁間的對流換熱，尾部溫度有所提高。后來為提高電熱輻射管溫度均勻性，在電熱輻射管兩端都裝有燒嘴，采用脈沖燃燒技術提高了電熱輻射管溫度分布的均勻性。在脈沖燃燒的基礎上，通過改變兩端燒嘴的燃燒換向時間可以進一步提高電熱輻射管溫度分布的均勻性。

　　電熱輻射管表面溫度分布的均勻性與火焰的長度密切相關。最初的燒嘴只能進行一級燃燒，在此基礎上經改進設計了可兩級燃燒的燒嘴，通過控制系統調節燒嘴中一次空氣和二次空氣的配比，可以有效地控制火焰長度，改善電熱輻射管表面溫度分布的均勻性。

　　蓄熱式燃燒技術的出現大大提高了電熱輻射管的溫度均勻性。通過試驗發現: 隨著空氣預熱溫度的增加，電熱輻射管表面最大溫差逐漸減小，溫度不均勻系數也隨之變小。在這一過程中有兩條技術進化路線:

　　1) 向超系統的進化路線: 單系統→雙系統→多系統。按照這條進化路線改善電熱輻射管表面溫度分布均勻性的進化過程 ( 注:控制系統改為蓄熱體) ，系統正處于進化的最后階段。

　　2) 頻率協調進化路線單個物體( 火焰) : 連續運動→脈沖→周期性作用→增加頻率→共振。按照這條進化路線描述提高電熱輻射管溫度分布均勻性的進化過程，系統正處于進化的周期性作用階段，可以進一步改善兩側燒嘴的燃燒周期或者向增加頻率的方向發展，如提高兩側燒嘴交替燃燒的頻率以提高電熱輻射管溫度分布的均勻性。
 

　　總結

　　1) 為了提高電熱輻射管的加熱效率，可以將電熱輻射管的形狀設計成3D 曲線或者增加電熱輻射管表面凸起的面積。

　　2) 對于提高電熱輻射管熱效率及表面溫度均勻性的研究已經超出了電熱輻射管的范疇，而向更高層次的超系統方向發展。

　　3) 提高電熱輻射管使用壽命的主要研究方向是改善電熱輻射管的受力狀態，其主要措施是提高電熱輻射管的柔性。

　　4) 通過TRIZ 技術進化理論對電熱輻射管各主要性能的分析和總結可知: 未來電熱輻射管主要沿著向超系統的方向發展，為提高電熱輻射管的性能，就要綜合考慮電熱輻射管的各個子系統的性能，并不斷引進新的子系統。此外，為提高電熱輻射管的加熱效率，應主要考慮增加電熱輻射管的表面積，在改進的過程中主要研究電熱輻射管的幾何形狀的改變對電熱輻射管加熱效率的影響。因此，沿這兩個方向進行電熱輻射管的研究與開發，將會對電熱輻射管綜合性能的提高起到重要的推動作用。