熱管是一種具有高導(dǎo)熱性能的傳熱組件,它通過在全封閉真空管殼內(nèi)工質(zhì)的蒸發(fā)與凝結(jié)來傳遞熱量,,具有很高的導(dǎo)熱性,、良好的等溫性、冷熱兩側(cè)的傳熱面積可任意改變,、可遠(yuǎn)距離傳熱,、可控制溫度等一系列優(yōu)點(diǎn)。由熱管組成的熱管換熱器具有傳熱效率高,、結(jié)構(gòu)緊湊,、流體阻損小、有利于控制露點(diǎn)腐蝕等優(yōu)點(diǎn),。目前已廣泛應(yīng)用于冶金、化工、煉油,、鍋爐,、陶瓷、交通,、輕紡,、機(jī)械等行業(yè)中,作為廢熱回收和工藝過程中熱能利用的節(jié)能設(shè)備,,取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益,。
1.熱管原理
熱管是余熱回收裝置的主要熱傳導(dǎo)元件,與普通的熱交換器有著本質(zhì)的不同,。熱管余熱回收裝置的換熱效率可達(dá)98%以上,,這是普通熱交換器無法比擬的。
熱管余熱回收裝置體積小,,只是普通熱交換器的1/3,。其工作原理如下圖所示:左邊為煙氣通道,右邊為清潔空氣(水或其它介質(zhì))通道,,中間有隔板分開互不干擾,。高溫?zé)煔庥勺筮呁ǖ琅欧牛欧艜r高溫?zé)煔鉀_刷熱管,,當(dāng)煙氣溫度>30℃時,,熱管被激活便自動將熱量傳導(dǎo)至右邊,這時熱管左邊吸熱,,高溫?zé)煔饬鹘?jīng)熱管后溫度下降,,熱量被熱管吸收并傳導(dǎo)至右邊。常溫清潔空氣(水或其它介質(zhì))在鼓風(fēng)機(jī)作用下,,沿右邊通道反方向流動沖刷熱管,,這時熱管右邊放熱,將清潔空氣(水或其它介質(zhì))加熱,,空氣流經(jīng)熱管后溫度升高,。
目前節(jié)能(余熱回收)領(lǐng)域的熱管換熱器,常用熱管多為重力熱管,。重力熱管主要由管殼,、端蓋、工質(zhì)三部分組成,。管的一端為蒸發(fā)段(加熱段),,另一端為冷凝段(冷卻段),根據(jù)應(yīng)用需要在兩段中間可布置絕熱段,。
2.熱管性能特點(diǎn)
熱管是依靠自身內(nèi)部工作液體相變來實(shí)現(xiàn)傳熱的傳熱元件,具有_常的熱活性和熱敏感性,,遇熱而吸,遇冷而放。
?。?)導(dǎo)熱性:導(dǎo)熱速度快,、強(qiáng)度大、效率高,,導(dǎo)熱速度可達(dá)到音速,。
(2)良好的等溫性:良好的等溫性使熱管在很小的溫差下,,傳遞很大的熱通量,,傳熱阻力小。
?。?)熱流密度可變性:熱管可以獨(dú)立改變蒸發(fā)段或冷卻段的加熱面積,,即以較小的加熱面積輸入熱量,而以較大的冷卻面積輸出熱量,,或者熱管可以較大的傳熱面積輸入熱量,,而以較小的冷卻面積輸出熱量。
?。?)可靠性:不存在管內(nèi)_壓,,不怕干燒。液體工質(zhì)汽化后,,熱管的內(nèi)壓不隨溫度的變化而變化,。
(5)環(huán)境的適應(yīng)性:不受環(huán)境的限制,,熱管可根據(jù)環(huán)境的需要而單獨(dú)設(shè)計(jì),。
(6)應(yīng)用領(lǐng)域廣,。_導(dǎo)熱管形狀具有_大的靈活性,,_廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域,能適應(yīng)各種惡劣的工作環(huán)境,。
?。?)良好的_能力:熱管管壁的溫度可以調(diào)節(jié),可以通過適當(dāng)?shù)臒崃髯儞Q把熱管管壁溫度調(diào)整在低溫流體的露點(diǎn)之上,,從而可防止露點(diǎn)腐蝕,_設(shè)備的長期運(yùn)行,。由于避開煙氣露點(diǎn),,使灰塵不易粘結(jié)于肋片和管壁上。同時熱管在導(dǎo)熱時會產(chǎn)生自振動,,使灰不易粘附在管壁和翅片上,,因而不會堵灰。
?。?)安裝及結(jié)構(gòu)布置靈活:熱管余熱回收器的安裝無需改變原工藝系統(tǒng),結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和位置布置非常靈活,可適應(yīng)各種復(fù)雜的場合,。
?。?)使用壽命長:使用壽命在10年以上,單根熱管可拆卸_換,,維護(hù)簡單成本低,。
(10)投資回收期短:一般在六個月至一年_可回收全部投資,。