品牌/型号：志远热工
加工定制：是
类型：管式换热器
品牌：志远热工
流道截面积：10000（m2）m2
重量：20000（kg）kg
用途：节煤、节气
传热方式：蓄热式换热器
窗体顶端
热管换热器在工业锅炉及工业窑炉中的应用
一、工业锅炉中热管换热器的应用
我国工业锅炉的运行效率普遍较低，通常比设计效率低8~10%，主要原因是排烟温度高，过量空气系数过大，灰渣含碳量过高；另有一类小型工业锅炉，主要是指容量2t／h以下的小锅炉，尾部未设受热面，排烟温度更高，可250℃。因此，采用热管换热气余热，降低排烟温度以提高锅炉效率，有很好的前景。
1、热管换热器与常规换热器的匹配
除了小型工业锅炉没有尾部受热面外，大多数小型工业锅炉尾部状有铸铁省煤器，大型工业锅炉尾部装有钢管省煤器及钢管空气预热器。热管换热器可与常规换热器在应用时匹配在一起，它们各有特点。例如铸铁省煤器应用广泛，其优点是：耐用、承压（给水泵可装在省煤器入口），价格低；缺点是：重量大、外形尺寸较大、容易堵灰、结构复杂（由肋片管及铸铁弯头连接而成）。热管省煤器耐低温腐蚀性能好，在同样烟气温度条件下，壁温较高，结构紧凑、体积小、重量轻，烟气侧阻力可以设计得较小；其缺点是：价格较高，通常水侧为常压。铸铁省煤器与热管省煤器是各有优缺点，如果原来是没有省煤器的锅炉，我们主张安装热管省煤器；如果原来是已有铸铁省煤器的锅炉，我们主张安装热管换热器（空气预热器或省煤器），与已有铸铁省煤器匹配使用，而不拆除然铁省煤器，具体应用形式根据实际情况确定。我们特别管空气预热器在然铁省煤器之后，它适合用于具有然铁省煤器的小型工业锅炉改造。
对于4t／h以上的工业锅炉，尾部已装有钢管省煤器及钢管空气预热器，如果排烟温度大于180℃时可以在其后加装热管换热器。
2、热管换热器特点
气—气型热管换热器即热管空气预热器在工业锅炉中应用，可在冷热流体两侧布置肋片，热工性能优良，结构紧凑，最能体现出热管换热器的优点。气——水型热管换热器即热管省煤器在工业锅炉中应用，其主要的优点是耐低温腐蚀性能好，因为它在水侧的热阻比铸铁或烟管省煤器大，而它在气侧的热阻比后两者为小，所以在同样条件下，壁温较高，不易腐蚀与堵灰；然铁省煤器易腐蚀堵灰。
3、热管开水器的应用
热管开水器结构独特，体积紧凑，不大的换热量，例如9.36万KJ／h（2万Kcal／h）可供2000人以下工厂全厂职工饮水的需求。也可设计成开水——热水两用的形式，在供应开水时，冷水自动进入，开水自动流出，不需供开水时，转换至另一出口，即供应热水。
由于热管开水器换热量不大，一般均与各种型式的省煤器或各种型开的空气预絷器组合在一起。
4、各种组合装置
在工业锅炉中，余热回收时往往采用组合装置，已如前述。我们在推广中最为常用的方式是同时加热空气和水的方式，它具有明显的优点：采用热空气肋燃对改善着火及燃烧有很大的好处，热空气温度不必过高，大于50℃即可见效果；此外，热水进锅炉或是热水供生活动应用也是工厂所迫切要求的。应用组合式换热器中很好的方案，大体上一半热管用于加热空气，另一半热客用于加热热水，气—气与气—水的组合有并联及串联两种。
二、工业窑炉（冶炼炉）中热管换热器的应用
工业窑炉（冶炼炉）是耗能大户，且窑炉的种类十分繁多，炉子的热效率国内平均水平为国外先进水平的一半，总计年耗标准煤一亿多吨，有很大的节能潜力，其排烟温度较高，往往超过300℃，有的达到500~600℃甚至更高，作为余热回收方案而言，较多采用空气预热器（当然也可采用余热锅炉），对于烟气温度在400℃以下的中低温余热，主要采用空气预热器，热管换热器在此能够大显身手。我国机械工业部标准“机械工业节能设计技术规定”中提到：工业炉窑排烟温度为400℃以下时，宜采用热管换热器。
工业炉窑中有相当大一部分没有装引风机，要求余热设备阻力小，同时因地位狭小，而要求设备紧凑，特别适合应用热管空气预热器。
我们应用下列各种布置方式：
⑴窑炉 ＋ 热管空气预热器
⑵窑炉 ＋ 热管热水器 ＋ 热管空气预热器（适用于排烟温度很高时）
⑶窑炉 ＋ 喷流或渗铝管空气预热器 ＋ 热管空气预热器（适用于较高的预热空气温度时）
⑷窑炉 ＋ 各种型式空气预热器 ＋ 热管热水器或热管开水器与热水器复合装置
⑸窑炉 ＋ 热管余热锅炉
⑹窑炉 ＋ 其它换热器 ＋ 热管余热锅炉
⑺窑炉 ＋ 热管余热锅炉 ＋ 其它换热器
1、空气预热器或余热锅炉
热管换热器型式的确定，应当从以下几个方面考虑：
①根据企业的需要，如果工业窑炉需要助燃，应尽可能选用空气预热器。工艺需要蒸汽时，用余热锅炉。
②根据余热回收的可能性，余热锅炉只有在排烟温度大于300℃的工业炉中才有可能。
③可靠性，如果采用碳钢一水热管，其管内工质最高工作温度为300℃，以保证安全；热管外侧最低壁面大于酸露点，以避免腐蚀。/这些限制对换热器式的选择也会有直接的影响。
④经济性，型 式的选择在有多种方案可能时，需进行经济性比较，（根据具体情况）选用上述形式⑴、⑵、⑶、⑷、⑸、⑹、⑺。
2、气—气及气—水组合型热管换热器
由于工业窑炉的排烟温度往往较高，有时超过400℃，可达到500~600℃，甚至更高。作为气—气型热管换热器，最高允许的烟气入口温度在一般情况下仅为350~400℃，此时采用气—水及气—气组合型热管换热器是一种很好的方案，即为烟气温度高于350~400℃的区域应用气—水式换热器，而在烟气温度较低的区域应用气—气型热管换热器。以上的划分温度是以应用碳钢一水热管为依据的，其工质的最高允许温度为300℃，具体属于上述形式⑵。
3、热管换热器的匹配
工业窑炉有时需要300~400℃或更高温度的热空气助燃。当热空气温度超过250℃时，只用热管空气预热器会使碳钢一水热管的最高工作温度超过300℃，因此空气从进口温度加热到250℃时采用热管空气预热器，而从250℃上升到更高值时采用常规空气热器，这是一种合理的布置方式，如上述形式⑶。
常规空气预热器可以选用渗铝钢管式或喷流式，因为它们可以与热管空气预热器很好地匹配在一起。
4、热管余热锅炉的不同类型
热管余热锅炉可以分为二大类型：单管型及联箱型，前者适用于小容量的余热锅炉，热管放段直接插入汽包内，我们研制的最大容量为2t／h（蒸发量）；后者适用于大容量的余热锅炉，热管放热段插入垂直的大直径管中，这些大直径管由联箱再引出管子通至汽包，我们研制的容量为1—10t／h（蒸发量）。这二种形式蒸汽侧的结构是不同的。
由于受至碳钢－水热管工质最高工作温度为300℃的限制，余热锅炉蒸汽工作压力不会超过1MPa，烟气入口温度一般也不能太高，如450~500℃为最高值。当烟气进口温度很高时，可采用上述形式⑹。
5、工业窑炉中的气—水型热管换热器
在工业窑炉中，由于生活的需要或生产工艺的需要，有时需要应用上述形式⑷，不少情况下，为热管热水器与开水器复合装置，它有相当广泛的应用前景，特别是在乡镇企业。
三、结论
热管换热器在工业锅炉及工业窑炉中均可发挥不可替代的巨大作用，在对现有锅炉、窑炉进行技改，及新建锅炉、窑炉中可广泛采用该设备。
发布日期：2006-8-26
图片资料
窗体底端
热管在陶瓷隧道窑节能改造中的作用 |
|
|
中国陶瓷网综合讯 在陶瓷隧道窑中，由于烟气温度高、烟气量大，烟气带出的热量损失约占总能耗的35～40%，是热损失中最大的一项。因此，如何更好地回收烟气余热，提高窑炉热效率，一直是陶瓷窑炉工作者为之奋斗的目标。近年来，随着节能技术的不断开发和推广，热管技术已在陶瓷隧道窑烟气余热回收中得到应用。 一、热管的工作原理 热管是因传热技术需要而发展起来的一种高效传热元件，它起源于美国，60年代运用于航天技术之中，70年代后用于节能工程上。我国是从80年代开始逐渐由研制发展到生产应用。热管的类型较多，目前国内为节省投资，用于低温余热回收的主要是重力型热管。其工作原理是：热管是一种密闭、洁净、抽成真空的金属管，在其内部充填一定量的工作介质，根据用途不同，注入的介质可以是纯水，或者乙醇、丙醇等有机化合物及无机物钾、钠等碱金属，其适用范围从－200℃～2000℃不等。下部高温热源将热量经管壳传入管腔，加热管腔下端的液态工质，使之迅速蒸发并上升到热管上端，由于上部壳外低温冷源的吸热作有，蒸汽冷凝成液滴并放出汽化潜热。液滴依靠本身的重力沿管壁回流至下部，再次受热汽化。此过程不断循环，且速度极快，完成其取热回收的任务。通常在使用时，将一定数量的热管组合在一起，即构成热管换热器。 二、热管的特点 热管的主要特点是：１、传热能力大。热管靠相变以潜热方式进行传热，比显热的传导方式传热能力大许多；２、利于回收低温余热，热管可在两端温差很小的情况下高效传热，上下温差仅10℃；３、流体阻力小，不致使系统阻力增加很多；４、可将冷热流体完全隔开，即使单根热管损坏，对系统影响也不大；５、结构紧凑、重量轻、使用空间少，安装、维护、更换非常方便；６、热管制作相对复杂，要求严格做好选材、酸洗、钝化、配液、抽真空、焊接及密封等工作。 三、注意事项 １、热管是系统的心脏，安装时切不可碰坏热管元件，烟道法兰与热管换热器法兰的对接一定要密封好；２、将热管换热器安置在适当位置，即选择在烟道的温度相对较高且稍倾斜的管段，减少热管侧捕积下来的灰尘沉积，对沉积的积灰应及时清除，以保证其换热效果；３、热管采用交叉排列以提高传热效果，但为避免或减少积灰应尽量缩小纵向节距；４、选择热管时，应严格把好质量关。操作时严格控制热管干烧问题的发生，尽量选用在低温以下干烧对其寿命无影响的热管换热器，使其寿命延长，充分发挥其效果；５、将热风送至烘坯车间的管道密封要好，不能有漏风；６、热管换热器具有有限的除尘作用，但绝不能取代收尘器，应装设收尘器。 生产实践证明，采用热管换热器回收陶瓷隧道窑中的烟气余热，热利用率高，运行安全可靠，操作维护简单，且对窑内的热工制度无不利影响，不失为一种高效节能降耗装置。 |
|
