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热管换热器及其作用

发布时间:2024-05-06 17:15:38人气:64

热管换热器常常为气-气式热管换热器和气-液式热管换热器。前者,从排烟中回收热量,然后加热空气。后者,从排烟中回收热量,然后加热水。在各种窑炉和小型锅炉的尾部烟道中,这两种热管换热器都有应用。

-气式热管换热器的构造,如图1所示。

-液式热管换热器的构造,如图2 所示。

-气热管换热器产生的热空气,可用于炉膛助燃和烘干毛坯等,如四吨锅炉或排热量相当的窑炉,每小时回收10万千卡的热量,相当于116.3kW的电所产生的热量。

-液热管换热器产生的热水可用于锅炉给水、浴池用水和工业用水等。

热管换热器主要由热管、隔板和壳体组成。热管是基本换热元件,每只热管都是独立的,可拆卸的。热管的尺寸,包括长度、管径以及采用多少根热管和按什么样方式进行排列等,都要根据设计计算来确定。

壳体的作用,是把热管支撑和包围起来,组成通道,一般分为两部分,加热段壳体与冷却段壳体,前者与热流体通道相连接,后者与冷流体通道相连接。

热管的排列方式是通过隔板来实现的。隔板把热管分隔成加热段和冷却段,热流体 (烟气)从加热段经过,冷流体 (空气或水)从冷却段经过,热量通过热管中的工作介质,由热流体传给冷流体。隔板把热流体和冷流体分开,只允许冷、热流体之间热量传递,不允许它们之间渗混。从结构上要保证热管相对隔板既是可拆卸的,又是密封的,同时,还要允许热管沿轴线方向自由膨胀。

热管换热器及其作用

1                                                                                     2

 

          1-空气进口法兰;2-热管(冷却段);                1-热管;2-隔板;3-上盖;

3—隔板; 4—烟气出口法兰; 5—热管                 4—出水口; 5—进水口; 6—

           (加热段)6—空气出口法兰;                  气出口法兰;7—烟气进口法兰;

                 7—烟气进口法兰                         8—侧门; 9—吹灰器; 10—档板

 

为了增加冷、热流体的受热面,在热管的冷却段和加热段管外都装有翅片。为装入烟道中方便起见,热管换热器的冷却段和加热段都设有冷流和热流的进出口法兰,与管道的法兰相连接。热管的工作位置可以水平放、垂直放和与水平成某一角度,为了降低设备的成本,常采用无吸液芯重力辅助的热管,这样热管一般都取垂直的工作状态。

窑炉和小型锅炉排烟道中应用的热管换热器的外廓尺寸,一般为600mm×1000mm×1600mm左右, 总重量为500kg左右。 如烟道为水平的,离地面不太高,可把热管换热器直接架入烟道中,不用把烟道引到地面上来。由于热管在检查、更换时,不需要停炉,因此,一般不需要设辅助烟道,如在地下烟道中安装时,为了检查、测试的方便,可设一个旁通烟道,作为临时应用。

热管换热器在各种窑炉和小型锅炉尾部排烟道中应用,进行余热回收,综合起来有如下的作用。

(1)降低排烟温度

可使排烟温度降低60~80℃左右,如窑炉和小型锅炉的排烟温度为250℃,经过热管换热器后,可降到 180℃,达到规定的烟气温度排放标准。

(2)节省燃料

由于排烟温度高,带走的热量是很多的,例如四吨锅炉,排烟温度按250℃,排烟量按6500kg/h,以零度为基准,通过排烟带走的热量可为:422500kcal/h

每小时带走40万千卡的热量,相当于80kg煤,考虑到锅炉的热效率,相当于每小时排烟中扔掉近110kg煤。如从排烟中回收余热15%左右,约为16.5kg/h。工业窑炉和锅炉, 每天按10h运行计算,每年运行300天。一台4t锅炉每年节煤为:50t

由此看来,小型锅炉节煤的潜力是相当大的。

(3)改善环境污染

利用热管换热器作为空气预热器,从排烟中回收热量,加热空气,引入炉膛助燃。空气温度可被加热到80℃左右,热风助燃与冷风助燃相比,炉膛的燃烧效率可显著提高,可使燃烧更充分,降低排烟中的含碳量;另外,排烟经过热管换热器的管束时,还可以挡下来一部分灰尘,降低排烟中的含尘量;这些都有利于改善环境污染。

(4)有利于烧劣质煤

热风助燃,可提高燃烧效率,燃烧温度也高,有利于含水分和含灰分量高的劣质煤燃烧。这在产劣质煤的地区应用更有重要的意义。


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