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熱管換熱器的裝置及使用原理有哪些?

2018-11-07

  熱管是一種具有特高導熱功能的新穎傳熱元件。熱管起源于二十世紀六十年代的美國,1967年一根不銹鋼——水熱管首次被送入地球衛星軌跡并運轉成功,熱管理論一經提出就得到了各國科學家的高度重視,并展開了許多的研究作業,使得熱管技能得以很快發展。熱管技能開端首要用于航天航空范疇,我國自二十世紀70年代開端對熱管進行研究,自80年代以來相繼開發了熱管氣-氣換熱器、熱管氣-水換熱器、熱管余熱鍋爐、熱管蒸汽發生器、熱管熱風爐等各類熱管產品,使得熱管在建材工業、冶金工業、化工及石油化工、動力工程、紡織工業、玻璃工業、電子電器工程等范疇內得到廣泛的運用。


     熱管換熱器運用設備的作業原理及特色


  1、作業原理


  熱管由管殼、吸液芯和端蓋組成,將管內抽成1.3×(10-1~10-4)Pa的負壓后充以適量的作業液體,使緊貼管內壁的吸液芯毛細多孔材猜中充滿液體后加以密封。管的一端為蒸騰段(加熱段),另一端為冷凝段(冷卻段),根據運用需求在兩段中心可安置絕熱段。


  熱管是依托本身內部作業液體相變來完成傳熱的傳熱元件,具有超凡的熱活性和熱敏理性,遇熱而吸,遇冷而放。


  2、根本特性


  2.1超強的導熱性:導熱速度快、強度大、效率高,導熱速度可到達音速。


  2.2杰出的等溫性:杰出的等溫性使熱管在很小的溫差下,傳遞很大的熱通量,傳熱阻力小。


  2.3暖流密度可變性:熱管能夠獨立改動蒸騰段或冷卻段的加熱面積,即以較小的加熱面積輸入熱量,而以較大的冷卻面積輸出熱量,或許熱管能夠較大的傳熱面積輸入熱量,而以較小的冷卻面積輸出熱量。


  2.4安全可靠性:不存在管內超壓,不怕干燒。液體工質汽化后,熱管的內壓不隨溫度的改動而改動。


  2.5環境的習慣性:不受環境的約束,熱管可根據環境的需求而獨自規劃。


  2.6運用范疇廣。超導熱管形狀具有更大的靈敏性,更廣泛的運用范疇,能習慣各種惡劣的作業環境。


  三、熱管余熱收回設備作業原理:熱管是余熱收回設備的首要熱傳導元件,與一般的熱交換器有著實質的不同。熱管余熱收回設備的換熱效率可達98%以上,這是一般熱交換器無法比擬的。


  熱管余熱收回設備體積小,僅僅一般熱交換器的1/3。其作業原理如下圖所示:左面為煙氣通道,右邊為清潔空氣(水或其它介質)通道,中心有隔板分隔互不干擾。高溫煙氣由左面通道排放,排放時高溫煙氣沖刷熱管,當煙氣溫度>30℃時,熱管被激活便主動將熱量傳導至右邊,這時熱管左面吸熱,高溫煙氣流經熱管后溫度下降,熱量被熱管吸收并傳導至右邊。常溫清潔空氣(水或其它介質)在鼓風機效果下,沿右邊通道反方向活動沖刷熱管,這時熱管右邊放熱,將清潔空氣(水或其它介質)加熱,空氣流經熱管后溫度升高。


   熱管余熱鍋爐收回設備的功能特色:


  1、安全可靠性高:


  慣例的換熱設備一般都是間壁換熱,冷暖流體分別在器壁的兩邊流過,如管壁或器壁有走漏,則將造成停產丟失。熱管余熱收回器則是二次間壁換熱,即暖流要經過熱管的蒸騰段管壁和冷凝段管壁才干傳到泠流體。


  2、熱管余熱收回器傳熱效率高,節能效果顯著。


  3、熱管余熱收回器具有杰出的防腐蝕才能


  熱管管壁的溫度能夠調理,能夠經過恰當的暖流改換把熱管管壁溫度調整在低溫流體的露點之上,然后可防止露點腐蝕,確保設備的長時間運轉。因為避開煙氣露點,使灰塵不易粘結于肋片和管壁上。同時熱管在導熱時會發生自振蕩,使灰不易粘附在管壁和翅片上,因此不會堵灰。


  4、裝置及結構安置靈敏:


  熱管余熱收回器的裝置無需改動原工藝體系,結構規劃和方位安置十分靈敏,可習慣各種雜亂的場合。


  5、運用壽命長:


  運用壽命在10年以上,單根熱管可拆卸替換,維護簡略成本低。


  6、出資收回期短:


  一般在六個月至一年就可收回悉數出資。

余熱回收技術

  熱管余熱收回器的運用范疇:1、在化工及石油化工工業中的運用: 小合成氨上、下行煤氣余熱收回、中合成氨上、下行煤氣余熱收回、合成氨吹風氣焚燒的余熱收回、合成氨一段轉化爐煙氣余熱收回、30萬噸/年合成氨二段轉化爐余熱收回。


  2、在硫酸工業中的運用:


  2.1在硫酸出產歡騰焙燒爐歡騰層內的余熱收回;一個年產10萬噸硫酸的工廠可收回5.5萬噸蒸汽;


  2.2從歡騰中出來的SO2高溫爐氣中收回余熱;一個年產10萬噸硫酸的工廠可收回10.5萬噸蒸汽,可發電價值約600萬元;


  3、在鹽酸、硝酸爐的運用:根本同上4、在石油化工中的運用:


  4.1烴類熱解爐中的余熱收回;


  4.2乙苯脫氫反應器中的余熱收回;


  4.3環已醇脫氫化學反應器中的余熱收回;


  4.4催化、裂化再生取熱器中的余熱收回;


  4.5其它各種加熱爐中的余熱收回;


  5、在建材工業中的運用:


  5.1在高嶺土噴霧干燥熱風爐中的余熱收回;


  5.2玻璃窯爐中的余熱收回;


  5.3水泥窯爐中的余熱收回;


  5.4各種陶瓷倒燃爐及遂道窯中的余熱收回;


  6、在冶金工業中的運用:


  6.1軋鋼接連加熱爐和均熱爐中的余熱收回;(拜見下面體系示意圖)


  6.2坯件加熱爐中的余熱收回;


  6.3線材退火爐中的余熱收回;


  6.4燒結機中的余熱收回;以一臺180M2的燒結機為例,可收回蒸汽量達10-22T/h;


余熱回收技術

  余熱的收回運用途徑許多:


  1、一般說來,綜合運用余熱Z好;其次是直接運用;第三是直接運用(發生蒸汽用來發電)。


  2、余熱蒸汽的合理運用次序是:動力供熱聯合運用;發電供熱聯合運用;出產工藝運用;生活運用;冷凝發電用。


  3、余熱熱水的合理運用次序是:供出產工藝常年運用;返回鍋爐及發電運用;生活用。


  4、余熱空氣的合理運用次序是:出產用;暖通空調用;動力用;發電用。


  七、余熱收回技能及收回方法:


  1、分離式熱管余熱收回技能;


  2、整體式熱管余熱收回技能;


  3、余熱收回方法:余熱收回的規劃及方法的不同,可帶來徹底不同的成果,即收回的余熱數量或蒸汽量徹底不相同。

余熱回收技術

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