一、热管换热器原理及特点 1、热管换热器原理 1.1 热管换热器的核心技术是热管,热管是一种具有高传热性能的传热元件,它通过密闭真空管壳内工作介质的相变潜热来传递热量,传热性能类似于超导体性能,因此它具有传热能力大,传热效率高的特点。 环形热管有超常的热活性和热敏感性,遇热而吸,遇冷而放。本方案中使用环形热管,分内外两层,外层吸热,内层放热,中间有导热介质。工作介质在常温下呈液态,热管外管受热后,导热介质被激活并极速汽化,由液态变为汽态,并以分子震荡相变形式、亚音速传递热量,到热管内层遇冷放热,“导热介质”放热后冷凝,由汽态变为液态,回到起始位置端继续 吸热、蒸发;传递、放热;冷凝、回流,如此往复、高速循环,由于热管内为真空,流体阻力极小,而环形热管内外层间距只有10毫米,所以传热速度极快,大量热能通过其 很小的横截面积远距离地传输而不需要外加任何动力。 1.2热管特性 1 )超强的导热性:可在温度30℃—1000℃范围内传导热量,单根导热效率98%。 2) 优良的等温性:热管外管输入100℃,内管可导出100℃。良好的等温性使热管在很小的温差下,传递很大的热通量,传热阻力小。 3) 热流密度可变性:在管径一定的情况下供热量可根据需要不断变化。 4) 热流方向可逆性:热管内外均可吸热、放热。 5) 使用安全性:管内压力低于外界大气压,热管不会发生爆炸。 6) 应用广泛性:热管应用广泛、灵活,能适应各种恶劣的工作环境 1.3热管材料与制作工艺 本方案中锅炉烟气余热回收节能工程采用余热热水炉,热交换室内的环形热管为本公司核心技术,我公司生产的环形热管适应在600℃以下的热交换温度条件,热管材料采用20/GB3087锅炉钢管,实行600℃电炉加热再抽取真空封口工艺,600℃内不会出现爆管,每根热管的受热面积是同类光管的4.3倍,大受热 面积保证了热管的大传导能力。热管材料和制作成本是采取普通钢管在常温下封口工艺的热管(此类热管设计热交换最高烟气温度不高于300℃)的一倍以上,材料成本的增加和生产工艺的改进,最大程度保证了锅炉与交换器的安全生产运行。 1.4环形热管余热回收设备特点 1)设备结构紧凑,占地面积小,对设备安装场地的安装条件有了极大的放宽。 2)换热器烟室为直通式,且烟气流通截面积较大,烟气流速较低,烟气阻力小,烟温下降幅度大,较低烟温进入引风机时,产生的水汽少,总体上降低了引风机的负荷,改善了风机的工况条件。 3)设备无需专人管理,安全可靠。 4)两面设有清灰门可全方位彻底清灰,降低烟尘排放量,有利于环保。