供應熱管換熱器-餘熱回收利用設備、煙氣熱風回收系統_傳熱設備_機械設備_貨源

1前言

熱管是一種具有特高導熱性能的新穎傳熱元件。熱管起源於二十世紀六十年代的美國。熱管理論一經提出就得到瞭各國科學傢的高度重視，並展開瞭大量的研究工作，使得熱管技術得以很快發展。熱管技術開始主要用於航天航空領域，我國自二十世紀70年代開始對熱管進行研究，自80年代以來相繼開發瞭熱管氣－氣換熱器、熱管氣－水換熱器、熱管餘熱鍋爐、熱管蒸汽發生器、熱管熱風爐等各類熱管產品。由於碳鋼－水兩相重力式熱管結構簡單、價格低廉、製造方便、碳鋼－水相容性的基本解決，使得此類熱管在動力、化工、乾燥、建材等領域內得以廣泛應用。

2熱管與熱管換熱器

將一根金屬管的兩端予以封閉，然後設法將金屬管抽成真空後充入適量的工作液體,密封殼體即構成一支重力熱管（如圖1所示）。為瞭強化傳熱，重力熱管上往往加裝上金屬翅片。

當熱源對其下端加熱時,工作液自熱源吸熱而汽化,蒸汽在壓差作用下,高速流向上端,向冷源放出潛熱而凝結,凝結液在重力作用下，沿壁麵從冷源端返回熱源端完成一個工作循環。如此往復,便把熱量不斷地從熱源傳至冷源。

從熱管與外界的換熱狀況來看,沿其殼體軸向可分為三個工作段：加熱段——從熱源吸收熱量的工作段；絕熱段——運送熱量的工作段；冷卻段——向冷源放出熱量的工作段。當熱管正常工作時,其內部進行著液體的蒸發、蒸汽的流動、蒸汽的凝結、凝結液的回流等四個工作過程,這四個工作過程構成瞭熱管工作的閉合循環。

熱管的傳熱原理決定著熱管有以基本特性：

（1）較大的傳熱能力，熱管巧妙的組織瞭熱阻較小的沸騰和凝結兩種相變過程，使它的導熱系數高達紫銅導熱系數的數倍以至數千倍。

（2）優良的等溫性，熱管內腔的蒸汽是處於飽和狀態，飽和蒸汽由蒸發段流向冷凝段的壓力差很小，因而熱管具有優良的等溫性。

（3）結構簡單無運動部件和噪音。一根長0.6m、直徑13mm、重0.34kg的熱管在100℃工作溫度下，輸送200W能量，其溫降0.5℃，而輸送同等能量同樣長的實心銅棒重量為22.7kg，溫差高達70℃。

將一定數量的熱管按一定的排列結構組合在一起並將加熱段和冷卻段用隔板分隔開便可構成熱管換熱器。熱管換熱器屬於熱流體與冷流體互不接觸的表麵式換熱器。熱管換熱器的特點是結構簡單、換熱效率高、壓損小。在傳遞相同熱量的條件下,熱管換熱器的金屬耗量小於其他類型的換熱器；換熱流體通過換熱器時的壓力損失比其他換熱器小,因而動力消耗也小。由於冷、熱流體是通過熱管換熱器不同部位換熱的,而熱管元件相互又是獨立的,因此即使有某根熱管失效、穿孔也不會對冷、熱流體間的隔離與換熱有多少影響。此外,熱管換熱器可以方便地調整冷熱側換熱麵積比,從而可有效地避免有腐蝕性氣體的露點腐蝕。熱管換熱器的這些特點正越來越受到人們的重視,其用途亦日趨廣泛。

由熱管組成的熱管換熱器具有以下優點：

（1）熱管換熱器可以通過換熱器的中隔板使冷熱流體完全分開，在運行過程中單根熱管因為磨損、腐蝕、超溫等原因發生破壞，也隻是單根熱管失效，而不會發生冷熱流體的摻雜。所以熱管換熱器用於易然、易爆、腐蝕等流體的換熱場合具有很高的可靠性。

（2）熱管換熱器的冷、熱流體完全分開流動，可以比較容易的實現冷、熱流體的完全逆流換熱；同時冷熱流體均在管外流動，由於管外流動的換熱系數遠高於管內流動的換熱系數，且兩側受熱麵均可采用擴展受熱麵。用於品位較低的熱能的回收非常經濟。

（3）對於含塵量較高的流體，熱管換熱器可以通過熱管結構尺寸，擴展受熱麵形式，以解決換熱器的磨損堵灰問題。

（4）熱管換熱器用於帶有腐蝕性的煙氣的餘熱回收時，可以通過調整蒸發段、冷凝段的傳熱麵積來調整熱管管壁溫度，使熱管盡可能避開最大的腐蝕區域。

按照熱流體和冷流體的狀態,熱管換熱器可分為氣/氣式、氣/液式、液/液式、液/氣式。從熱管換熱器結構型式來看,熱管換熱器又可分為整體式、分離式、組合式。

3 熱管換熱器的應用：

每一根熱管都是一個獨立的換熱元件，熱管換熱器就是把若乾根熱管根據用戶不同的要求設計製作成一定結構的換熱設備，以達到氣—液換熱，氣—氣換熱，液—液換熱。熱管換熱器是以蒸氣、煙氣、液體的餘熱為熱源，熱源溫度可在30℃~800℃之間，應用於：

（1）加熱水——用於采曖、生活用水或其它用途。

（2）加熱空氣——用於烘乾坯件或爐腔助燃，或其它工業產品的潔凈熱氣流。

（3）產生蒸汽——用於多種工業及日常生活用氣。

（4）加熱煤氣等。