翅片管換熱器不僅具有熱管固有的傳熱量大,溫差小,重量小,體積小,熱響應(yīng)迅速等特點(diǎn),而且還有安裝方便,維修簡單,使用-,阻力損失小,進(jìn)排-道便于分隔,互不滲漏等特點(diǎn).
具體來講,翅片管換熱器具有以下特點(diǎn)。
1.總傳熱性能好。翅片管換熱器依靠內(nèi)部工作介質(zhì)相變來實(shí)現(xiàn)傳熱,在熱管外側(cè)的翅片,大大的增加了傳熱面積,
大大 減小了兩側(cè)的對(duì)流換熱熱阻,用于低品位熱能的回收非常經(jīng)濟(jì);另外,翅片管換熱器很容易實(shí)現(xiàn)流體管外
垂直外掠流動(dòng)和冷熱流體的純逆流流動(dòng),在不改變冷熱流體入口溫度的條件下,增大了冷熱流體換熱的平均溫壓。
2.冷、熱流體兩側(cè)的傳熱面可自由布置。翅片管換熱器的換熱元件是翅片管,其蒸發(fā)段,冷凝段長度及翅化比按給
定的傳熱量,流體溫度,流量以及各流體的性質(zhì)及清潔程度等各側(cè)獨(dú)立決定,兩側(cè)互不牽連。在結(jié)構(gòu)上-翅片
管換熱器能使用于溫度,流量及清潔度相差懸殊的兩種流體間的傳熱。
3.傳熱面局部破壞時(shí),能-兩流體彼此不摻混.翅片管換熱器在運(yùn)行過程中,冷熱兩種介質(zhì)完全分開,在運(yùn)行過
程中單根翅片管因?yàn)槟p,腐蝕,超溫等原因發(fā)生破壞,也只是單根熱管失效,而不會(huì)發(fā)生冷熱流體的摻雜,
并且單根翅片管損壞后更換方便。因此,更適用于腐蝕流體的換熱場合,且具有-的-性。
4.有較高的防積灰堵灰能力 煙氣在管外橫掠流動(dòng)換熱,煙氣的擾動(dòng)性加強(qiáng),再加上翅片管壁溫高,管外始終呈
干燥狀態(tài),因此不會(huì)結(jié)焦,不宜粘灰塵,能有效地防止堵塞。
5.具有的抗低溫腐蝕能力. 當(dāng)翅片管換熱器用于腐蝕性煙氣的余熱回收時(shí),可以通過調(diào)整傳熱面積來調(diào)整換熱管
管壁溫度。使換熱管盡可能避開腐蝕區(qū)域。
21世紀(jì)初國內(nèi)研制出了陶瓷換熱器。其生產(chǎn)工藝與窯具的生產(chǎn)工藝基本相同,導(dǎo)熱性與性能是材料的主要應(yīng)用性能。它的原理是把陶瓷換熱器放置在煙道出口較近,溫度較高的地方,不需要摻冷風(fēng)及高溫保護(hù),當(dāng)窯爐溫度1250-1450℃時(shí),煙道出口的溫度應(yīng)是1000-1300℃,陶瓷換熱器回收余熱可達(dá)到450-750℃,將回收到的的熱空氣送進(jìn)窯爐與燃?xì)庑纬苫旌蠚膺M(jìn)行燃燒,可節(jié)約能源35%-55%,這樣直接降低生產(chǎn)成本,增加經(jīng)濟(jì)效益。
2選擇不同的冷介質(zhì)對(duì)換熱方案的影響
煙氣余熱回收中冷介質(zhì)通常采用空氣和水。空氣加熱后可用于鍋爐和窯爐的鼓風(fēng)或原料及半成品的烘干。水加熱后可用于鍋爐補(bǔ)水、辦公取暖、職工-等,在煙氣量大溫度高的情況下可以將水加熱為蒸汽,用處廣泛。空氣、水、水蒸氣這三種物質(zhì)的換熱系數(shù)差別很大,空氣的加熱和冷卻換熱系數(shù)為1 w/(m2˙℃)~58 w/(m2˙℃),水的加熱和冷卻換熱系數(shù)為230 w/(m2˙℃)~11 000 w/(m2˙℃),水的蒸發(fā)冷凝換熱系數(shù)---大,在5 800 w/(m2˙℃)~140 000 w/(m2˙℃)之間[3]。因此當(dāng)采用不同的冷介質(zhì),換熱器的換熱方案差別很大。
1 選擇空氣作為冷介質(zhì)
因氣體換熱系數(shù)較低,換熱元件通常采用熱管,熱管的吸熱端和放熱端均可纏繞翅片,擴(kuò)展受熱面積來氣體和氣體換熱時(shí)換熱系數(shù)低的不足。空氣相對(duì)干凈,翅片螺距比煙氣側(cè)可以減小,鍋爐煙氣余熱回收換熱器 煙氣余熱回收裝置 省煤器 翅片管散熱器為了提高換熱系數(shù),可適當(dāng)縮短空氣側(cè)熱管長度,但此時(shí)要注意壓降不可過大。如果減小螺距導(dǎo)致熱側(cè)管壁溫度降低,風(fēng)阻過大,就要適當(dāng)增大螺距,此時(shí)換熱器成本有所增加。
2 選擇水作為冷介質(zhì)
當(dāng)煙氣不含s且較潔凈時(shí),換熱元件不一定要選擇熱管,可采用翅片管,煙氣走管外,水走管內(nèi)。煙氣換熱系數(shù)低,管外可以纏繞翅片擴(kuò)展受熱面,盡管翅片管內(nèi)壁換熱面積比管外小很多,但水的換熱系數(shù)比煙氣高很多,所以不會(huì)對(duì)熱傳導(dǎo)造成-。設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)煙氣量和水量的大小適當(dāng)調(diào)整翅片管的長度、管間距、管排數(shù)和管列數(shù),以-煙氣和水的流速在合理的范圍內(nèi),流速過低會(huì)導(dǎo)致?lián)Q熱系數(shù)低,換熱面積增大,成本升高;流速過高會(huì)導(dǎo)致流體阻力大,操作費(fèi)用高,甚---影響整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行
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