低温热管换热器的设计和应用.pdf

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1、低温热管换热器的设计和应用■杨红江[摘要]我国的工业废热中，有相当一部分是150℃以下的向肋片，用以扩大其外部换热面积。对于铝管材，时可以采用变截面设计法，以等体积流速法代替等工业排气废热。如果能从这些机组的排气中回收部分能量肋片可直接在管体上挤压出来。对于其他管材（如质量流速法。密度的变化可以通过改变换热面积来并应用于机组，就将有效地节约能量供给，并提高机组的铜管）则可采用套片、绕片工艺，但须焊接，以减抵消，这样才能保证体积流速不变。截面的形状为效率。本文首先介绍了热管的选择，并详细分析了低温热少热阻。大管径热管的单管传热能力强，但大的管等边梯形，这是因为密度会随

2、着烟气温度的降低而管换热器的设计和具体应用。径因气流边界层较厚而使对流换热系数减小。但是增大，如果要保持一定的流速，就要把流通的面积若管径太细，除单管传热量减小外，换热器的制造减小。[关键词]低温热管换热器设计应用成本也大。3.空调系统中的应用二、热管换热器的设计空调系统应用于诸如化学车间实验室、生物制热管换热器将一般管壳式换热器的管内对流换1.传热剂厂、医院的手术室或军火的火工品车间时，必须热部分改变为管外对流换热，外部换热面可以用肋冷、热气流通过热管换热器。假定流体的比热使用直流系统。为保证空气的新鲜，要求进气和排化的方法增加。这样就有可能利用热管技术设计出不随

3、温度变化以及沿整个换热器流道的对流换热系气严格分离。这类系统一般造价高、电耗量大，节紧凑、高效和低阻的换热器。利用热管换热器于低数为常数时，热管换热器两侧气流间的温差可按对能问题很重要。由于热管换热器可以做到传热方向温排气的废热回收，从热管技术上来说是比较有基数平均温差计算，流程测量不大时，对数平均温差可逆，所以同一套换热器冬天可以回收热量、夏天础的，但是作为一种工业应用的设备，仍需注意保可以用算术平均温差代替（热管换热器结构图）。可以回收冷量。通过空调系统的冷、热流体的温度护，才能很好地发挥作用。在-20℃～40℃之间，所以空调系统的热管换热器通一、热管的选择常选

4、择铝-氨或铝-氟里昂热管。空调系统要求换热由于低温热管换热器大都是在利用重力的情况器可逆使用，所以热管应当水平放置（但应与水平下工作，因此热管的选择主要考虑重力热管的情况。方向有5°～7°的夹角，且该夹角应能冬、夏季互1.工质的选择相转换），内设管芯，设计选用时需按普通热管考虑。在选择工质时，要考虑到工作时的温度是否合冬季排气中有部分凝结放热，所以回收量显然看起适宜，通常情况，氨、甲醇、水、氟里昂和丙酮等来较多。这种换热器大大减轻了此种空调系统的能图2热管换热器结构图工质常用于120℃以下。几种工质在重力热管应用耗负荷，同时还能有效地防止排气混入新鲜空气之2.压降中

5、的品质因数表明，工质在应用中的综合性能的好中。这套设备流阻较大，需考虑增大风机压头。随着雷诺数的升高，顺排布置和叉排布置差别坏，但实际应用中工质与管材的相容与否也非常重4四、结语有所减小，当雷诺数达到7×10的时侯，顺排布置要。如果出现工质和管芯或者管材不相容，就有可低温热管换热器正适于这方面的应用。建立在和叉排布置换热系数基本相同。这是因为此时气流能产生不凝结气体，管材受到腐蚀，这些情况使热航天器热管技术基础上的低温热管换热器，适应于本身的扰动起决定性作用，而管束引起的扰动退居管破坏或者工作性能大大下降。低温热管换热器推低温工业排气的温度范围内工作。而且，由于在地

6、次要地位。此外，管束在排列时，还要考虑气流的荐使用铝一丙酮和铝—氨组合（热管结构简图）。面上运行，热管可以依靠重力回流工质液体。从而情况。如若气流中含灰尘、飞絮量大，容易在管上简化管内结构，降低热管造价，有利于推广使用。结成污垢，则顺排布置对清洗有利。考虑到既要提参考文献供较大的对流换热系数，又能将流阻控制在较低水[1]唐志伟，马重方，蒋章焰.关于工业热管的回顾平，要求根据迎风面积计算的迎面气流速度在2～与展望[J].北京工业大学学报，2009，28(4)：5m/s，而换热器管排数一般控制在10排以内。466-471.三、低温热管换热器的应用[2]徐培泽，徐粉年.热

7、管烟气余热回收技术及长周1.低温热管翅片结构选择期运行的探讨[J].精细石油化工，2009，13(12)：热管外部通常情况下，通过加肋强化传热，翅78-80.片主要有两种形式，螺旋形缠绕片和穿片。这两种[3]徐彬.常压炉空气预热器热管失效原因及对策翅片优点是肋化比高、结构紧凑、效果明显；存在图1热管结构简图[J].石油化工腐蚀与防护，2005，20(4)：35-39.的不足是容易积灰结垢。（作者单位：长春恒通空调安装有限公司，长春2.管壳的选择2.流体速度及结构选择130061）管材的选择除考虑与工质的相容性外，还必须热管换热设备在设计时，通常采用等质量流速不受