热管余热回收的工作原理
焦化热管余热回收系统的结构设计
焦化热管余热回收系统的结构设计一、系统组成及工作原理焦化热管余热回收系统主要由余热管、换热器、热交换介质以及管道系统等组成。
其工作原理主要是利用焦化炉高温废气中的热能，通过余热管将废气中的热量进行直接传导或对换，传递到换热器中，最终转移给待加热介质，提高介质温度，实现能量的回收和利用。
二、系统结构设计1. 余热管设计余热管是焦化热管余热回收系统中的核心组件，其设计质量直接关系到系统的运行效率和安全性。
在余热管的设计中，需要考虑以下几个方面的因素：（1）材料选取：余热管应选用能够耐高温、耐腐蚀的优质材料，如不锈钢、合金钢等。
（2）管壁厚度：余热管壁厚度需满足系统工作压力和温度的要求，通常应采用均匀壁厚的管材。
（3）管道连接：余热管与系统中的其他部件进行连接时，需要采用焊接、法兰连接等方式，确保连接处的密封性和稳固性。
2. 换热器设计换热器是焦化热管余热回收系统中用于接收和传递余热的设备，其设计应考虑以下几个方面的因素：（1）结构形式：换热器可以采用板式换热器、管式换热器等不同结构形式，根据实际工况和换热要求进行选择。
（2）换热面积：根据需要回收的余热量和介质的流量，合理确定换热器的换热面积，以确保换热效果。
（3）材料选取：换热器的材料应具有良好的导热性和耐腐蚀性，能够适应高温高压环境。
3. 热交换介质选择在焦化热管余热回收系统中，热交换介质起到了传递热能的作用，通常可选择水蒸汽、热水或者其他工业生产过程中需要加热的介质作为热交换介质。
在选择介质时需要考虑介质的流动性、热容量、热传导性等因素，以确保系统的稳定运行和换热效果。
三、系统运行控制为了保证焦化热管余热回收系统的安全、稳定、高效运行，需要对系统进行合理的运行控制。
在系统运行中，可以采取以下措施：1. 温度控制：通过温度传感器对余热管、换热器等关键部件进行实时监测，根据监测结果调整介质的流动速度和温度，以确保系统的稳定运行。
2. 压力控制：对系统中的压力进行实时监测，合理设计和选取压力表、安全阀等安全装置，确保介质在安全的压力范围内运行。
热管式热回收原理
热管式热回收原理热管内蒸发段工质受热后将沸腾或蒸发，吸收外部热源热量，产生汽化潜热，由液体变为蒸汽，产生的蒸汽在管内一定压差的作用下，流到冷凝段，蒸汽遇冷壁面及外部冷源，凝结成液体，同时放出汽化潜热，并通过管壁传给外部冷源，冷凝液靠重力作用下回流到蒸发段再次蒸发，如此往复。
在密闭的高度真空的管子或筒体内壁镶套着一层多孔毛细结构的吸液芯，浸满液相工质。
外部热源在蒸发段输入热量，使工质蒸发、汽化。
蒸汽流向冷凝段进行凝结，释放出来的汽化潜热送至外界。
凝液缩进吸液芯里面，靠毛细压力的作用流回蒸发段，完成工质的自动循环。
热管式通风换热器是由若干根热管按一定方式排列组装而成。
按照热管的工作原理,其工作段可分为蒸发段和冷凝段,中间用隔板将其分隔为热空气换热腔体和冷空气换热腔体。
夏季时,室外较热的新风通过蒸发段,室内较冷的排风通过冷凝段;热管内部工质在蒸发段吸收热量产生相变,将热量传到冷凝段放出热量,这部分热量随着室内排风带走,而冷凝后的工质回流至蒸发段,周而复始。
这样,就实现了降低室外新风温度的目的。
冬季时,将室内较热的排风通过蒸发段,而将较冷的室外新风通过冷凝段,则可实现预热室外新风的目的。
在密闭的高度真空的管子或筒体内壁镶套着一层多孔毛细结构的吸液芯，浸满液相工质。
外部热源在蒸发段输入热量，使工质蒸发、汽化。
蒸汽流向冷凝段进行凝结，释放出来的汽化潜热送至外界。
凝液缩进吸液芯里面，靠毛细压力的作用流回蒸发段，完成工质的自动循环。
热管式换热器工作原理是;热管是一种具有极高导热性能的传热元件，最早应用于航空航天行业，它通过在全封闭真空管内工质的蒸发与凝结来传递热量，管外缠绕高频焊翅片，具有极高的导热性、良好的等温性、冷热两侧的传热面积可任意改变、可远距离传热、可控制温度等一系列优点。
由热管组成的热管式蒸汽发生器具有传热效率高、结构紧凑、流体阻损小、利于控制露点腐蚀等优点原理是一种介质(放热介质)通过热传递加热壁面，壁面通过对流交换传递给受热介质。
热水余热回收的原理和利用
热水余热回收的原理和利用1. 背景介绍能源的高效利用一直是一个重要的问题。
在日常生活和工业生产中，很多热水都会被浪费掉。
热水余热回收技术的出现，可以有效地利用热水的余热，从而提高能源利用效率，减少能源消耗。
2. 热水余热回收的原理热水余热回收的原理是通过将热水中的热量转移到冷水中，使得热水的温度降低，冷水的温度升高。
这个过程中，热水中的热量被传递给冷水，从而实现能量的转移和利用。
具体来说，热水余热回收可以通过以下几种方式实现：2.1 热交换器热交换器是热水余热回收的核心设备之一。
热交换器通过将热水和冷水分别通过不同的管道流动，使得两者之间的热量传递。
热交换器的工作原理是通过将热水和冷水分别通过不同的管道流动，并通过管道之间的金属壁进行热传导。
热水在流经管道时，将热量传递给金属壁，然后再通过金属壁传递给冷水，使得热水的温度降低，冷水的温度升高。
2.2 热泵技术热泵技术是一种利用热水余热的高效方式。
热泵通过循环工作介质（如制冷剂）的循环流动，实现热量的传递和转换。
热泵的工作原理是通过制冷剂在不同温度下的相变过程，将低温的热水中的热量转移到高温的冷水中。
具体来说，制冷剂在低温下吸收热水中的热量，然后通过压缩和冷凝的过程将热量释放给冷水。
这样就实现了热量的转移和利用。
2.3 蒸发技术蒸发技术是一种利用热水余热的常见方式。
蒸发技术通过将热水蒸发，将蒸发后的水蒸汽冷凝成液体，从而实现热量的转移和利用。
蒸发技术的工作原理是通过将热水加热到一定温度，使得水蒸气从液体状态转变为气体状态。
然后将水蒸气通过冷凝器进行冷凝，使得水蒸气变成液体，释放出热量。
这样就实现了热量的转移和利用。
3. 热水余热回收的利用热水余热回收技术的利用可以分为以下几个方面：3.1 暖气供暖热水余热回收可以用于暖气供暖。
在冬季，热水被用于供暖，然后将供暖后的冷水回收，通过热交换器或热泵等设备，将冷水中的热量回收，再次利用于供暖，从而实现能源的高效利用。
余热回收锅炉换热管的结构与原理技术
余热回收锅炉，热管的结构与原理技术一、余热回收锅炉，热管的结构与原理：由管壳、封头、吸液芯、工质等组成。
管内有工质，工质被吸附在多孔的毛细吸液芯内。
一般为汽、液两相共存, 并处于饱和状态。
对应于某一环境温度, 管内有一个之相应的蒸汽饱和压力。
热管与外部热源相接触的一端, 称为蒸发段; 与被加热体相接触的一端, 称为冷凝段。
热管从外部热源吸热，蒸发段吸液芯中工质蒸发，局部空间的蒸汽压力升高，管了两端形成压差，蒸汽在压差的作用下, 被驱送到冷凝段，其热量通过热管表面传输给被热体，热管内工质冷凝后又回到蒸发段，形成一个闭式循环，包括三个过程:蒸发段液相工质吸热蒸发:被蒸发的工质在冷凝段放热冷凝; 冷凝的工质又回到蒸发段再蒸发。
冷凝段——绝热段——蒸发段因热管的热力循环是在一个封闭的管内实现的，对外界环境而言，热管自高热源处吸收热量，在低温段放出热量。
热管仅是热量传输的工具, 工质侧是热量传输的载体, 驱动工质循环的动力是管两端的温差。
二、热管余热锅炉的特点热管具有很大的导热系数, 它具有在小温差下传递很大热流的特性。
我们在低温发电系统中采用热管余热锅炉做低温余热发电的热量回收装置。
美国休斯飞机公司对热管换热器和其它类型换热器进行了比较和评定( 结果见附表) 。
从表中看出, 只有板翅式换热器的综合指标比较接近热管换热器（表中括号的数字表示品质因素, 最好是5 , 最差是0）。
而流体通过板翅式换热器的压却比热管换热器高1-2 倍, 显然, 如将其做为回收废气余热装置, 将大大增加风机的动力消耗.常规水管锅炉的汽化在水管内进行, 水管内沸水容易产生传热切期望不稳定现象, 热管余热锅炉水的汽化是在管外进行汽泡外沸腾. 常规锅炉只能靠水管内表面对水传热, 而热管可加翅片或胁片, 传热面积则远大于水管, 余热锅炉的传热元件为单个的独立热管, 其结构简单, 有个别热管发生损坏, 不影响整个锅炉的运行, 维修方便。
余热回收系统工作原理
余热回收系统工作原理一、引言余热回收系统是一种利用工业生产过程中产生的余热进行能量回收的技术。
该系统可以有效地提高能源利用率，减少能源浪费，同时也符合环保要求。
本文将从工作原理的角度来介绍余热回收系统。
二、工作原理余热回收系统的工作原理可以分为以下几个步骤：1. 热源采集在工业生产过程中，往往会产生大量的热能。
余热回收系统首先需要识别和采集这些热源。
热源可以来自各种设备，例如锅炉、热风炉、高温烟气等。
系统需要通过传感器等装置来检测和量化这些热源的热能。
2. 热能转移一旦热源被采集到，余热回收系统需要将这些热能转移到需要热能的地方。
这一步通常通过热交换器来实现。
热交换器是一个设备，能够实现两种介质之间的热能传递，而不使它们混合在一起。
热交换器通常由一系列的传热管束组成，热能通过这些管束的壁面传递。
3. 热能利用经过热交换器传递后，热能被转移到需要热能的地方。
这个地方可以是生产过程中的其他设备，例如加热炉、干燥机等。
利用热能的方式多种多样，可以是直接加热，也可以是通过蒸汽、热水等中介介质传递热能。
不同的工业生产过程有不同的热能利用方式。
4. 热能排放经过热能转移和利用后，热能的温度会降低。
如果这些低温热能不能再被利用，那么就需要将其排放。
热能排放可以通过多种方式进行，例如通过冷却器将热能转移到环境中，或者通过烟囱排放烟气。
在排放过程中，需要注意对环境的影响，确保排放符合环保要求。
5. 控制与监测为了保证余热回收系统的正常运行，需要进行系统的控制与监测。
控制可以通过自动控制系统来实现，根据实时的热能采集情况和热能需求情况进行调节。
监测则可以通过传感器等装置来实现，对热能采集、转移、利用和排放进行实时监测，以保证系统的稳定运行。
三、应用案例余热回收系统的应用案例非常广泛。
例如，在电厂中，通过余热回收系统可以将烟气中的高温热能转移到锅炉的进水中，提高发电效率。
在化工厂中，通过余热回收系统可以将炉排烟气中的热能转移到蒸发器中，提高蒸发效率。
热管技术在工业锅炉余热回收上的运用
热管技术在工业锅炉余热回收上的运用热管技术是一种利用液体在管内蒸发和凝结的原理，实现热量传递的高效热传导技术。
热管内部通常是充满液态工质的管道，当一端受热时，工质蒸发成为汽相，汽相在热管内部流动，传递热量，然后在另一端凝结成为液相，再由毛细管作用返回到受热端，实现热量的传递。
采用热管技术进行余热回收，可以实现高效的热传导，降低能源消耗，提高能源利用率。
工业锅炉是工业生产中常见的热能设备，它能够将燃料燃烧产生的热能转化为蒸汽或热水，为生产提供热能。
在锅炉燃烧燃料产生热能的过程中，会产生大量的余热。
传统上，这部分余热大多被直接排放到大气中，造成了严重的能源浪费。
而利用热管技术进行余热回收，可以将这部分余热高效地回收利用，为生产提供热能，减少能源浪费。
热管技术在工业锅炉余热回收中具有高效的热传导能力。
采用热管技术进行余热回收，可以将余热传递到需要热能的地方，实现热能的转移和利用。
热管技术不受传统导热材料传热性能的限制，具有高效的热传导能力和较小的体积和重量，能够实现更灵活的余热回收方案。
热管技术结构简单、可靠性高，适应性强。
热管技术的结构相对简单，通常由金属管和蒸发器、冷凝器组成。
其本身没有活动部件，因此具有较高的可靠性和稳定性，不易发生故障。
热管技术适应性强，可以根据实际需求进行设计和定制，可以灵活满足不同工业锅炉余热回收的需求。
热管技术可以实现远距离的热量传递和回收。
工业生产中，很多时候余热产生和热能需求的地点并不在同一位置，传统的热量传递方式存在传热效率低、能源消耗大等问题。
而热管技术可以实现远距离的热量传递和回收，不受距离限制，实现了热量的高效传递和利用。
热管技术相对于其他热传导技术，在能源消耗上具有优势。
传统的热传导方式如热传导介质、热管等需要消耗能量进行热传导，而热管技术相对而言能够更加高效地传递热能，减少能源消耗，提高余热回收的经济性和可行性。
未来研究和应用上应重点关注以下几个方面：一是进一步降低热管技术的成本，包括降低制造成本、安装维护成本等，以提高其在工业锅炉余热回收中的竞争力。
热管技术在余热回收上的应用
双良节能系统股份有限公司换热器事业部
双良节能系统股份有限公司换热器事业部
热管用途 热管
余热回收
保持温度
均
温
热管冷热两端都可 热管具有单向传热 以进行强化传热处 能力，可让物体保 理，比普通高效管 持一定温度。青藏 式换热器具有更大 高原铁路就应用了 的传热系数，往往 热管技术保持冻土 用于余热回收领域。 温度。
维护方便。模块化设计，在不影响生 产的情况下可更换热管。
双良节能系统股份有限公司换热器事业部
焦炉废气余热回收效益简单分析
以年产90万吨焦炭二联并列焦炉为例，烟气流量 220000Nm3/h，烟气温度250℃计算，效益收入如下：
已知： 蒸汽产量： 年生产时间： 煤气锅炉燃料消耗量： 煤气价格： 软水价格： 工业用电价格： 那么： 蒸汽总产量： 节约煤气量： 节约煤气效益： 煤气锅炉折旧： 总收益： 软水支出费用： 电费支出费用： 毛收益： 系统投资回收期： 11×7000＝77000t 163×77000＝12551000m3 12551000×1÷10000＝1255.1万元/年 15万元/年 1255.1+15＝1270.1万元/年 11×10×7000＝77万元/年 200kW×7000×0.8＝112万元/年 1270.1-77-112＝1081.1万元/年 ＜2年 11t/h， 7000h 163m3/(t· h) 3 1元/m 软水10元/t 0.8元/度
双良节能系统股份有限公司换热器事业部
90万吨/年焦炉废气余热回收系统基本参数
焦炉产量 燃料 烟气 流量 温度 阻力 蒸汽 压力 产量 设备主体尺寸 设备主体重量 0.6MPa 11t/h 长9.4m×宽4m×高9m 174t 220000Nm3/h 进250℃，出162℃ 1100Pa 90万吨/年×2 焦炉自产煤气
余热回收介绍
气态载体余热：包括烟气的余热资源、放散 蒸汽的余热资源及可燃性废气。
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温度高于 500 ℃
温度200～ 500 ℃
中温余热
温度低于200℃ 的烟气及低于 100 ℃ 的液体属 于低温余热资源。
高温余热
低温余热
余热分类（按温度）
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余热回收利用技术及产品简介
热管技术 热泵技术
板式换热器
相关的技 术及产品
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热管的工作过程
当热管的一端受热时毛细芯中的液体蒸 发汽化，蒸汽在微小的压差下流向另一 端放出热量凝结成液体，液体在沿多孔 材料靠毛细力的作用流回蒸发段。如此 循环往复，热量便从一端传到了另一端。
在这一热量转移的过程中，具体包含 了以下六个相互关联的过程： （1）热量从热源通过热管管壁和充满工作 液的吸液芯传递到液-气分界面； （2）液体在蒸发段的液-气分界面上蒸发； （3）蒸汽腔内的蒸汽从蒸发段流向冷凝段； （4）蒸汽在冷凝段内的液-气分界面上凝 结； （5）热量从液-气分界面通过吸液芯、液 体和管壁传给冷源； （6）在吸液芯内由于毛细作用（或重力等） 是冷凝后的工作液回流到蒸发段。
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热管的优点
热管换热设备较常规设备更安全、可靠，可长期连续运行 这一特点对连续性生产的工程，如化工、冶金、动力等部门具有特别重要的意义。 常规换热设备一般都是间壁换热，冷热流体分别在器壁的两侧流过，如管壁或器壁 有泄漏，则将造成停产损失。由热管组成的换热设备，则是二次间壁换热，即热流 要通过热管的蒸发段管壁和冷凝段管壁才能传到冷流体，而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。 热管管壁的温度可调性 热管管壁的温度可以调节，在低温余热回收或热交换中是相当重要的，因为可以 通过适当的热流变换把热管管壁温度调整在低温流体的露点以上，从而可防止露点 腐蚀，保证设备的长期运行。这在电站锅炉尾部的空气预热方面应用得特别成功， 设臵在锅炉尾部的热管空气预热器，由于能调整管壁温度不仅能防止烟气结露，而 且也避免了烟灰在管壁上的粘结，保证锅炉长期运行，并提高了锅炉效率。 冷、热段结构和位臵布臵灵活 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臵布臵非常灵活，可 适应于各种复杂的场合。由于结构紧凑占地空间小，因此特别适合于工程改造及地 面空间狭小和设备拥挤的场合，且维修工作量。 热管换热设备效率高，节能效果显著。 —8—
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热管余热回收的工作原理；
热管是余热回收装置的主要传到元件，于普通的热交换器有本质的不同。
热管余热回收的换热效率可达到98%以上，这是普通热交换器无法比拟的。
热管余热回收装置体积小，只是拍一通热交换器的1/3。
其工作原理如下图所示；左边烟气通道，右边为清洁空气(水或其它介质)通道。
中间有隔板分开互不干扰。
高温烟气由左边通道排放，排放时高温烟气冲刷热管，当烟气温度>30℃时，热管被激活便自动将热量传至右边，这是热管左边吸热，高温烟气流经热管后温度下降，热量倍热管吸收并传至右边。
常温清洁空气(水或其它介质)，在鼓风机的作用下反方向流动冲刷热管，这时热管右边放热，将清洁空气(水或其它介质)加热，空气流经热管后温升高。