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哈雷釬焊板式換熱器
專業生產:換熱器;分水器;過水熱;冷卻器
新聞動態

熱管換熱器發展與應用

點擊:1804 日期:[ 2014-04-20 00:59:05 ]
一、熱管換熱器的生產與發展
熱管換熱器是蒸發-冷凝型的換熱設備,靠工質在管內的狀態變化實現熱量的傳輸,當熱管換熱器熱管一端受熱時管內工質汽化,汽化后蒸汽向另一端流動,遇冷凝結向散熱區放出潛能。冷凝液籍毛細力和重力的作用回流,繼續受熱汽化,熱管換熱器這樣往復循環熱管將大量熱量從加熱區傳遞到熱管換熱器散熱區。熱管換熱器熱量傳遞是通過工質的相變過程進行的。
熱管換熱器在美國、日本等國家已經商品化、系列化,熱管換熱器目前還正在向大型化發展。如日本最近設計了熱負荷高達11.16MW的大型熱管換熱器。我國南京工業大學也于1980年試制陳宮了1.51*10的五次方W、傳熱面積為5.386m2的熱管換熱器。該換熱器安裝在南京煉油廠,作為裂化的熱爐的空氣預熱器,運行情況良好。
二、熱管換熱器的原理與機構結構
熱管換熱器涉及換熱器結構的改進,尤其是熱煙道上的換熱器結構的改進;解決以往煙道中換熱器傳熱效率低的問題;該熱管換熱器是由爐體、集灰池墻體、隔板、隔墻板、換熱管、擋水板、進、出水管構成,其主要改進是在下部構成集灰池,在上面的儲水池中安裝擋水板;其優點是消除受熱介質直流現象,使受熱介質受熱均勻,提高熱管換熱器傳熱效率,再加上在下部設置了集灰池,使換熱管減少灰塵的沉積,提高了傳熱效率;該熱管換熱器可以廣泛的安置在熱煙道中,尤其是安置在窯爐排煙道中回收利用余熱效果明顯,受熱介質可以取暖、可以洗浴。
我公司生產的熱管系熱管換熱器由兩端密封的鋁軋翅片管,內壁加工有槽道,經清洗并抽成高真空后注入最佳液態工質而成。將熱管元件按一定行列間距布置,成束裝在框架的殼體內,用中間隔板將熱管的加熱段和散熱段分隔開,構成熱管散熱器。
本系列熱管換熱器產品中隔板采用了有效的密封裝置,做到分隔嚴密互不滲漏,熱管元件便于組裝,拆卸,清洗和更換。當溫度變化時,元件自由脹縮。熱管換熱器可全年使用,配有季節轉換裝置,當冬季交替時,可旋轉5℃~7℃,使熱氣流吹向熱管換熱器的低端
三、熱管換熱器特點
熱管是一種高效傳熱元件,其導熱能力比金屬高幾百倍至數千倍。熱管還具有均溫特性好、熱流密度可調、傳熱方向可逆等特性。用它組成熱管換熱器不僅具有熱管固有的傳熱量大、溫差小、重量輕體積小、熱響應迅速等特點,而且還具有安裝方便、維修簡單、使用壽命長、阻力損失小、進、排風流道便于分隔、互不滲漏等特點。
熱管是由內壁加工有槽道的兩端密封的鋁(軋)翅片管經清洗并抽成高真空后注入最佳液態工質而成,隨注入液態工質的成分和比例不同,分為KLS低溫熱管換熱器、GRSC-A中溫熱管換熱器、GRSC-B高溫熱管換熱器。熱管一端受熱時管內工質汽化,從熱源吸收汽化熱,汽化后蒸汽向另一端流動并遇冷凝結向散熱區放出潛熱。冷凝液借毛細力和重力的作用回流,繼續受熱汽化,這樣往復循環將大量熱量從加熱區傳遞到散熱區。熱管內熱量傳遞是通過工質的相變過程進行的。
將熱管元件按一定行列間距布置,成束裝在框架的殼體內,用中間隔板將熱管的加熱段和散熱段隔開,構成熱管換熱器。
四、熱管換熱器設計注意事項
熱管換熱器設計注意事項:
a. 低溫熱管換熱器適用于溫度-40℃~80℃,全年可使用,回收冷量時,角度與熱量相反。
b. 熱管換熱器迎面風速宜采用1.5~3.5 m/s。
c. 熱管換熱器冷、熱端之間的間隔板,采用雙層結構,可杜絕因漏風而造成交叉污染。
d. 熱管換熱器可垂直或水平安裝,既可以幾個并聯,也可以幾個串聯。
e. 當氣流的含濕量較大時,(此時有潛熱回收,熱管換熱器可作為余量)
f. 熱管換熱器應設計凝水排除裝置。
g. 啟動熱管換熱器時,應使冷、熱氣流同時流動,或使冷氣流先流動,停止時,應使冷、熱氣流同時停止,或先停止熱氣流。
遼寧省能源論證會對于"熱管換熱器"的結論為:"該裝置是二級加熱設備,第一級用KLS系列低溫熱管換熱器回收排風余熱來預熱新風。第二級選用通風工程常用的SRZ型空氣加熱器,二級串聯一體,結構新穎,工程實用,熱管換熱器是集中供暖、通風于一體的新型節能補風加熱機組。該產品使用的排風余熱回收裝置是KLS型熱管換熱器,這種熱管換熱器經國家機械委和北京市科委鑒定認為該產品結構緊湊,性能可靠,運行維護方便。
五、熱管熱管換熱器與轉輪換熱器的比較
熱管換熱器:
熱管換熱器集所有優點于一身,無運動部件,對風速無限制,效率高,風速低,冷凝水易于排出,無能量要求,完全不動無交叉感染,使用壽命長,可免于維修。
2轉輪換熱器
轉輪為接觸式熱管換熱器,每分鐘轉動10-12圈,轉輪在高溫區吸收熱量,轉輪在冷區放出熱量,為了提高換熱效率,就要使膜片做成波紋狀(不利于灰塵的清除),需要動力裝置。
缺點為:
(1)在熱區中吸收熱量的熱輪轉到冷區時,由于速度較快,露水不一定釋放完畢,與灰塵易于形成灰垢附著在換熱器表面,增大阻力,降低回收效率。
(2)氣流與轉動方向成90°夾角,產生不平衡力矩,轉輪兩側在過渡季節灰塵附著不一樣,使重量不一樣,轉輪在向上轉和向下轉時重量也不一樣,使電機受力不平衡,容易燒毀電機。
熱管式換熱器與板式換熱器的比較
熱管式換熱器采用熱管作為換熱元件,熱管是在高真空的管子里充入最佳工質,利用飽和工質相變時產生的氣化潛熱傳遞熱量,傳熱能力是銅的一萬倍,因此被稱作"超熱導體"。熱管無運動部件,性質穩定,無須維修,使用壽命長(12年以上),工作特別可靠,這也是熱管被用于宇宙空間的主要原因(在那里很難維修)。
熱管換熱器
1 翅片為光滑表面,氣流左右逆流通過,可以得到最大的換熱效果,熱管換熱器換熱效率60%-70%。
2 結構上不受氣流速度的限制,不容易臟堵,熱管換熱器換熱效率穩定。
3 進,排氣流分割嚴密,熱管換熱器完全沒有交叉污染。
4 沒有運行費用,熱管換熱器基本無需維修,壽命長(12年以上)
板式熱管換熱器
氣流是單數層進氣,雙數層排氣,氣流在層之間流動,會使換熱膜片擾動,氣流大時,產生強大的阻力和噪聲,甚至吹破膜片,結構受氣流限制,只能做成叉流(降低阻力和噪音),并限制在低風速下使用。
缺點:
1 在大風量下,廠家很難保證按國家標準的尺寸制作。
2 逆流:叉流:順流的換熱效率=1:0.75:0.5
六、熱管式換熱器清洗
熱管換熱器的清洗可用機械化或化工法,應根據清晰地場所、范圍、除垢難易程度、垢的性質來決定。凡不溶于酸堿的溶劑的污垢宜采用機械法。化學法適用于形狀復雜的熱管換熱器的清洗,缺點是對金屬多少有些腐蝕作用。
相對于熱管換熱器的清晰以上兩種方法是目前最有效地清晰方法。也是最經濟實惠的。
七、熱管換熱器的應用
1、熱管換熱器在熱能回收裝置方面的應用
熱管換熱器在工業等各個領域已獲得廣泛應用。如液態金屬熱管已經廣泛應用于動力工程中。中溫熱管換熱熱管,在電子技術中用來冷卻一些器件。低溫熱管換熱,在通信中用來冷卻紅外傳感器,參量放大器以及激光系統。隨著熱管技術的發展,其應用范圍與日俱增。
2、熱管換熱器在熱管回收裝置方面的應用
熱管換熱器回收裝置用于回收工業生產過程以及采暖,通風和空氣調節系統排出的空氣或氣體的熱能。熱回收裝置中所用的熱管,一般外表面都帶有翅片。熱管換熱排出的熱空氣通過熱管蒸發段上外翅片,把熱量傳給熱管的蒸發段;而后這部分熱量就從蒸發段傳到冷凝段,再由冷凝段上的外翅片傳給吸進的冷空氣。
3、熱管式換熱器在冶金過程中的應用
冶金工業史耗能大戶,不論是有色冶金或黑色冶金工業都存在大量的節能問題。以鋼鐵企業為例,焦爐、高爐及煉鋼工序均有相當數量的余熱未能回收利用。熱管換熱預熱的溫度最高可達1600°C,熱能的形態有固體、氣體、液體,其中很多為間隙排放,因之給余熱回收帶來了一定得難度。由于熱管的眾多特點,熱管換熱器特別適用于上述場合的余熱回收利用,從70年代開始國內冶金界的廣大工程技術人員和熱管技術工作者進行了卓有成效的合作開發,取得了相當可惜的成果。熱管換熱器目前在燒結排氣顯熱和熱風爐燃燒廢氣的預熱回收方面,已可達到定型設計和系列化、標準化的程度。近年來高溫熱管及高溫熱管空氣預熱器、高溫熱管蒸汽發生器開發運用成功,熱管換熱器給冶金企業的高品味余能利用帶來了新的希望。
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