回热器的工作原理
回热加热器毕业设计.
This article in view of the 600MWpower unit regenerative heater features of the dynamic modeling of a power plant, and then refer to the600MWpower unit regenerative heater rated parameters in the STAR-90simulation system is simulated, and the simulation results.
按照加热器内汽、水接触方式的不同，回热加热器分混合式和表面式两类。就回热加热器本身而言，混合式加热器由于汽水直接接触，其端差为零，能降水加热到加热蒸汽压力下所对应的饱和温度，热经济型高于有端差的表面式加热器，同时由于没有金属传热面，构造简单，在金属耗量、制造、投资以及汇集各种汽、水流等方面都优于表面式。
斯特林热机
斯特林热机演示实验实验类型：热学2010年6月【实验目的】――――――――――――――――――――――――――――――――――了解斯特林热机的现象及其原理。
【实验仪器】――――――――――――――――――――――――――――――――――图1 斯特林热机在该装置中有两个活塞：1．动力活塞：这是发动机上方较小的活塞。
它是紧封闭的。
当发动机内的气体膨胀时，动力活塞会向上运动。
2．置换器活塞：这是装置中较大的活塞。
它在气缸中非常自由，因此随着其上下运动，空气很容易在加热式或冷却式气缸之间流动。
置换器活塞通过上下运动来控制是对发动机中的气体进行加热还是冷却。
它有两个位置：当置换器活塞靠近大气缸的上方时，发动机内的大部分气体由热源加热，然后开始膨胀。
发动机内产生的压力会强制动力活塞向上运动。
当置换器活塞靠近大气缸的底部时，发动机内的大部分气体开始冷却收缩。
这会导致压力下降，从而使动力活塞向下运动，对气体进行压缩。
发动机会反复对气体进行加热和冷却，以便从气体的膨胀和收缩中吸取能量。
【实验现象】――――――――――――――――――――――――――――――――――1.在烧杯中装入开水。
2.将斯特林热机置于烧杯上，观察斯特林热机的运转。
【实验原理分析】――――――――――――――――――――――――――――――――――斯特林热机（Stirling Engine），是一种由外部供热使气体在不同温度下作周期性压缩和膨胀的封闭往复式发动机。
它由苏格兰牧师斯特林提出。
斯特林热机在十九世纪初被发明，目前已经发展为上百种不同的机械结构。
斯特林热机是一种高效率的能量转换装置，相对于内燃机燃料在气缸内燃烧的特点，斯特林热机仅采用外部热源，工作气体不直接参与燃烧，因此又被称为外燃机。
只要外部热源温度足够高，无论是使用太阳能、废热、核原料、生物能等在内的任何热源，都可使斯特林热机运转，既安全又清洁，故其在能源工程技术领域的研究兴趣日益增加，极有可能成为未来动力的来源之一。
回热加热器毕业设计
本文针对600MW发电机组回热加热器的特点进行了动态的建模，然后参考某电厂的600MW发电机组回热加热器的额定参数在STAR-90仿真系统上进行仿真，并对仿真结果进行了对比验证。
按安装布置形式不同，回热加热器分为立式和卧式两种。立式加热器占地面积小，检修方便，但其传热效果较差。卧式加热器传热效果好，实验表明横管的换热系数为垂直管的1.7倍；虽然它占地面积大且不便于布置，但为了提高其热经济性，目前被广泛应用在大容量机组中。
目前加热器在结构大多采用U型管管板式。到目前为止从设计、制造及运行方面积累了大量的经验。但从经济角度而言，设备的效率、可用系数以及系统的整体完善程度还有很多不足之处。发电厂对加热器安全经济运行的要求也越来越高了。对提高机组经济方面越来越重视，加热器系统的运行也得到了重视。
Key Wordselectric power system,Heater, simulation model, analysis of the economic operation
1
随着世界电力设备制造技术水平的发展，火力发电机组的容量也在不断提高，600MW机组已成为现在火力发电厂的主力机组。伴随着机组容量的不断增加，机组所需求的参数也在不断升高，这就对设备的要求提出了更加严格的要求。汽轮机的正常工作是发电机组运行的重要环节，不容有失。由于单元机组容量的增大和参数的提高，运行中出现许多新的控制方式和管理模式，迫切需要提供对其进行分析指导和工程研究的有效工具和手段。这就要求大型火电机组仿真机不仅要为电厂操作运行人员提供良好的培训手段，也要为各种工况下运行技术的分析和故障诊断、性能预测、控制方式的研究创造实时在线的环境。因此，集火电机组运行人员培训和程序分析研究于一身的多功能仿真机已成为当前仿真机发展的一个主要方向。鉴于此现本文研究方向主要是600MW发电机组回热加热器仿真模型的建立及经济运行分析。
汽轮机介绍之回热抽汽系统
汽轮机介绍之回热抽汽系统汽轮机是一种利用高温高压蒸汽驱动的热能转换装置，其工作原理是通过燃烧燃料产生高温高压蒸汽，然后利用蒸汽的热能将轮叶推动转子旋转，最终输出机械能。
而在汽轮机的工作过程中，会产生大量的低温低压蒸汽，这些蒸汽还能够进一步发挥作用，提高汽轮机的热能利用效率。
回热抽汽系统就是利用这种低温低压蒸汽，将其回收利用的一种技术。
其主要作用是在汽轮机的排汽过程中，将高温高压的蒸汽与低温低压的蒸汽进行热量交换，从而使低温低压蒸汽的热能得到利用，提高汽轮机的热能转换效率。
回热抽汽系统由回热器、抽汽涡轮以及与主汽轮机相连接的管道系统组成。
在汽轮机工作过程中，高温高压的蒸汽从高压缸排出后，进入回热器进行热量交换。
回热器是一种换热设备，通过将高温高压蒸汽与低温低压蒸汽进行热量交换，使高温高压蒸汽冷却、降压同时，使低温低压蒸汽升温、升压，从而实现热量的回收利用。
在回热抽汽系统中，低温低压蒸汽经过回热器后，进一步被抽入抽汽涡轮中，通过抽汽涡轮的旋转将蒸汽的热能转化为机械能输出。
抽汽涡轮与主汽轮机是通过一条共同的轴线连接的，因此抽汽涡轮的旋转也将带动主汽轮机的旋转，增加了汽轮机的输出功率。
回热抽汽系统的优势在于可以将一部分原本被浪费的低温低压蒸汽的热能回收利用。
通过回热抽汽系统，汽轮机的热能利用效率得到了提高，可以有效地节约能源资源，减少对环境的影响。
此外，由于回热抽汽系统可以提高汽轮机的输出功率和热效率，因此对于提高汽轮机的运行经济性和稳定性也具有重要作用。
然而，回热抽汽系统也存在一些挑战。
首先，回热抽汽系统的设计与优化需要考虑更多的参数，如回热器的结构与性能、抽汽涡轮的转速等，增加了系统的复杂性。
其次，由于回热抽汽系统的操作与控制相对较为复杂，需要精确调节和控制各个部件的工作参数，以实现系统的平稳运行。
总之，回热抽汽系统是汽轮机中一种重要的热能回收利用技术，通过回收利用低温低压蒸汽的热能，提高汽轮机的热能利用效率，节约能源资源，减少对环境的影响。
燃气壁挂炉的循环泵工作原理
燃气壁挂炉的循环泵工作原理燃气壁挂炉是一种常见的取暖设备，它通过燃烧燃气来加热水，从而提供供暖和热水的功能。
而燃气壁挂炉的循环泵则是其工作中非常重要的一个组成部分。
本文将重点介绍燃气壁挂炉循环泵的工作原理。
燃气壁挂炉的循环泵主要负责将热水通过管道系统循环送回热交换器，以完成供暖和热水的循环过程。
循环泵通常位于燃气壁挂炉的内部，通过电机驱动叶轮旋转，从而产生强制循环的水流。
循环泵的工作原理可以简单描述为以下几个步骤：1. 启动：当燃气壁挂炉启动时，循环泵也会被启动。
循环泵的电机开始运转，带动叶轮旋转。
2. 吸水：叶轮旋转产生的离心力将水从水箱或水管中吸入循环泵的进水口。
3. 压力提升：水经过进水口进入循环泵后，叶轮的旋转将水推向出水口。
在这个过程中，叶轮的旋转速度和叶轮的设计都会影响水的压力提升。
4. 强制循环：水从循环泵的出水口流出后，会通过管道系统流向热交换器。
热交换器中的燃气燃烧产生的热量将水加热，然后再被循环泵送回燃气壁挂炉内部。
5. 关闭：当燃气壁挂炉停止工作时，循环泵也会停止运转。
这样可以避免在燃气壁挂炉停止工作时继续推动水的循环，减少能源的浪费。
总结起来，燃气壁挂炉的循环泵通过电机驱动叶轮旋转，产生强制循环的水流。
循环泵的工作原理是通过叶轮的旋转将水从进水口吸入，然后通过出水口推向管道系统，最后将加热后的水送回燃气壁挂炉内部。
这样就实现了热水的循环供应，为燃气壁挂炉的供暖和热水功能提供了稳定的水流动力支持。
燃气壁挂炉循环泵的工作原理对于正确使用和维护燃气壁挂炉至关重要。
在实际应用中，用户应定期检查循环泵的运行状态，确保其正常工作。
同时，定期清洗和维护循环泵，以防止水垢和杂物堵塞循环泵的进出口，影响水流正常循环。
此外，在使用过程中，还应注意避免循环泵长时间运转，以减少能源的浪费和降低设备的损耗。
燃气壁挂炉循环泵是燃气壁挂炉工作中非常重要的一个组成部分。
它通过电机驱动叶轮旋转，产生强制循环的水流，确保热水能够稳定循环供应。
回热加热器结构
高压加热器
高压加热器
为充分利用加热蒸汽的过热度及降低疏水的 出水温度，提高热经济性，通常把高压加热 器的传热面设置为三个部分，即过热蒸汽冷 却段、凝结段和疏水冷却段。
低压加热器
低压加热器的结构和工作原理类似于高压加 热器。由于低压加热器所承受的压力和温度 远低于高压加热器，因此不仅所用材料次于 高压加热器，而且结构简单。
轴封加热器
轴封加热器又称轴封冷却器，其作用是防止 轴封及阀杆漏汽（汽——气混合物）从汽轮 机轴端逸至机房或漏入油系统中，同时利用 漏汽的热量加热主凝结水，其疏水至凝汽器， 、U形管结构，它由 圆筒形壳体、U形管管束及水室部分组成。
低压加热器
卧式低压加热器主要由壳体、水室、U形管束、 隔板、防冲板等组成，并设计成可拆卸壳体结 构，以便于检修时抽出管束。卧式低压加热器 一般被设计成两个区段：凝结段和疏水冷却段。 立式低压加热器结构与卧式结构类似。 内置式低压加热器为卧式、管板——U形管束、 四流程。加热器有四块隔板分成五段。
低压加热器
高压加热器
人孔盖及活动接头与水室壁连接，加热器运行时，孔盖给水压力 由内向外紧起密封作用。它结构简单，密封可靠，人孔盖的拆除 和安装有一套专用工具，操作简单，省时省力。 密封水室结构，是利用进入加热器内的水侧压力作用在密封座上 起密封作用的。其优点是检修方便，水室冷却快。缺点是水室受 力大，水室壁厚，材料消耗多且加工工作量大。
第五组
高压加热器
高压加热器的工作原理： 由汽机抽汽来的高压过热蒸汽首先进入加热器的 “过热蒸汽加热段”，沿“S”型管道流动，并导“U” 型管内的给水进行对流损热，被冷却后的蒸汽再进入 “饱和蒸汽冷凝段”继续与给水进行对冷凝换热，最 后，进入“疏水冷却段”换热后逐渐成为疏水，其温 度大为降低，热量大部分用来加热给水，给水在“U” 型管中被加热后经出水室混合进入上级加热器或省煤 器正常疏水通过逐级自流方式流至下一级加热器，事 故疏水则直接流至凝器疏水扩容器，对应的正常和事 故疏水调节装置能自动维持加热器水位正常。
回热器的容积效率计算公式
回热器的容积效率计算公式回热器是一种热交换设备，用于将高温流体的热量传递给低温流体，以提高能量利用效率。
在工业生产中，回热器被广泛应用于各种领域，如化工、电力、石油等。
回热器的性能评价指标之一就是容积效率，它反映了回热器在单位体积内传热的能力。
容积效率的计算公式是关于回热器设计和运行优化的重要参考依据。
容积效率的定义是指在单位体积内传热的能力，通常用于评价热交换设备的紧凑程度和传热效率。
回热器的容积效率可以用来比较不同类型、不同结构的回热器的性能，也可以用来评估回热器的设计和运行优化效果。
因此，容积效率的计算公式对于回热器的设计和优化具有重要的意义。
容积效率的计算公式可以通过传热原理和流体力学原理推导得到。
在实际工程中，常用的回热器容积效率计算公式包括热传导方程、能量守恒方程和流体动力学方程等。
下面我们将介绍一种常用的回热器容积效率计算公式，并对其进行详细解析。
回热器的容积效率计算公式可以表示为：ε = Q / (UAΔT)。
其中，ε表示回热器的容积效率，Q表示回热器的传热量，U表示传热系数，A表示传热面积，ΔT表示流体的温度差。
这个公式反映了回热器的传热效率和传热面积之间的关系，是回热器设计和优化的重要指标。
首先，我们来看一下公式中各个参数的含义。
传热量Q是指回热器在单位时间内传递的热量，通常以瓦特（W）为单位。
传热系数U是指回热器传热面积和传热温差之间的比值，通常以W/(m^2·K)为单位。
传热面积A是指回热器传热表面的总面积，通常以平方米（m^2）为单位。
温度差ΔT是指回热器中流体的温度差，通常以摄氏度（°C）为单位。
根据这个公式，我们可以看出回热器的容积效率与传热量、传热系数、传热面积和温度差之间的关系。
其中，传热量和传热面积是影响回热器容积效率的重要因素。
传热量越大，传热效率越高；传热面积越大，传热效率也越高。
传热系数和温度差则是影响回热器容积效率的关键参数。
传热系数越大，传热效率越高；温度差越大，传热效率也越高。
给水回热加热系统培训教材
卧式混合式加热器结构示意图 (a)1号混合式加热器结构示意图； (b)该1号混合式加热内凝结水细流加热示意图； 1-外壳；2-多孔淋水盘组；3-凝结水入口；4-凝结水出口；5-汽气混合物引出口；6-事故时凝结水到CP2进 口联箱的引出口；7-加热蒸汽进口；8-事故时凝结水往凝汽器的引出口。 A-汽气混合物出口；B-凝结水入口(示意)；C-加热蒸汽入口(示意)；D-凝结水出口。
第四节 回热加热器的运行
4、加热器的防腐保护 防止腐蚀措施： 充满pH值经过调整的给水，或加人其他化学抑制剂。 要长期停用时，先将设备完全干燥，而后在壳侧、管侧均 充氮气，或在壳侧充氮气，管侧充满加入联氧的给水，使其浓 度达到200mg/l，控制其pH值为10．0。氮气压力维持在0.05MPa （表压），压力低于 0.02MPa 时，应再补充氮气，氮气纯度在 99.5％以上。
五、实际回热焓升分配损失 实际的回热分配偏离理论上最佳回热分配导致热经济性降 低，称为实际回热焓升分配损失。该损失大小与循环参数、回 热参数、汽机相对内效率、回热级数、回热加热器型式等有关
实际回热系统
第四节 回热加热器的运行
1、回热系统正常运行的重要性 机组回热系统包括了回热加热器的抽汽（加热蒸汽）、 疏水、抽空气系统和主凝水、主给水、除氧器等系统，对锅
第三节 实际回热系统的损失
三、表面式加热器的端差 上端差：面式加热器端差都是指出口 端差θ（加热器汽侧压力下的饱和水温tsj 与出口水温twj之间的差值，θ=tsj-twj ）， 又称上端差。 下端差（入口端差）：指疏水冷却器 端差（即入口端差） ，它是指离开疏水冷 却器的疏水温度tsj/与进口水温twj+1间的差 / 值， tsj twj 1，又称下端差。 我国加热器端差，一般无过热蒸汽冷 却段时，取3-6℃；有过热蒸汽冷却段时，取 -1-2 ℃；大容量机组选用较小值。下端差一 般推荐5-10 ℃
回热循环
回热循环的目的
利用膨胀作 了功的蒸汽 预热锅炉给 水，以提高 热效率。
1 过热器
工作循环图 汽轮机 发电机
锅炉 1 2
12 2
2
7
6
8
冷却水
3 冷凝器
水泵3
水泵2 9
水泵1
一号回热器
二号回热器
logo 公司名称
1、锅炉内产生了1kg蒸汽进入汽轮 机膨胀做功。
2、从汽轮机中抽出kg蒸汽送回回 热器；其余（1- ）kg在汽轮机中
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工程上采 用蒸汽的 回热循环 是分级抽 气吸热循 环。左图 为单级抽 汽蒸汽回 热循环的 原理图
logo 公司名称
概念
回热循环：在不同压力下，从汽轮机中抽出部分已经
在一定程度上作过功的蒸汽，分别在不同的回热器中加热进入 锅炉前的给水，以提高给水温度，减少水在低温时从高温热源 的吸热量。
h1-h7
h1-h7
logo 公司名称
采用抽汽回热，减少了水的低温加热过程，使锅炉中水 的预热过程4-5变为过程7-4。 而3-7加热过程，被抽汽加热代替。与原郎肯循环相比， 显然提高了平均吸热温度，也就是提高了循环热效率。
logo 公司名称
计算应用应注意的
（1）应熟练判断各点的状态； （2）分析各状态点之间的互相关系，比如根据等熵膨胀的特征推断 s2=s1= s6等； （3）熟悉水蒸气图表的使用及插值计算方法。
汽轮机
发电机 2
冷凝器
冷却水
3
给水泵 3
优点：
• T1
t
• v2' ，汽轮机出口
尺寸小
缺点： • 对强度要求高
• x2' 不利于汽
回热式低温制冷机技术
发动机
COP =
Qc T ≤ c = COP 制冷机 Carnot W Th − Tc
η Carnot
COP Carnot
是同温限卡诺循环热机的工作系数，它在T-S图上 由两个等温过程和两个等熵过程组成的，具有最高 的热力学完善度。但实际循环不可能是完全可逆 的，而且实际工质的性质也不适合采用卡诺循环
Cv ∝ (T / θ D )
几种间壁式制冷机 (Recuperative cryocooler)
采用间壁式换热器 工质运动是定常的 工质压缩和膨胀工 作过程是在不同的 通道内进行的 两侧通道内的压力 和流速不等，换热 系数不同，效率较 低
第四部分
脉管制冷机
特点和工作原理 研究背景和意义 研究现状和问题
回热式低温制冷机
巨永林
Columbia University，Nevis Laboratories Department of Physics, New York 上海交通大学，制冷与低温工程研究所 机械与动力工程学院，上海
主要内容
低温研究背景和意义 回热式制冷循环 回热式低温制冷机 脉管制冷机 热声驱动制冷机 应用，问题和发展趋势 结束语
Stirling Gifford-McMahon Pulse tube
机构示意图
W W W
Qh, Th Qh, Th Qh, Th Qht, Tht
Qc, Tc
Qc, Tc
Qc, Tc
回热式制冷机结构特点
压力波发生器（压缩机）：提供系统容积或压力变化 回热器(蓄冷器)：在回热过程中存储和释放热量(冷量) 热端和冷端换热器：实现与不同温度下外热源的热量交换
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回热器的工作原理
回热器是一种能够将热量从一个流体传递到另一个流体的设备。
它广泛应用于许多工业领域，包括发电厂、化工厂和制造业等。
回热器的工作原理是通过两个流体之间的热传导来实现热量的交换。
回热器通常由两个主要部分组成：热源侧和冷源侧。
热源侧是热量的提供方，通常是高温的流体或气体。
冷源侧是热量的接收方，通常是低温的流体或气体。
这两个侧面通过一个热传导界面连接在一起，以实现热量的传递。
在回热器中，热源侧的流体通过一个管道系统流过，而冷源侧的流体也通过另一个管道系统流过。
这两个管道系统的设计使得两个流体能够接触到最大的表面积，以便更好地进行热传导。
在接触过程中，热源侧的流体会将部分热量传递给冷源侧的流体。
这样，热源侧的流体会冷却下来，而冷源侧的流体则会加热。
回热器的工作原理可以通过一个简单的例子来解释。
假设我们有一个发电厂，其中的蒸汽发生器产生了高温的蒸汽。
这个蒸汽被送入回热器的热源侧，而冷源侧则是从冷却塔中提取的冷却水。
在回热器中，高温的蒸汽通过管道与冷却水接触，热量从蒸汽传递给了冷却水。
这样，蒸汽冷却成为水，而冷却水则变热。
热源侧的蒸汽经过回热器后，可以被再次利用，例如用于发电或其他用途。
回热器的工作原理可以归结为热传导的过程。
热传导是通过分子之
间的碰撞和能量转移来实现的。
当两个流体接触时，其中的分子会相互碰撞并交换能量。
高温的分子会将部分能量传递给低温的分子，使得低温流体的温度升高，而高温流体的温度降低。
为了提高回热器的效率，可以采取一些措施。
首先，增加热传导界面的面积，可以增加热量的传递速率。
这可以通过增加管道的数量或增加管道的长度来实现。
其次，优化流体的流动方式，可以提高热传导的效率。
例如，可以采用交叉流或逆流的方式，使得热源侧和冷源侧的流体能够充分接触。
此外，还可以使用高导热材料来构建回热器，以增加热量的传导效率。
回热器是一种能够实现热量传递的设备，通过热传导的方式将热量从热源侧传递给冷源侧。
回热器的工作原理是基于热传导的过程，其中两个流体通过接触来实现能量的交换。
通过优化回热器的设计和流体的流动方式，可以提高回热器的效率，实现更好的热量传递。