什么是热管式换热器:
热管换热器的特点结构简单,换热*;压力损失小;安全可靠;灵活调温。热管换热器的类型与结构按照热流体和冷流体的状态,可分为气-气式、气-液式、气-汽式热管换热器;主要部件为热管管束、外壳、隔板。
热管的蒸发段和凝结段被隔板隔开。热管管束、外壳、隔板组成了冷、热流体的流道。隔板对热管管束起部分支撑作用,其主要功能是密封流道, 以防止两种流体的相互渗透。热管元件的蒸发段和凝结段外壁均加装翅片,其目的是强化整个传热过程;两侧流体均为垂直横掠流动,提高了传热系数。
换热器的应用广泛,日常生活中取暖用的暖气散热片、汽轮机装置中的凝汽器和航天火箭上的油冷却器等,都是换热器。它还广泛应用于化工、石油、动力和原子能等工业部门。它的主要功能是保证工艺过程对介质所要求的特定温度,同时也是提高能源利用率的主要设备之一。
换热器既可是一种单独的设备,如加热器、冷却器和凝汽器等;也可是某一工艺设备的组成部分,如氨合成塔内的热交换器。 由于制造工艺和科学水平的限制,早期的换热器只能采用简单的结构,而且传热面积小、体积大和笨重,如蛇管式换热器等。随着制造工艺的发展,逐步形成一种管壳式换热器,它不仅单位体积具有较大的传热面积,而且传热效果也较好,长期以来在工业生产中成为一种典型的换热器。
环肋管的传热计算
中温热管换热技术是热管应用技术比较成熟的领域,有广阔的发展前景。中温热管换热器设计时要考虑多方面的影响,比较复杂。但中温热管换热器的设 计主要集中在对热管的选择,并要求设计计算出换热器需要的热管总数,本章以具体工程实际为背景进行换热器的设计,后给出了换热器的结构形式。
烟气及空气参数的确定
某炼油厂欲利用热管换热器回收烟气中的余热用以预热空气,拟用气-气整体重力式热管换热器
烟气流量:VH=7000 m3/H (标况) 排烟温度:t1H=160~250 ℃
空气流量:Vc=6500 m3/H (标况)
选定烟气出口温度为t2H=120℃,主要是为了充分利用热量,天然翅片换热器,应尽量降低烟气出口温度,翅片换热器价格,但过低的温度不利于排灰,翅片管换热器结构,另外,还要考虑到低于120℃时硫的腐蚀性较强。选定入口空气温度为t1c=20 ℃,是根据一般情况下的环境温度决定的。
烟气侧热管外表面采用加大节距的环形翅片的方案设计
已知参数:
烟气流量7000m3/H(标准状况),排烟温度160~250℃;
助燃空气流量6500m3/H(标准状况),空气进热管换热器温度20℃。
根据换热器运行的温度范围和技术要求,采用热管换热器,翅片换热器,热管为重力热管,并选用水为热管工质,管壳材料为碳钢,翅片与管壳连接方式为高频焊接。