一、熱管的工作原理及特點
、工作原理
熱管由管殼、吸液芯和端蓋組成,將管內(nèi)抽成.×(-~-)Pa的負(fù)壓后充以適量的工作液體,使緊貼管內(nèi)壁的吸液芯毛細(xì)多孔材料中充滿液體后加以密封。管的一端為蒸發(fā)段(加熱段),另一端為冷凝段(冷卻段),根據(jù)應(yīng)用需要在兩段中間可布置絕熱段。
熱管是依靠自身內(nèi)部工作液體相變來實現(xiàn)傳熱的傳熱元件,具有超常的熱活性和熱敏感性,遇熱而吸,遇冷而放。
、基本特性
.超強的導(dǎo)熱性:導(dǎo)熱速度快、強度大、效率高,導(dǎo)熱速度可達(dá)到音速。
.良好的等溫性:良好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。
.熱流密度可變性:熱管可以獨立改變蒸發(fā)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,或者熱管可以較大的傳熱面積輸入熱量,而以較小的冷卻面積輸出熱量。
.安全可靠性:不存在管內(nèi)超壓,不怕干燒。液體工質(zhì)汽化后,熱管的內(nèi)壓不隨溫度的變化而變化。
.環(huán)境的適應(yīng)性:不受環(huán)境的限制,熱管可根據(jù)環(huán)境的需要而單獨設(shè)計。
.應(yīng)用領(lǐng)域廣。超導(dǎo)熱管形狀具有更大的靈活性,更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域,能適應(yīng)各種惡劣的工作環(huán)境。
二、熱管余熱回收裝置工作原理:
熱管是余熱回收裝置的主要熱傳導(dǎo)元件,與普通的熱交換器有著本質(zhì)的不同。熱管余熱回收裝置的換熱效率可達(dá)%以上,這是普通熱交換器無法比擬的。
熱管余熱回收裝置體積小,只是普通熱交換器的/。其工作原理如下圖所示:左邊為煙氣通道,右邊為清潔空氣(水或其它介質(zhì))通道,中間有隔板分開互不干擾。高溫?zé)煔庥勺筮呁ǖ琅欧?,排放時高溫?zé)煔鉀_刷熱管,當(dāng)煙氣溫度>℃時,熱管被激活便自動將熱量傳導(dǎo)至右邊,這時熱管左邊吸熱,高溫?zé)煔饬鹘?jīng)熱管后溫度下降,熱量被熱管吸收并傳導(dǎo)至右邊。常溫清潔空氣(水或其它介質(zhì))在鼓風(fēng)機作用下,沿右邊通道反方向流動沖刷熱管,這時熱管右邊放熱,將清潔空氣(水或其它介質(zhì))加熱,空氣流經(jīng)熱管后溫度升高。
三、熱管余熱回收裝置的性能特點:
、安全可靠性高:
常規(guī)的換熱設(shè)備一般都是間壁換熱,冷熱流體分別在器壁的兩側(cè)流過,如管壁或器壁有泄露,則將造成停產(chǎn)損失。熱管余熱回收器則是二次間壁換熱,即熱流要通過熱管的蒸發(fā)段管壁和冷凝段管壁才能傳到泠流體。
、熱管余熱回收器傳熱效率高,節(jié)能效果顯著。
、熱管余熱回收器具有良好的防腐蝕能力
熱管管壁的溫度可以調(diào)節(jié),可以通過適當(dāng)?shù)臒崃髯儞Q把熱管管壁溫度調(diào)整在低溫流體的最低溫度之上,從而可防止腐蝕,保證設(shè)備的長期運行?;覊m不易粘結(jié)于肋片和管壁上。同時熱管在導(dǎo)熱時會產(chǎn)生自振動,使灰不易粘附在管壁和翅片上,因而不會堵灰。
、安裝及結(jié)構(gòu)布置靈活:
熱管余熱回收器的安裝無需改變原工藝系統(tǒng),結(jié)構(gòu)設(shè)計和位置布置非常靈活,可適應(yīng)各種復(fù)雜的場合。
、使用壽命長:
使用壽命在年以上,單根熱管可拆卸更換,維護(hù)簡單成本低。
、投資回收期短:
一般在六個月至一年就可回收全部投資。
四、熱管余熱回收器的應(yīng)用領(lǐng)域:
、在化工及石油化工工業(yè)中的應(yīng)用:
小合成氨上、下行煤氣余熱回收、中合成氨上、下行煤氣余熱回收、合成氨吹風(fēng)氣燃燒的余熱回收、合成氨一段轉(zhuǎn)化爐煙氣余熱回收、萬噸/年合成氨二段轉(zhuǎn)化爐余熱回收。
、在硫酸工業(yè)中的應(yīng)用:
.在硫酸生產(chǎn)沸騰焙燒爐沸騰層內(nèi)的余熱回收;一個年產(chǎn)萬噸硫酸的工廠可回收.萬噸蒸汽;
.從沸騰中出來的SO高溫爐氣中回收余熱;一個年產(chǎn)萬噸硫酸的工廠可回收.萬噸蒸汽,可發(fā)電價值約萬元;
、在鹽酸、硝酸爐的應(yīng)用:基本同上
、在石油化工中的應(yīng)用:
.烴類熱解爐中的余熱回收;
.乙苯脫氫反應(yīng)器中的余熱回收;
.環(huán)已醇脫氫化學(xué)反應(yīng)器中的余熱回收;
.催化、裂化再生取熱器中的余熱回收;
.其它各種加熱爐中的余熱回收;
、在建材工業(yè)中的應(yīng)用:
.在高嶺土噴霧干燥熱風(fēng)爐中的余熱回收;
.玻璃窯爐中的余熱回收;
.水泥窯爐中的余熱回收;
.各種陶瓷倒燃爐及遂道窯中的余熱回收;
、在冶金工業(yè)中的應(yīng)用:
.軋鋼連續(xù)加熱爐和均熱爐中的余熱回收;(參見下面系統(tǒng)示意圖)
.坯件加熱爐中的余熱回收;
.線材退火爐中的余熱回收;
.燒結(jié)機中的余熱回收;以一臺M的燒結(jié)機為例,可回收蒸汽量達(dá)-T/h;