热管技术及其在热能工程中的应用
热管技术在热能工程中的应用特点

近 十几 年 来 ,地 面 上 热 管 的 应 用 发 展得 十 分 迅速 。 其 一 是 借 助 热 管 的 良好 导 热 性 用 于 一 些 特 殊 的 以导 热 为 主 的 高 热 流场 合 , 电子 器 件 的冷 却 、 具 冷 却 如 刀 热 源 的恒 温特 性 ,既 可 以要 求 当热 负 荷 或 热 源 温 度 发 生很 大 变 化 时 ,冷 凝 段 或 热 汇 的温 度保 持 不 变 ,叉 可 成 功 地 用 于 保 持 热 管 或 热 源温 度 不 随 热 负 荷 或 热 汇 温 度 的变 化 而 改 变 。 热 管 的 这 种 特 性 使 其 在 采 暖 空 调 工 程 中 显 示 出 其 他 换 热 方 式所不具备的诱人之处 。 比如 : 用 汽 车 利 排 放 的 尾 气 来 加 热 乘 客 车 厢 ,热 源 的 热 负 荷 、排 气 温 度都 随 汽 车 工 况 变 化 幅 度 很 大 ,但 要 求 冷 凝 段 或 热 汇 温 度 保 持 不 变 。这 个 问题 可 以 通 过 热 管 的 液 体 控 制 技术来实现。 4适 应 性 强 。冷 、 段 结 构 和 位 置 布 . 热 置 灵 活 . 以实 现 汇 源 分 离 。 可 由热 管 组 成 的换 热 设 备 的受 热 部 分 和 放 热 部 分 结 构 设 计 和 位 置 布 置 非 常 灵 活 .汇 源 分 离 的 距 离 可 以根 据 实 际需 要 及 所 采 用 的 热 管 性 能 来 定 , 以从 几 十厘 米 到 一 百 米 , 可 可 以实 现 冷 热 流 体 之 间 的零 泄 漏 。 在 采 暖 空 调 工 程 中特 别 适 合 于 有 毒 环 境 下 的 废 热 、 热 回收 。 余 另 外 , 管 换 热 器 还 有 安 全 可靠 、 热 阻 力 小 、 向导 热 ( 二 极 管 ) 特 性 。 管 单 热 等 热 换 热 器 几 乎 没 有 什 么 机 械 障碍 。是 二 次 间 壁 换 热 ,热 管 一 般 不 可 能 在蒸 发段 和 冷 凝段 同 时 破 坏 。所 以大 大 增 强 了设 备 运 行 的 可 靠 性 。热 管 换 热 器 非 常 适 合 于 回 收各 种 连 续 生 产 工 艺 的余 热 作 为采 暖 空 调 工 程 的 热 源 。热 二 极 管 原 理 在太 阳 能 、地 源 能 利 用 及 空 调 系 统 供 排 风热 回 收 工程 中有 很 重 要 的应 用 价值 。 二 、 管 技 术 在 热 能 工 程 中 的 应 用 热 热 管 自1 6 年 正 式 在 美 国 发 明 问 94 世。 管传热技术经历4多年的发展 , 热 O 由 于 它具 有 常 规 换 热 技 术 所 没 有 的许 多独 特 优 越 性 . 用 领 域 已经 相 当广 泛 , 用 应 应 的 重点 由航 天 转 移 到 地 面 . 由工 业 化 应 用 扩 展 到 民尉 产 品 。 过4 余 年 的 努 力 , 经 0 我 国 的热 管 技 术 工 业 化 应 用 已处 于 国 际 先进水平 。 1 .热 管 技 术在 电站 锅 炉 上 的应 用 根 据 已 开发 的 资 料 统 计 .国 内 电站 锅 炉 采 用 热 管 空 气 预 热 器 至 19 年 底 就 有 3 93 8 台 . 个 别 因 设 计 考 虑 不 周 失败 外 , 大 除 绝 多 数 运 行 效 果 良好 。 期 的 运 行 表 明 , 长 一 般 有 以下 效 果 : ( ) 炉效 率 可提 高02 6 ; 1锅 .%一 % ( ) 风 系 数 小 于 2 。 钢 管 空 气 2漏 % 是 预 热 器 的 1 0 13 是 进 口回 转 式 空 气 预 / ~ /. 1
热管技术在热能工程中的应用分析

热管技术在热能工程中的应用分析发布时间:2021-06-29T10:50:57.633Z 来源:《基层建设》2021年第9期作者:刘学飞[导读] 摘要:随着我国经济的日益繁荣,我国的科学技术水平也在不断地向高水平迈进,这就带动了热管工艺在热能利用领域也获得了广泛的应用。
河南省济源市身份证号码:21072519740328XXXX摘要:随着我国经济的日益繁荣,我国的科学技术水平也在不断地向高水平迈进,这就带动了热管工艺在热能利用领域也获得了广泛的应用。
现阶段,热管技术在热工程领域的重视程度不断提高。
同时,由于热管具有较强的导热特性,其热能也相当大,所以被越来越广泛的使用。
笔者着重对热管技术的优点和工作原理进行了深入的分析,同时,本文也对热管技术在热能领域做了一个概论的说明。
关键词:热管工艺;性能特征;工作原理;热能产业引言:热管材料具有优良的导热性能,因此其在介质间的传热效率很高。
同时由于热管在导热过程中不太可能造成大量的热量损失,因此在工程领域被称为导电超水平导热材料。
热管具有较强的传热能力。
从其在当今时代的应用领域来看,热管材料已经成为各种建筑工程中最常用的导热材料。
其广泛应用的重要原因是其具有有效使用周期长、传热系数高、稳定性高的特点,因此逐渐在各种热工工程中得到广泛应用。
1热管的组成成分和基本原理1.1 热管的组成成分常用的热管主要包括主体、内腔和毛细管结构三部分。
热管真空提取是一个封闭的系统,主要部分是一个封闭的金属管道,由不锈钢、碳钢及其他金属,有少量的气体或液体和毛细结构的内部空腔,和金属管道中的气体和碎片不能包含在它。
1.2 热管的工作原理从热管的组成我们知道,热管的一端是蒸发段,一端是冷凝段,中间是绝热段。
当热管的蒸发段受到外界热量的作用时,蒸发段内的压力会迅速增大,毛细管物质中的液体通过蒸发流向冷凝段。
冷凝段放出热量,将蒸汽冷却并冷凝成液体,液体随毛细管物质返回到蒸发段。
如果你一直这样做,热量会从一端传到另一端。
关于热管技术在热能工程中的应用

关于热管技术在热能工程中的应用摘要:热管的应用越来越广泛,热管技术也受到越来越多的人们重视热管技术发展到现在,在热能工程中取得了很大的成效并与热能工程技术相互促使彼此不断发展本文将对热管技术的基础知识及其在热能工程中的应用作出介绍,以望能对热管技术及热能工程的研究者有所帮助。
关键词:热管技术;热能工程;应用1热管简析1.1热管的基本结构热管有三个主要组成部分管壳、吸液管(管芯)、与液体管壳一半采用不锈钢、铜、碳钢等金属材料作为主要材料热管是一种封闭式结构,能够承受极大压力吸液管紧贴管壁,通常由孔多毛细的结构材料构成工作液体存在于热管的内部空腔,是工作状态卜传递热量的介质工作液体一般有甲醇、丙醇、水、氨等,不包括管内可能存在的空气或者其他杂物工作液体在工作时处于液体与气体两种状态,一般在热管处于真空状态时被填充进去。
1.2热管的工作原理根据热管的状况可分为三个工作段:蒸发、冷凝、绝热在工作时外部的热量致使蒸发段和内部的液体温度升高继而蒸发,此时蒸发段的气压会迅速升高,当气压升高到饱和蒸发压时热量将会通过潜热的形式传递给蒸汽在这个工作过程中,由于蒸发段的饱和蒸汽压不断的升高,导致冷凝段的气压远低于蒸汽段的气压,这时蒸汽就会从蒸汽通道流向冷凝段,继而在冷凝段发生冷凝放出潜热放出的潜热会通过吸液管与热管管壁将热量传递至管外,如此一来就完成了无外力作用的热传统过程液体释放完热量后将会沿吸液管回流,最终返回到蒸发段,再继续进行卜一次的热传递在这个过程不断反复卜热量将不断的从蒸发段传递至冷凝段在这个过程中,绝热段将起到三点作用:为流动液体提供通道;将冷凝段与蒸发段完全区隔开;确保热管热量失散到外界绝热段的这三点作用有效地保证了热量的传递。
1.3热管技术的特点热管技术与常规换热技术相比具有以卜特点:1.3.1传热效率高热管式热转换器的传热单元,导热性强热管与铜、铝、银等金属相比,同重量状态卜能够多传递几个数量级的热量并且热管换热器的效率一般都在80%以上,能够有效利用形式多样、数量巨大的地热能、太阳能、工业废热等进行能源的回收。
热管技术在热能工程中的应用

浅谈热管技术在热能工程中的应用摘要:热管技术越来越得到人们的重视,热管的应用也日益广泛。
本文首先介绍了热管的基本组成及工作原理,然后分析了热管在热能工程中应用的技术关键,最后阐述了热管技术在热能工程中的应用。
关键词:热管技术;热能工程;应用中图分类号:k826.16 文献标识码:a 文章编号:热管是一种能快速将热能从一点传至另一点的装置,由于它具有超常的热传导能力,而且几乎没有热损耗,因此它被称作传热超导体,其导热系数为铜的数千倍。
热管是一种新型的高效传热元件,最早应用于航天领域,由于其具有极好的传热性能、结构简单、工作可靠、使用寿命长等优点,被迅速推广应用于电子电器、机械设备的冷却等方面。
近 10 多年来热管技术在在热能工程中的应用受到特别重视。
1 热管的基本组成及工作原理1.1 热管的基本组成热管是由管壳、管芯(或称吸液管)和工作液体三部分组成。
管壳是由碳钢、不锈钢、铜等金属材料制造的能承受一定压力的完全密闭的管状容器,内部空腔具有较高的原始真空度。
管芯是紧贴管壁的由毛细多孔结构材料制成,它一般为金属丝网或烧结的金属粉末。
工业用热管也有采用槽道吸液结构或丝网与槽道复合结构。
工作液体是热管工作时传递热量的工作介质,一般有水、氨、甲醇、丙酮、r-21、r-113等,其中水的工作范围为45~210℃。
工作液在热管内呈气态和液态两种工作状态,它是在热管处于真空状态下被充入,并填满毛细材料中的微孔,然后予以密封的。
1.2 热管的工作原理如果将热管的一端加热,另一端冷却,中间一段用某种材料绝热起来,此时,管内将开始两相传热过程。
由于蒸发段被加热而工质蒸发,此时所输入的热量作为蒸发潜热被吸收;又由于热管内预先进行了除气处理(抽真空),所以充装的工质(液体)容易发生沸腾,蒸发段和冷凝段(热管的两端)存在温差,因而产生压差(蒸气),蒸气乃从蒸发段流向冷凝段。
因为热管内的蒸气是在其温度下的饱和蒸气,所以由于冷却,在冷凝段的蒸气容易凝结并放出潜热,而还原成液体。
热管技术的工作原理及在多领域中的应用

热管技术的工作原理及在多领域中的应用1、热管的基本组成及工作原理A、热管的组成:热管主要由主体(一根封闭的金属管)、充注工作介质的内腔和毛细结构(管芯)。
在制作时,管内的空气和其他杂物要清除干净,需为真空状态。
B、热管的工作原理:一个完成的热管,沿轴可分为蒸发段、绝热段和冷凝段三部分。
当热管在工作时,热管的蒸发段受到外界热量影响,此处的工作介质受热蒸发,蒸发后气压迅速升高,由于蒸发段与冷凝段气压不同,蒸发段的蒸汽沿着通道流向冷凝段,冷凝段温度低于蒸发段,于是蒸汽在此处释放热量并冷凝,回落到蒸发段,此时就完成了热量的传递。
如此的周而复始,就完成了大量的热量的传递。
热管热量的传递是无外力自动发生的,利用工作介质的相变来进行的,通常只要有温差,就能产生热量的传递。
由于蒸发段与冷凝段之间是有绝热装置完全隔离开的,因此能够保证热管内的热量不会散失到外界,保证了热量的传递。
2、热管技术的应用由于热管技术具有很快的传热速度,因此被应用于各个领域。
而且在使用过程中,可根据实际使用情况,可通过热管将热源和冷源完全分离开来完成热量的传递,非常的灵活和便捷。
A、在航空航天中的应用热管技术最早是应用于航天航空中的。
航天器在天空中时,向着阳光的一面温度高,背阴面温度较低,温差较大,而利用热管技术,热管的蒸发段从向阳的一面吸收热量,传递到背阴的一面,以此来实现两侧温度的平衡,避免两侧的温差过大,导致航天器出现故障。
B、工业领域中的热回收应用在工业领域,余热资源非常多,但能够再次进行利用的却很有限,由于技术或资金的原因,导致一些余热资源被浪费掉了。
如很常见的烘干或类似的工序,需要先将环境中的空气(即新风)送进反应炉中,经过加温,加热到符合条件的热度后,在进行下一步作业,为保证炉内空气的新鲜和维持一定的压力,需要将作业完后的空气排出,此时排除的空气会带有一定的热量;通过热管技术,对这部分热量进行回收,对新风进行预热,就减少了能源的投入,降低了成本。
浅谈热管技术在热能工程中的应用

浅谈热管技术在热能工程中的应用热管是由管壳、管芯(或称吸液管)和工作液体三部分组成。
管壳是由碳钢、不锈钢、铜等金属材料制造的能承受一定压力的完全密闭的管状容器内部空腔具有较高的原始真空度。
管芯是紧贴管壁的由毛细多孔结构材料制成它一般为金属丝网或烧结的金属粉末。
工业用热管也有采用槽道吸液结构或丝网与槽道复合结构。
工作液体是热管工作时传递热量的工作介质一般有水、氨、甲醇、丙酮、R-21、R-113等,其中水的工作范围为45~210℃。
工作液在热管内呈气态和液态两种工作状态它是在热管处于真空状态下被充入并填满毛细材料中的微孔然后予以密封的。
2 热管的工作原理热管一端为蒸发段中间一段为绝热段(即与外界无热交换),另一端为冷凝段。
当蒸发段受热时毛细材料中的液体蒸发产生蒸汽流向另一端冷凝段。
冷凝端由于放热冷却使蒸汽又凝结成液体,液体再沿毛细多孔材料流回蒸发段,如此不断循环将热量从一端传到另一端。
从热管内部的工作过程来看也对应分成三个工作段即汽化段、输运段和放热凝结段。
利用这种原理工作的热管称为毛细管式热管。
另有一种重力式热管又称为两相热虹吸管,重力热管是热能工程中应用最广泛的一种热管。
它可以不用管芯,而是利用凝结段液态工质自身重力沿热管内壁下流到蒸发段(汽化段)。
3 热管技术在热能工程的应用3.1用高温热管蒸汽发生器取代余热锅炉在小氮肥生产中余热回收利用。
3.1.1小氮肥厂生产中用高温热管蒸汽发生器能克服常规余热锅炉的缺点。
氮肥厂造气工艺均以焦炭为原料在煤气发生炉中以富氧空气加水蒸气为气化剂,连续产生750~950℃的高温半水煤气,经过热交换器使半水煤气的温度降至250℃以下,进入后续工艺。
如何利用煤气工段高温半水煤气的余热是节约能源、降低氮肥成本的关键。
常规的方法是采用余热锅炉,煤气走管程,水、汽走壳程,只能产生0.3MPa以下的低压蒸汽,无法满足后续工艺中使用的蒸汽,同时,由于半水煤气成份复杂,含有大量的水蒸气、CO、CO2、N2、H2、O2、CH4及少量的H2S且温度高、含尘量大、飞灰粒度大,易造成换热器的磨损、腐蚀,再加上热应力也容易引起管板和管子的损坏,这些都将严重影响生产和安全。
浅谈热管技术在热能工程中的运用

用。现 阶段 , 热能工程领域对热管工 艺的关注水平不断提 高, 同时, 因为热管具有很强的导热特征 , 其本 身所发 出的热能也相 当多, 所 以其越发获得
服役周期长 久 、 传热 系数 高 、 稳定性高 等特征 , 所 以其逐步 在各项热 能 程 中受到广泛的运用 。 正是 由于热管工艺 的大力 普及 , 其亦获得 了快速 的发展 , 特别 是在
类问题 获取完善的解决 , 达到了工业废热的 回收利用。
3热管工艺在 热能领域 中的运用 3 . 1热管工艺在废热收集 中的运用 当今时期 , 热管工 艺在废热收集环节 中的运用空问愈趋宽阔 , 如此 能够抑制能量 损失 的问题 出现 , 最大程度消除能源损失。比如在纺织 _ 1 I
热量, 从而使能量得 以重复再利用 , 在很 大程度上 降低了成本投 入 , 扼
制了能源损失现象 出现。 3 . 2热管工艺在锅炉装置运行 中的运 用
热管一 艺重点是依靠换热部件来实现热量转移 ,其传热装置 的运
作机理是把热力管道 内的热量经过蒸发过程和冷凝过程 ,而后再实 施
能够确保热力能量 由预热部件传送到散热部件。 倘若把 热管垂 直放置 , 将其加热部件置 于底层 , 把冷 却部件置于顶 层, 此 种状态下并不需要作为装置 中维 系部件 的管芯施予推动力 , 其液
较为简便 , 而E l 废热收集的速度 比较快 , 给纺织r L 业业收集 了大批富裕
热能领域 中的运用 更是 广泛。 由此给热能利用工程 的健康 型发展创造
了有 力 的 条 件 。
浅论热能工程中热管技术的运用

浅论热能工程中热管技术的运用摘要:热管具有超常的热传导能力,并且热损耗相对较小。
所以,其被称为传热超导体。
随着热管技术的发展,其传热性能,寿命长等特点使其在热能工程中的运用受到重视。
基于此,本文就从热能工程中热管技术的运用展开分析。
关键词:热能工程;热管技术;运用1、热管的工作原理热管共有蒸发段、绝热段、冷凝段三个基本的工作段结构,其中位于两端部分的分别是蒸发段和冷凝段,位于中间部分的是绝热段。
当热管蒸发段的一端发生受热作用时,在毛细材料中就会产生液体蒸发的物理效果,并且蒸汽流会向冷凝段的一端移动,在冷凝段的一端由于受到冷却的物理作用蒸汽流又会重新凝结成液体,然后再一次的向蒸发段的一端移动,如此的循环反复移动,热量就会在蒸发段和冷凝段两端互相传播。
通常这有着这样工作原理的热管也被叫做毛细管式热管,还有一种是不使用管芯,其工作方式只是通过凝结段液态工质的媒介,利用自身重力的作用实现两端的移动,这样的热管叫做重力式热管。
2、热管技术的特点2.1较好的安全性热管换热器的实现方式是二次间壁换热的,在工作过程中基本上没有机械障碍的情况出现,而且在实际的工作中,蒸发段与冷凝段也不会发生同时受损的情况,因此可以说热管在运行上是有很大的安全性保障的。
2.2可调节的管壁温度在热管的工作过程中,关于管壁的温度不是固定的设定而是可以进行调节的,通过热流变化的方式可以有效实现热管管壁温度的保持,并使其可以在低温度流体的漏点上停留,在热交换中发挥着很大的作用,也很好的推动了设备长期正常的稳定运行。
2.3较高的传热效率在热管的热转换器来说,有着极强的导热性能,与同质量状态条件下的铜、银等金属比较,可以实现更多的数量级热量的有效传递。
同时热管的热转换器还有一个超出80%的传热效率,可以实现多种不同形式的有效利用,并且能够应用在太阳能等能源的回收领域。
3、热管技术在热能工程中的运用3.1热管技术在航空航天上的运用在航空航天工业中,各类航天器都面临着一个共同的难题,那就是航天器正对着太阳的部位温度特别高,而背对太阳的一侧温度又特别低,由于无法通过空气的对流完成气温的调节,因此这就导致两部分的温差高达300多摄氏度。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
文章编号:1004-8774(2003)03-24-04
热管技术及其在热能工程中的应用
收稿日期:2002-09-09
何天荣
(湖南大学衡阳分校,湖南421101)
摘要:热管技术越来越得到人们的重视,热管的应用也日益广泛。
然而,热管技术在热能动力工程上的应用还处于初期阶段。
文章在介绍热管技术基本知识的基础上,介绍了热管技术在热能工程中的应用的几个方面及安全问题,用以推动热管技术的进一步发展。
关键词:热管技术;热能工程;应用与安全
中图分类号:Tk172.4 文献标识码:B
Heat Pipe Technology and its Application in Thermal Engineering
HE Tian-rong
Abstract:Heat pipe technoIogy is getting more and more regards,and its appIications are aIso extensive increasingIy. However,in thermaI power engineering,it is stiII being earIy stage.In this paper,after the basic knowIedge of heat pipe technoIogy is introduced,we anaIyze severaI kinds of appIication of heat pipe technoIogy in thermaI engineering and security probIem thereof,in order to impeI it to deveIop further.
Key words:Heat pipe technology;Thermal engineering;Application and security
1 前言
1964年热管诞生于美国的洛斯・阿拉莫斯(Los AIamos)科学实验室,1967年该实验室首次将一支实验用水热管送上了地球卫星轨道,1968年热管第一次用于测地卫星GEOS-!,用来控制仪器的温度。
除空间技术外,热管相继为电子工业所采用,用来冷却电子管、半导体元件和集成电路板等电子元件,并应用于机械、电机部件的冷却。
20世纪70年代热管应用于医用手术刀,随后应用的新领域是能源工程。
国外用于余热回收和空调的热管换热器已部分商品化。
并开展了热管技术在太阳能和地热利用方面的研究。
1972年我国研制出第一根热管,它是以钠为工质的,接着研制了以氨、水、导热油为工质的热管。
热管除了在宇航、石化、电子、机械、轻纺工业及医学上的应用外,目前热管已逐渐应用于热能工程,并显示出它的强大优势。
2 热管的基本结构及原理
2.1 热管的基本结构
热管是由管壳、管芯(或称吸液管)和工作液体三部分组成,如图1所示。
管壳是由碳钢、不锈钢、铜等金属材料制造的能承受一定压力的完全密闭的管状容器,内部空腔具有较高的原始真空度。
管芯是紧贴管壁的由毛细多孔结构材料制成,它一般为金属丝网或烧结的金属粉末。
工业用热管也有采用槽道吸液结构或丝网与槽道复合结构。
工作液体是热管工作时传递热量的工作介质,一般有水、氨、甲醇、丙酮、R-21、R-113等,其中水的工作范围为45~210C。
工作液在热管内呈气态和液态两种工作状态,它是在热管处于真空状态下被充入,并填满毛细材料中的微孔,然后予以密封的。
2.2 热管的工作原理
如图1所示,热管一端为蒸发段,中间一段为绝热段(即与外界无热交换),另一端为冷凝段。
当蒸发段受热时,毛细材料中的液体蒸发产生蒸汽流向另一端冷凝段。
冷凝端由于放热冷却使蒸汽又凝结成液体,液体再沿毛细多孔材料流回蒸发段,如此不断循环,将热量从一端传到另一端。
从热管内部的工作过程来看,也对应分成三个工作段,即汽化段、输运段和放热凝结段。
利用这种原理工作的热管称为毛细管式热管。
42工业锅炉2003年第2期(总第78期)
l-管壳2-管芯3、4-工作液体
图3 高温热管蒸汽发生器
是可观的。
实际运行表明,高温热管蒸汽发生器达到的某些性能指标,是其它类型的换热器所达不到的。
可以预见,高温热管蒸汽发生器在小氮肥工业余热回收中将具有广阔的推广应用前景。
(4)实际应用中要解决的热管安全问题
在实际应用中,由于半水煤气含尘量相当高、飞灰颗粒度大、对热管的安全运行会造成积灰,增大流动阻力,产生腐蚀,飞灰对热管壁的撞击与冲刷引起严重的磨损。
采取的措施有:
①翅片间距拉大、高度降低;
②热管与热气流呈75 倾角安装,顺列布置,减少积灰、撞击频率和冲刷磨损;
③控制半水煤气气流在热管管束中的流速为l0~l2m/S;
④在第一排热管前加装挡灰铁。
3.2 热管应用于煤粉锅炉空气预热器
空气预热器是燃用煤粉的水管锅炉的尾部受热
面,是锅炉的重要部件,运行中普遍存在积灰、磨损、低温腐蚀、漏风、风机负荷大等现象,严重影响锅炉的安全性和经济性。
用热管作为传热元件组成的空气预热器,是利用毛细管式热管的工作原理。
这种空预器其结构和管式空预器类似,由热管、隔板和壳体组成,大多呈矩形。
中间隔板把热管管束分成两
图4 65~l30t/h
锅炉热管
图5 热管空气预热器结构示意图
热管空气预热器的优点有:
①热管元件超导传热,换热效率高;
②运行阻力较小,动力消耗少;
③一般无空气泄漏,能用吹灰装置吹灰;
④运行稳定可靠,周期较长;
⑤即使单根热管失效也不影响整体运行;
⑤烟气侧管壁温度较高,不易腐蚀;
①检修较少,运行l0年来从未因其造成全厂停车。
热管空气预热器尚存在的缺点有:
①运行中单根热管等温性能检查较复杂;
②热管空预器必须有较好的吹灰装置相配套,才能充分发挥其作用。
3.4 热管常压热水锅炉
热管常压热水锅炉采用的是重力式热管元件来传递热量,与一般锅炉的差别在于它不是由锅炉辐射和对流受热面直接将高温烟气的热量传递给载热
62工业锅炉2003年第2期(总第78期)
介质(锅炉中的水、汽)。
热管是一种具有很高传热性能的元件,它是应用沸腾吸热和凝结放热的相变传热机理,间接地将高温烟气的热量传递给锅炉工质(水、汽)。
热管常压热水锅炉的吸热端位于炉膛
高温热烟气一侧,它的放热端在被加热工质(水)侧。
表1为两种热管常压热水锅炉的产品型号与规格。
热管常压热水锅炉具有以下优点:
表1 热管常压热水锅炉型号和规格
型号
LRG200~LRG3000
RLG1~RLG15相当发热量104kcal /h
2.5~40 1.6~30容水量kg 200~3000100~1500专供采暖面积
m 2250~4000120~2800
热效率
%
78~80
>72
适用燃料烟煤、无烟煤、木柴、稻草、植物杆、稻壳等
煤、柴、秸杆、木屑,等
耗煤量kg /h 5.6~90 4.5~80炉体重量kg 500~4000
200~23000
外形尺寸
m !0.6>2.04~!1.3>3.55
0.500>1.875~1200>3.28
特点
常压运行,安全可靠。
锅炉立式布置结构紧
凑,烟尘排放小于200mg /Nm 3,烟气黑度小于林格曼黑度1度,升温快,节能30%~40%。
立式小容量固定炉排手烧炉,由炉胆、燃烧室和相当数量的热管构成。
燃烧分为正烧和反烧两种,炉顶装水封排空管和安全膜。
烟尘排放小于100mg /Nm 3,黑度小于1。
(1)启动温度低,启动速度快,升温速度是同类锅炉的1.5~2倍;
(2)热管吸、放热过程无水垢,无腐蚀,能保持良好的传热效率;
(3)可用多种燃料,如柴、煤、草、锯末、稻壳、蔗渣等均可,也可燃油、气;
(4)热效率高,立式锅炉用煤作燃料,热效率">72%;
(5)常压运行安全,操作简单。
目前热管元件已是成熟产品,使用寿命长,其应用于常压热水锅炉前景看好。
5.
作者简介:何天荣,男,湖南大学衡阳分校锅炉压力容器安全教研室,副教授~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
~~~~~~~~~~~
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
~~~~~~~~~~~。
《工业锅炉》———
为设计制造提供新思维, 为节能运行提供新经验。
7
2・研究与开发・ 热管技术及其在热能工程中的应用。