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換熱器的設(shè)計(jì)與制作

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工業(yè)窯爐換熱器的應(yīng)用:

     工業(yè)窯爐是耗能大戶，且窯爐的種類十分繁多，爐子的熱效率國(guó)內(nèi)平均水平為國(guó)外先進(jìn)水平的一半，總計(jì)年耗標(biāo)準(zhǔn)煤一億多噸，有很大的節(jié)能潛力，其排煙溫度較高，往往超過(guò)300℃，有的達(dá)到500~600℃甚至更高，作為余熱回收方案而言，較多采用空氣預(yù)熱器（當(dāng)然也可采用余熱鍋爐），對(duì)于煙氣溫度在400℃以下的中低溫余熱，主要采用空氣預(yù)熱器，熱管換熱器在此能夠大顯身手。我國(guó)機(jī)械工業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)“機(jī)械工業(yè)節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定”中提到：工業(yè)爐窯排煙溫度為400℃以下時(shí)，宜采用熱管換熱器。

工業(yè)爐窯中有相當(dāng)大一部分沒(méi)有裝引風(fēng)機(jī)，要求余熱設(shè)備阻力小，同時(shí)因地位狹小，而要求設(shè)備緊湊，特別適合應(yīng)用熱管空氣預(yù)熱器。

我們應(yīng)用下列各種布置方式：

⑴窯爐 ＋ 熱管空氣換熱器

⑵窯爐 ＋ 熱管熱水器 ＋ 熱管空氣換熱器（適用于排煙溫度很高時(shí)）

⑶窯爐 ＋ 噴流或滲鋁管空氣換熱器 ＋ 熱管空氣換熱器（適用于較高的預(yù)熱空氣溫度時(shí)）

⑷窯爐 ＋ 各種型式空氣換熱器 ＋ 熱管熱水器或熱管開(kāi)水器與熱水器復(fù)合裝置

⑸窯爐 ＋ 熱管余熱鍋爐

⑹窯爐 ＋ 其它換熱器 ＋ 熱管余熱鍋爐

⑺窯爐 ＋ 熱管余熱鍋爐 ＋ 其它換熱器

1、空氣換熱器或余熱鍋爐

 熱管換熱器型式的確定，應(yīng)當(dāng)從以下幾個(gè)方面考慮：

①根據(jù)企業(yè)的需要，如果工業(yè)窯爐需要助燃，應(yīng)盡可能選用空氣換熱器。工藝需要蒸汽時(shí)，用余熱鍋爐。

②根據(jù)余熱回收的可能性，余熱鍋爐只有在排煙溫度大于300℃的工業(yè)爐中才有可能。

③可靠性，如果采用碳鋼一水熱管，其管內(nèi)工質(zhì)最高工作溫度為300℃，以保證安全；熱管外側(cè)最低壁面大于酸露點(diǎn)，以避免腐蝕。/這些限制對(duì)換熱器式的選擇也會(huì)有直接的影響。

④經(jīng)濟(jì)性，型 式的選擇在有多種方案可能時(shí)，需進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性比較，（根據(jù)具體情況）選用上述形式⑴、⑵、⑶、⑷、⑸、⑹、⑺。

2、氣—?dú)饧皻狻M合型熱管換熱器

 由于工業(yè)窯爐的排煙溫度往往較高，有時(shí)超過(guò)400℃，可達(dá)到500~600℃，甚至更高。作為氣—?dú)庑蜔峁軗Q熱器，最高允許的煙氣入口溫度在一般情況下僅為350~400℃，此時(shí)采用氣—水及氣—?dú)饨M合型熱管換熱器是一種很好的方案，即為煙氣溫度高于350~400℃的區(qū)域應(yīng)用氣—水式換熱器，而在煙氣溫度較低的區(qū)域應(yīng)用氣—?dú)庑蜔峁軗Q熱器。以上的劃分溫度是以應(yīng)用碳鋼一水熱管為依據(jù)的，其工質(zhì)的最高允許溫度為300℃，具體屬于上述形式⑵。

3、熱管換熱器的匹配

 工業(yè)窯爐有時(shí)需要300~400℃或更高溫度的熱空氣助燃。當(dāng)熱空氣溫度超過(guò)250℃時(shí)，只用熱管空氣換熱器會(huì)使碳鋼一水熱管的最高工作溫度超過(guò)300℃，因此空氣從進(jìn)口溫度加熱到250℃時(shí)采用熱管空氣換熱器，而從250℃上升到更高值時(shí)采用常規(guī)空氣熱器，這是一種合理的布置方式，如上述形式⑶。

常規(guī)空氣換熱器可以選用滲鋁鋼管式或噴流式，因?yàn)樗鼈兛梢耘c熱管空氣換熱器很好地匹配在一起。

4、熱管余熱鍋爐的不同類型

 熱管余熱鍋爐可以分為二大類型：?jiǎn)喂苄图奥?lián)箱型，前者適用于小容量的余熱鍋爐，熱管放段直接插入汽包內(nèi)，我們研制的最大容量為2t／h（蒸發(fā)量）；后者適用于大容量的余熱鍋爐，熱管放熱段插入垂直的大直徑管中，這些大直徑管由聯(lián)箱再引出管子通至汽包，我們研制的容量為1—10t／h（蒸發(fā)量）。這二種形式蒸汽側(cè)的結(jié)構(gòu)是不同的。

由于受至碳鋼－水熱管工質(zhì)最高工作溫度為300℃的限制，余熱鍋爐蒸汽工作壓力不會(huì)超過(guò)1mpa，煙氣入口溫度一般也不能太高，如450~500℃為最高值。當(dāng)煙氣進(jìn)口溫度很高時(shí)，可采用上述形式⑹。

5、結(jié)論

 熱管換熱器在工業(yè)鍋爐及工業(yè)窯爐中均可發(fā)揮不可替代的巨大作用，在對(duì)現(xiàn)有鍋爐、窯爐進(jìn)行技改，及新建鍋爐、窯爐中可廣泛采用該設(shè)備。

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