蓄热式换热器PPT课件

态过程，蓄热体壁不停地、周而
复始地被加热和冷却，壁面和壁 内部的温度均处于不停的变换之 中。炼铁厂的热风炉，锅炉的中 间热式空气预热器及全热回收式 空气调节器等均属此类 。
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1 基本原理 2 形式分类 3 结构和工作原理 4 性能优势 5 工程应用
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基本原理
1 基本原理
蓄热式换热器通过多孔填料或基质的短暂能量储存，将热量 从一种流体传递到另外一种流体。首先，在习惯上称为加热周 期的时间内，热气流流过蓄热式换热器中的填料，热量从气流 传递到填料，气流温度降低。在这个周期结束时，流动方向进 行切换，冷流体流经蓄热体。在冷却周期，流体从蓄热填料吸 收热量。因此，对于常规的流向变换，蓄热体内的填料交替性 的与冷热流体进行换热，蓄热体内以及气流在任意位置的温度 都不断随时间波动。启动后，经过数个切换周期，蓄热式换热 器进入稳定运行时状态，蓄热体内某一位置随时间的波动在相 继的周期内都是相同的。
蓄热式换热器
换热器，它借 助由固体构件（填充物）组成的 蓄热体传递热量。在此类换热器 中，热、冷流体依时间先后交替 流过由蓄热体组成的流道，热流 体先对其加热，使蓄热体壁温升 高，把热量储存于固体蓄热体内， 随即冷流体流过，吸收蓄热体通 道壁放出的热量。在蓄热式换热 器里所进行的热传递过程不是稳
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形式分类
2 形式分类
蓄热式换热器的两种主要形式是固定床型和旋转型。固定床 式的蓄热式换热器，通常需要两个床体维持连续的热量传递， 因此在任意时刻总是一个床体运行在加热周期，而另一床体运 行在冷却周期。蓄热式换热器内的流向变换是通过切换阀实现 的。在旋转型蓄热式换热器中，通常冷热两种流体连续的流经 蓄热体，所流经的圆柱形填料蓄热体沿着与气流的流向平行的 轴从一侧转动到另一侧，另外一种旋转型蓄热式换热器的设计 中，冷热流体进行旋转的切换，而填料蓄热体则固定不动。旋 转型蓄热式换热器在实际的连续性换热中，不再需要两个蓄热 室，也不再需要切换阀。进一步可以发现，旋转型蓄热式换热 器的圆柱形填料蓄热体沿着流动方向被分成多个平行的部分。 由于旋转型蓄热式换热器每个部分在连续性的换热中的作用和 固定床型蓄热式换热中的单个床体的作用是相同的，因此，虽 然有切换方式上的差异，但二者的基本原理是类似的。
5 工程应用
5 工程应用 高炉热风炉结构图
5 工程应用 蓄热式烤包器结构图
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结构和工作原理
3 结构和工作原理
由固体填充物构成的蓄热体作为传 热面的。与一般间壁式换热器的区别 在于换热流体不是在各自的通道内吸、 放热量，而是交替地通过同一通道利 用蓄热体来吸、放热量。换热分两个 阶段进行：先是热介质流过蓄热体放 出热量，加热蓄热体并被储蓄起来， 接着是冷介质流过蓄热体吸取热量， 并使蓄热体又被冷却。重复上述过程 就能使换热连续进行。必须有两套并 列设备或同一设备中具有两套并列蓄 热体通道同时工作才行。
周期变换型蓄热式换热器按结构可 分为固定型（阀门切换型）和旋转型 （回转式）两类。
3 结构和工作原理
固定型
下图为一种固定型结构，其蓄热体由 耐火砖砌成的“火格子”构成，很适合对 高温气体的加热。
3 结构和工作原理
3 结构和工作原理
旋转型
如右图所示又称热轮，其外壳为圆筒形，本体为一多孔的 圆盘状蓄热体。
3 结构和工作原理
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性能优势
4 性能优势
在超过1300℃的高温下，蓄热式换热器往往是唯一可以 选择的换热器类型，其优势还在于能够使用各种形状和类型 的材料。
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工程应用
5 工程应用
蓄热式换热器在很多工业过程中都有应用，燃烧中空气的 预热就是一个典型的应用领域。其可以利用燃烧排气中的热 能，用于预热未燃气，从而达到燃烧低品位燃料、提高燃烧 过程的热效率、实现更高的燃烧反应温度等目的。按照这种 方式，蓄热式换热器可以用于金属还原和热处理过程，以及 玻璃窑炉装置，发电厂的锅炉、高温空气燃烧装置和燃气轮 机装置。早期固定床蓄热式换热器应用最为广泛的领域是钢 铁制造工业中的热风炉，以及电厂中的回转式空气预热器。