余热回收及换热器.docx

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1、余热回收1.换热器的种类管壳式换热器、板式换热器、螺旋板式换热器、板翅式换热器、热管换热器。1.1管壳式换热器特点结构紧凑性和传热强度不及板式，但是其适用于操作温度和压力范围较大，制造成本低，清理量大，工作可靠。因此被广泛使用。1.2管壳式换热器的分类按材料：陶瓷、塑料、石墨、玻璃按传热面：螺纹管、波纹管、异型管、螺旋扁管、翅片管、内插物换热器等按结构特点：固定管板式、浮头式、U型管式、滑动管板式2.换热器相关技术的发展动向2.1.防腐技术（阳极保护技术的开发和新型防腐蚀材料的应用）a、含有Cu、Ni、P的合金钢等不锈钢b、添加少量Cr、Cu、Al元

2、素提高钢的耐腐蚀性c、非金属材料（氟塑料换热器、钛管换热器（钛表面光滑，非磁性，易加工抗垢能力强，体积小，质量轻）、陶瓷换热器、玻璃换热器、石墨换热器）2.2强化技术电场动力强化、添加物强化沸腾传热、通入惰性气体强化、磁场动力传热技术、纳米流体传热技术具体方法：K，A，T（管程和壳程）改变表面形状（表面制成多孔状，添加内插物）及表面处理方法，获得粗糙表面和扩展表面改变管束的支撑形式，获得良好的流动和传热性能控制排烟温度采用空气旁路技术1、防结垢、积灰技术表面涂层，特殊表面形状、使用除垢剂。在线除垢；提高烟气流速、管壁温度、倾斜放置管子、定期吹灰。2、

3、抗振技术减小管束跨距，为管束添加附加支撑管束的支撑结构研究（折流板、折流杆、其他类型）折流板（弓形，圆盘）折流杆（折流栅）其他类型（整圆形折流板其上有小圆孔、矩形孔等；空心环式；螺旋钮片支撑等）3、大型化与小型化并重4、制造技术（加工、焊接）5、研究手段（CFD）3.壳式换热器新结构的研究与开发1、夹套式变截面导流筒折流杆换热器2、新型高低温换热板3、夹持式异径换热管纵流壳程换热器4、斜向流管壳式换热器4.热管式换热器4.1原理和特点a较大的传热能力和热导性（工作液体在真空状态下吸热相变，其汽化潜热很大，传输阻力很小，所以导热能力很大，导热性很高）b

4、优良的等温性（工作液体在相变后处于饱和状态，蒸汽流动和相变时的温差是非常小的，所以热管的管壁表面温度梯度非常小。在热流密度很小时，热挂可以获得高度的等温表面）c热流密度的可变性（通过调整吸热段和冷却段的面积，可以改变蒸汽的压力和温度。改变了工作温度，也就改变了压力，于是保证热管的安全运行，改变壁温，可以避免材料的高温破坏和低温腐蚀）传热系数高、体积小、重量轻、结构紧凑、等温性能好、耐腐蚀、不易积灰、热流密度可调、传热方向可逆。工质的要求：稳定性、相容性、润湿性、传热量要大、饱和温度要高、安全性有保证。4.2热管的分类4.2.1按管内工作温度低温热管、

5、中温热管、常温热管、高温热管。低温热管（100度以下）、常温热管、中温热管（100—400）、高温热管（450度以上）.4.2.2按换热器的结构形式整体式、分离式、回转式、组合式4.2.3按外部形状和结构分类圆管形、平板式、扁圆管形和矩形、三角形等重力式热管（结构简单，内部热阻小，运行可靠，制造方便，成本低廉）平板式热管（管壳为平板状，其截面为矩形。平板式热管的特点是加热测的面积比较大，在同样大小的内腔容积下，传热能力更高。有的平板式热管的放热段还设计成扁平状或其他状态，以利于快速导热）弯曲热管（利用变化的热管形状解决热量的散发问题，其布置十分方便灵

6、活）分离式热管（对于吸热和放热的位置离得比较远的，可以拉长热管的绝热段，设计成分离式热管。最长距离可以达到几十米，在绝热段使用绝热材料对工作介质的蒸汽上升管和冷凝液下降管进行外部保温，以保证管内的工作介质温度不发生变化，传递热量不出现损失。对于大型的分离式热管，可把加热段和冷凝段都制成管排式结构，工质蒸汽的上升和冷凝液体的回流分别设置专门的流动通道，互不干扰。其真空度的形成一般往往在现场通过真空机组或排热完成）回转式热管（其工作的内腔一般是一个椎体，吸热端直径较小，放热段直径较大，其除具有其他形式热管的固有传热特性外，工作液体的回流利用了热管在旋转时

7、产生的离心力，因为有离心力的作用，液体回流不需要借助毛细材料的抽力，椎体角度一般为1-2°就可以满足冷凝液顺利返回加热段。回转热管可以水平放置，广泛用于高速旋转、产生大量热量又需要快速移出的场合）径向热管（径向热管的结构形式与其他热管有很大的不同，径向热管为双管结构，在热管管壳内有一个内管，中间形成一个环隙。内管流过的是一种流体，热或冷；外部流过一种流体，热或冷热管加热测在外观的外侧，放热测在内管的外侧，外管与内管之间的环隙是热管的工作空间，即介质吸热放热。径向热管的系吸热段和放热段分别是在外管和内管，所以热量的输送方向是沿着内、外管的半径方向进行的

8、。径向热管同样可以具有吸液芯。径向热管由于工质沿着热管径向流动，流动空间大，阻力小，声速极限等一些传热极限对