热管式及热管式预热器

❖ 热管工作原理图：
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❖ 1.1.2 热管的基本特性 ❖ (1)很高的导热性。热管内部主要靠工作液体的汽、液相变传热，热阻
很小，因此具有很高的传热能力导热能力。 ❖ (2)优良的等温性。热管内腔的蒸汽处于饱和状态，饱和蒸汽从蒸发段
流向冷凝段所产生的压降很小，根据热力学方程式可知，温降亦很小， 因而热管具有优良的等温性。 ❖ (3)热流密度可变性。热管可以独立改变蒸发段或冷却段的加热面积， 即可改变热管的管内蒸汽压力和温度，这样即可以改变热流密度。 ❖ (4)热流方向的可逆性。一根水平放置的有芯热管，由于其内部循环动 力是毛细力，因此任意一端受热就可作为蒸发段，而另一端向外散热就 成为冷凝段。
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热管换热器的最大特点是：结构简单、换热效率高，在传递相同热量的条 件下，热管换热器的金属耗量少于其他类型的换热器，换热流体通过换热 器时的压力损失也比其他换热器小，因而动力消耗也小。
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1.2.1 热管式预热器的基本特性：（1）热管式预热器可以通过预热器的中 隔板使烟气空气完全分开，在运行过程中单根热管因为磨损、腐蚀、超温等 原因发生破坏时基本不影响预热器运行。热管式预热器用于易然、易爆、腐 蚀性强的烟气中具有很高的可靠性。 （2）热管式预换热器的烟气、空气完 全分开流动，可以比较容易的实现烟气空气的逆流换热。冷热气流均在管外 流动，由于管外流动的换热系数远高于管内流动的换热系数，用于烟气温度 较低的热能回收场合非常经济。 （3）对于含尘量较高的烟气，热管式预热 器可以通过结构的变化、扩展受热面等形式解决预热器的磨损和堵灰问题。 （4）热管式预换热器用于带有腐蚀性的烟气余热回收时，可以通过调整蒸 发段、冷凝段的传热面积来调整热管管壁温度，使热管尽可能避开最大的腐 蚀区域。
恒涛集团 ❖ 1.2.2热管式预热器的基本能结构，如下图
恒涛集团 ❖ 1.2.2热管式预热器的在实际应用中的流程，如下图
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1.2.4热管式预热器特点 热管式预热器综合起来有如下特点： ①传热性能高。由于热管式空气预热器的加热段和冷凝段都 有带翅片，大大扩展了换热表面，因此，其传热系数比普通 光管气-气换热器的要大好多倍。 ②对数平均温差大。由于热管式空气预热器可以方便地做到 冷空气与热烟气的纯逆向流动，这样在相同的进、出口温度 条件下，就可以产生最大的对数平均温差。 ③传热量大。由于热管式空气预热器的传热系数和对数平均 温差大，因此，传热量就大。 ④体积小、重量轻、结构紧凑。由于热管式空气预热器所传 输的热量大，因此在传输同样的热量情况下，热管式空
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❖ (5)恒温特性。普通热管的各部分热阻基本上不随着热量的变化而变化， 但可变导热管，使得冷凝段的热阻随加热量的增加而降低、随加热量的 减少而增加，这样热管在加热量大幅度变化的情况下，蒸汽温度变化极 小，实现温度的控制，这就是热管的恒温特性。
❖ (6)热二极管与热开关性能。热二极管就是只允许热流向一个方向流动， 而不允许向相反的方向流动；热开关则是当热源温度高于某一温度时， 热管开始工作，当热源温度低于这一温度时，热管就不传热。
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⑦明显地提高了金属壁温，减轻了低温腐蚀； ⑧有效➢ 地防止公了司漏研风发，的降流低化了床引锅风炉机和的煤耗粉电炉量具；有燃烧效率高、低能耗、 ⑨增强了负换荷热调能节力范，围余大热等回特收点率，高采，用提低高床了温锅低炉床热压效、率低；氮燃烧等先进 ⑩明显地减轻了受热面积灰，不会出现堵烟现象而影响锅炉正常运行； ⑾流阻小技，术降，低在了解换决热节器能运降行耗时、的受动热力面消磨耗损。、环保排放等方面达到国 总之, 热际管领式先预水热平器。与管式预热器相比，有很多优点，主要体现在传热性 能好、结构简单、紧凑、投资小、运行费用低和流动阻力小等方面。热管
❖ 1．1 热管 热管是高效的传热元件,它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。热管传热技术于六十年代初期 由美国的科学家发明，它是利用封闭工作腔内工质的相变循环
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热管及热管式预热器
进行热量传输，因而具有传输热量大及传输效率高等特点。 1.1.1 热管工作原理(如图1-1、1-2所示) 其大致原理为：热管外部 有一个形成真空的密闭管壳,真空度为1.3×10—4——1.3×10—1pa，沿 管子内壁有毛细结构材料，管子内补充有一定量的工作液体。管内的工 作液体在热管的一端吸收热量后蒸发汽化，在微小的压强差下流向热管 的另一端，向外部释放热量，于是又冷凝成液体，借助毛细结构材料抽 力返回，再次吸热、汽化、传输、放热、冷凝过程，从而实现热量从热 管一端到另一端的传递。
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气预热器就显得体积小、重量轻、结构非常紧凑，因而 金属的消耗量小，占地面积也就大大减少。热管式空气 预热器这一独特的优点就使其在烟气余热回收等应用领 域开辟了广阔的天地。 ⑤便于拆装、检查和更换。热管式空气预热器是由许多 根独立的换热元件——热管按着一定的排列方式组成的。 因此更换部分热管不会影响热管式空气预热器整体的正 常工作。 ⑥热管式空气预热器具有很大的灵活性。可以根据不 同的热负荷和气体的流量将几个热管式预热器管箱串联 或并联起来使用。
2016年5月
热管及热管式预热器
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❖ 热管是高效的传热元件,它是一种能快速将热能从一点传至另一点的装置。 由热管元件组成的，利用热管原理实现热交换的换热器称之为热管换热器。 由于其结构简单、可操控性强、换热效率高、动力消耗小等优点，热管换热 器越来越受到人们的重视，是一种应用前景非常好的换热设备。目前，它被 广泛应用于动力、化工、冶金、电力、计算机等领域。应用于锅炉预热器则 称为热管式预热器。
➢ 公司拥有机电设备安装工程专业承包资质，EPC电力工 式空气预热器的技术优势就在于利用了热管内部工质的相变传热，换热系 数大，易程于施控工制总空承气包及资烟质气，的承出揽口多温种度电。力工程项目。
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❖ (7)环境的适应性。热管的形状可随热源和冷源的条件而变化，热管可 做成电机的转轴燃气轮机的叶片、钻头、手术刀等等，热管也可做成分 离式的以适应长距离或冷热流体不能混合的情况下的换热；热管既可以 用于地面(重力场)，也可用于空间(无重力场)。
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1. 2 热管是预热器： 由热管元件组成的，利用热管原理实现烟气与冷空气 热交换的预热器称之为热管式预热器。一般情况下，它有一个矩形的外壳， 在矩形外壳中布满了带翅片的热管，热管的布置可以是错列呈三角形的排 列，也可以 是顺列呈正方形排列。在矩形壳体内部的中央有一块隔板把壳 体分成两个部分，形成热烟气与冷空气的通道。当热烟气与冷空气同时在 各自的通道中流过时，热管就将烟气的热量传给了冷空气，实现了两种流 体的热量交换。