二、分阶段工作流程解析

1. 燃气燃烧与高温烟气生成

• 燃料与空气供应：
  • 燃气（如天然气）通过管道经减压阀稳压后，进入燃烧器；同时，风机将空气按预设空燃比（如 1:10）送入燃烧器。
  • 典型空燃比控制逻辑：通过燃气压力传感器与空气流量传感器实时监测，PLC 系统自动调节燃气电磁阀开度与风机频率，确保燃烧充分（过剩空气系数 1.05-1.2）。
• 燃烧过程：
  • 燃气与空气在燃烧室内混合点燃，产生 800-1200℃的高温烟气（燃烧效率＞99%）。燃烧室由耐火砖或陶瓷纤维砌筑，确保热量不流失且耐高温。
  • 安全机制：火焰监测器（紫外光敏管）持续检测火焰，若熄火则立即切断燃气电磁阀，并启动吹扫风机（清除燃烧室残留燃气）。

2. 隔离式热交换过程（核心特征）

• 换热器结构与换热逻辑：
  • 结构：多采用翅片管式或盘管式换热器，材质为不锈钢（耐腐蚀性）或碳钢（耐高温），管内走烟气，管外走空气。
  • 换热原理：
    1. 高温烟气从燃烧室流出，进入换热器管程，以对流和辐射方式向管壁传热；
    2. 空气由风机强制送入换热器壳程（管外），吸收管壁热量后温度升高，形成洁净热风（含尘量＜5mg/m³）；
    3. 烟气经换热后温度降至 150-250℃，由引风机通过烟囱排放（部分系统可回收余热加热补水）。
• 换热效率影响因素：
  • 翅片管间距、烟气与空气流速（通常烟气速度 10-15m/s，空气速度 5-8m/s）、换热器表面积（面积越大换热越充分）。

3. 热风温度精准控制

• 闭环控制逻辑：
  1. 热电偶（如 K 型热电偶）实时检测热风出口温度，反馈至 PLC 控制柜；
  2. PLC 对比设定温度（如 150℃）与实测温度，通过以下方式调节：
     • 温度偏低时：增大燃气电磁阀开度（增加燃气量）或降低空气风机频率（减少空气量）；
     • 温度偏高时：反之，减少燃气输入或增加空气量。
• 典型控温精度：±5℃（优于直接式热风炉的 ±10℃），适用于对温度敏感的场景（如食品烘干、医药原料加热）。

4. 安全保护与辅助系统

• 燃气泄漏监测：在燃气管道接口处安装可燃气体报警器（检测精度 0-100% LEL），一旦泄漏立即报警并切断气源。
• 超压保护：燃气管道安装安全阀（开启压力 0.1-0.2MPa），防止压力过高引发爆炸；换热器壳程设爆破片（泄压压力 0.3MPa）。
• 排烟温度监控：当排烟温度超过设定值（如 300℃）时，系统自动加大空气供应量，降低烟气温度，避免换热器过热损坏。

三、与直接式热风炉的核心差异

四、典型应用场景举例

• 食品烘焙：如面包生产线，利用 180-220℃洁净热风均匀加热面团，避免烟气污染影响口感（符合 FDA 食品接触标准）。
• 中药材干燥：党参、黄芪等药材烘干时，热风温度控制在 60-80℃，间接换热可防止燃烧产物残留，保证药材药性。
• 锂电池极片烘干：极片干燥需热风含尘量＜1mg/m³，间接式热风炉搭配高效过滤器，满足半导体级洁净要求。

五、技术优化方向

• 换热器强化：采用螺旋翅片管或纳米涂层技术，将换热系数从 50-80W/(㎡・K) 提升至 100-150W/(㎡・K)，热效率可提高 5%-10%。
• 余热回收：在排烟系统中增加热管换热器，加热助燃空气（预热至 100-150℃），降低燃气消耗 10%-15%。
• 智能化控制：接入 AI 算法，根据用热负荷预测自动调节燃气量，减少温度波动（如夜间低负荷时自动切换至节能模式）。