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辽宁真空烟气换热器机械设备

发布时间:2022-11-10 点击:47次

各类换热器的比较

下面介绍几种常用的热交换器。

1. 转轮式全热换热器

转轮式换热器的表面为蜂窝状,涂上一层吸附材料作干燥剂。将转轮置于风道之间,使其分成两部分。来自空调房间的排风从一侧排出,室外空气以相反的方向从另一侧进入。为加大换热面积,轮子缓慢旋转(10~12转/分)。轮子的一半从较热空气中吸收存储热量,旋转到另一侧时,释放热量,使热量发生转移。附着表面的干燥剂将来自高湿度的空气流里的湿气冷凝后,通过干燥剂吸收,旋转到另一侧时,将湿气释放到低湿度的气流里,这个过程将潜热转移。

换热器旋转体的两侧设有隔板,使新风与排风逆向流动。转轮芯片用特殊的纸或铝箔制成,其表面涂上吸湿性涂层,形成热、湿交换的载体,它以10-12r/min的速度旋转,先把排风中的冷热量收集在蓄热体(转轮芯)里,然后传递给新风,空气以2.5-3.5m/s的流速通过蓄热体,靠新风与排风的温差和蒸汽分压差来进行热湿交换。所以,既能回收显热,又能回收潜热。

1) 转轮换热器的功能与适用范围

功 能 适用范围

有优良的吸湿性能,可回收显热与潜热,效率可达70%(有覆有吸湿性涂层的轮体) 有湿度要求的空调系统,如纺织厂、造纸厂和一些生产车间

无吸湿性性要求,主要回收显热时,应使用显热回收器,表面无涂层。当排风温度低于露点时,有吸湿可能,也回收潜热。 体育馆、百货商店,工业通风系统

2) 转轮换热器的主要优缺点:

优 点 缺 点

1.能回收显热和潜热 1. 装置较大,占用建筑面积和空间多

2. 排风与新风逆向交替过程中具有一定的自净作用 2. 接管位置固定,配管灵活性差

3. 通过转速控制,能适应不同的室内外空气参数 3. 有传动设备,自身需要消耗动力

4. 回收效率高,可达到70~80% 4. 压力损失较大,易脏堵

5. 能应用于较高温度的排风系统 5. 有渗漏,无法完全避免交叉污染

3) 影响转轮换热器效率的因素:

a. 空气流速:空气流过转轮时的迎风面流速越大,效率越低,反之效率则高,推荐风速2~4m/s。

b. 转轮两侧气流入口处,需要加装空气过滤器。

c. 设计时,必须计算校核转轮上是否会出现结霜、结冰现象;必要时应在新风管上设空气预热器,或在热回收器后设温度自控装置,当温度达霜点,就发出信号关闭新风阀门或开启预热器。

d. 由于全热交换器转轮需要动力,并且增加了阻力,从而增加输送动力和增加投资,因此,必须计算回收效应,当总能耗节约显著时, 方可选用。

e. 适用于排风不带有害物或有毒物质的场所。

2. 低温热管换热器

1942年,美国工程师提出了热管原理,20世纪60年代初,开始研究和试制,最早被用于航天器与核反应堆,20世纪70年代,热管换热器作为全新风系统中的热能回收装置而最终在暖通行业中体现出卓越的优越性。热管是靠自身内部液体的相变来实现热量传递的传热元件,它有以下特点:⑴每根热管都是永久性密封的,传热时没有额外的能量损耗,无运行部件,运行可靠性高。⑵热管换热器的结构决定了它是典型的逆流换热,热管又几乎是等温运行,因此热管换热器具有很高的效率。⑶因冷热气体的换热在热管的外表面进行容易扩展受热面积。⑷冷热气体中间用隔板隔开,没有泄漏,因此没有交叉污染问题。⑸由于流体流动通道宽敞,阻力损失小。⑹每根热管完全独立,维修方便。⑺从环境的适应性,余热回收效率、压力损失、防止堵塞、清洗、寿命等综合指标看,热管换热器占据优势。

工作原理:热管由管壳、吸液芯和端盖组成,在抽成真空的管子里充以适当的工作液,再将其两端密封。热管既是蒸发器又是冷凝器。热流吸热的一端是蒸发段,工质吸收热后蒸发汽化,流动至另一端即冷凝段放热液化,并依靠毛细力作用流回蒸发段,自动完成循环。

热管换热器由单根热管集装在一起,中间用隔板将蒸发段与冷凝段分开,热管换热器靠热管内工质的相变完成热量传递。每一根热管就是一个无动力的制冷循环系统,传热速度是相同金属的数千倍至万倍, 0.1℃的温差即有热响应,它最初用于人造卫星上解决向阳面和背阴面的受热不均匀,是人造卫星上必备设备之一。现在,越来越广泛的用于空气调节和余热回收领域,日本早稻田大学的一位专家说:“日本特别重视节能和环保,而热管技术以其高效的传热性,为节能环保找到了一条新路”。热管换热器在暖通空调设计手册中均有介绍和选用方法。

1) 低温热管换热器的主要优缺点:

优 点 缺 点

1. 结构紧凑,单位体积的传热面积大 1. 只能回收显热,不能回收潜热

2. 没有转动部件,不额外消耗能源 2. 接管位置固定,缺管配管的灵活性

3. 每根热管自成换热体系,不宜脏堵,便于更换

4. 热管的传热是可逆的,冷热流体可以变换

5. 冷、热气流之间的温差较小时,也能得到一定的回收效率

6. 本身的温降很小,接近于等温运行,换热效率高,60~70%

7. 使用寿命长,12年以上

2) 设计注意事项:

a. 低温热管适用于温度-40℃~80℃,全年可使用,回收冷量时,角度与热量相反。

b. 迎面风速宜采用1.5~3.5 m/s。

c. 冷、热端之间的间隔板,采用双层结构,可杜绝因漏风而造成交叉污染。

d. 换热器可垂直或水平安装,既可以几个并联,也可以几个串联。

e. 当气流的含湿量较大时,(此时有潜热回收,可作为余量)

f. 应设计凝水排除装置。

g. 启动换热器时,应使冷、热气流同时流动,或使冷气流先流动,停止时,应使冷、热气流同时停止,或先停止热气流。

辽宁省能源论证会对于热管换热器的结论为:"该装置是二级加热设备,第一级用KLS系列低温热管换热器回收排风余热来预热新风。第二级选用通风工程常用的SRZ型空气加热器,二级串联一体,结构新颖,工程实用,是集中供暖、通风于一体的新型节能补风加热机组。该产品使用的排风余热回收装置是KLS型热管换热器,这种热管换热器经国家机械委和北京市科委鉴定认为该产品结构紧凑,性能稳定,运行维护方便,该产品已生产300多台,用户反映良好,所以该机组的核心设备是可靠的。该产品节能效果显著,可回收排风余热60﹪,投资回收期1-2年。同时还可以减少环境的污染。与会专家一致认为,该产品应在我开云app省企业中积极推广使用,在使用过程中积累经验,继续完善提高,有利于我省节能工作的开展”

二、低温热管换热器节能与经济效益分析:

按沈阳地区冬季室外-19℃,室内20℃计算如果排风量为30 000立方米/时,能量损失为37万Kal/h,相当于0.7吨的锅炉每小时产生的热量。热管换热器每小时可回收的的热量按效率60%计算为22.2万Kal/h。

1. 板式热交换器的工作原理:

利用特殊的纸质材料或铝泊装配成上下各层间隔而成的通道,进风通过单数层通道,排风通过双数层通道,通过空气与层板的接触传递热量,送风与排风逆流时效率最高,但逆流运动时,材料受力最大,容易吹破交换器,所以常采用叉流结构,作成全热时,表面应涂上吸湿性材料。

板式换热器的优缺点:

优 点 缺 点

1. 构造简单,运行安全 1. 设备体积较大,需占用较多建筑空间

2. 没有传动设备,不消耗电力 2. 易脏堵,不易清洗,阻力大。

3.不需要中间热媒 3. 大风量时,选用有局限性

4. 设备费低

板式换热器设计选用时应注意:

i. 仅适用一般空调工程,当排风中含有有害成份时,不宜选用。

ii. 因阻力损失较大,为了在过渡季节能利用新风,减少能耗,在换热器旁应设计旁通风管,以便让新风从旁通通过。

iii. 与换热器连接的风管和旁通风管上,必须安装密闭性较好的风阀。

ⅳ. 安装的位置应便于芯体更换

锅炉烟气余热回收用哪些换热设备?

是陕1西瑞特热3工

一般就是换热设备。具体按材料来分就是:

金属烟气余热回收换热器:如不锈钢换热器

非金属烟气余热回收换热器:氟塑料换热器,四氟换热器,聚四氟乙烯换热器等

如果是按类型来分则:

管壳式换热器,框架式换热器(沉浸式换热器),板式换热器等

如果按用处来分还可分为

一般换热器和防腐蚀换热器

750度烟气有回收价值吗?约一万立方每小时,用它加热空气用什么换热器比较好?烟气含有二氧化硫和氮的氧化

很有价值。陶瓷换热器或是不等流道的焊接式换热器用以加热水,进行预热回收。

什么是换热器

换热器是指两种不同温度的流体进行热量交换的设备。

换热器的作用可以是以热量交换为目的。即在确定的流体之间,在一定时间内交换一定数量的热量;也可以是以回收热量为目的,用于余热利用;也可以是以保证安全为目的,即防止温度升高而引起压力升高造成某些设备被破坏。换热器的作用不同,其设计、选型、运行工况也各不相同。

对换热器的基本要求是换热器要满足换热要求,即达到需求的换热量和热媒温度;换热器的热损失要少,换热效率要高;流动阻力要小;要有足够的机械强度,抗腐蚀和抗损坏能力要强,维护工作量要少;结构要合理,工作要安全可靠,即零部件之间因为温升而产生的热应力不会导致换热器破裂;要便于制造、安装和检修;经济上要合理,设奋全寿命期的总投资要少(总投资包括设备及附属装置初投资费用和运行维护管理费用);生活热水系统的换热器应易于清除水垢,以上要求常常相互制约,难于同时满定,因此应视具体情况,在换热器的选型和设计中有所侧重,满足工程对换热器的主要要求。因为换热器故障率较低,并且供暖为季节性负荷,有足够的检修时间,

生活热水系统暂停供热也不会造成重大影响,所以可不设备用换热器。换热器台数的选择和单台能力的确定应适应热负荷的分期增长,并考虑供热的可靠性。

换热器按照换热介质不同可分为水-水换热器和汽-水患热器;按照工作原理不同可分为间壁式、直接接触式、蓄热式和热管式换热器。

换热器的应用广泛,日常生活中取暖用的暖气散热片、汽轮机装置中的凝汽器和航天火箭上的油冷却器等,都是换热器。它还广泛应用于化工、石油、动力和原子能等工业部门。它的主要功能是保证工艺过程对介质所要求的特定温度,同时也是提高能源利用率的主要设备之一。

换热器既可是一种单独的设备,如加热器、冷却器和凝汽器等;也可是某一工艺设备的组成部分,如氨合成塔内的热交换器。

由于制造工艺和科学水平的限制,早期的换热器只能采用简单的结构,而且传热面积小、体积大和笨重,如蛇管式换热器等。随着制造工艺的发展,逐步形成一种管壳式换热器,它不仅单位体积具有较大的传热面积,而且传热效果也较好,长期以来在工业生产中成为一种典型的换热器。

二十世纪20年代出现板式换热器,并应用于食品工业。以板代管制成的换热器,结构紧凑,传热效果好,因此陆续发展为多种形式。30年代初,瑞典首次制成螺旋板换热器。接着英国用钎焊法制造出一种由铜及其合金材料制成的板翅式换热器,用于飞机发动机的散热。30年代末,瑞典又制造出第一台板壳式换热器,用于纸浆工厂。在此期间,为了解决强腐蚀性介质的换热问题,人们对新型材料制成的换热器开始注意。

60年代左右,由于空间技术和尖端科学的迅速发展,迫切需要各种高效能紧凑型的换热器,再加上冲压、钎焊和密封等技术的发展,换热器制造工艺得到进一步完善,从而推动了紧凑型板面式换热器的蓬勃发展和广泛应用。此外,自60年代开始,为了适应高温和高压条件下的换热和节能的需要,典型的管壳式换热器也得到了进一步的发展。70年代中期,为了强化传热,在研究和发展热管的基础上又创制出热管式换热器。

换热器按传热方式的不同可分为混合式、蓄热式和间壁式三类。

混合式换热器是通过冷、热流体的直接接触、混合进行热量交换的换热器,又称接触式换热器。由于两流体混合换热后必须及时分离,这类换热器适合于气、液两流体之间的换热。例如,化工厂和发电厂所用的凉水塔中,热水由上往下喷淋,而冷空气自下而上吸入,在填充物的水膜表面或飞沫及水滴表面,热水和冷空气相互接触进行换热,热水被冷却,冷空气被加热,然后依靠两流体本身的密度差得以及时分离。

蓄热式换热器是利用冷、热流体交替流经蓄热室中的蓄热体(填料)表面,从而进行热量交换的换热器,如炼焦炉下方预热空气的蓄热室。这类换热器主要用于回收和利用高温废气的热量。以回收冷量为目的的同类设备称蓄冷器,多用于空气分离装置中。

间壁式换热器的冷、热流体被固体间壁隔开,并通过间壁进行热量交换的换热器,因此又称表面式换热器,这类换热器应用最广。

间壁式换热器根据传热面的结构不同可分为管式、板面式和其他型式。管式换热器以管子表面作为传热面,包括蛇管式换热器、套管式换热器和管壳式换热器等;板面式换热器以板面作为传热面,包括板式换热器、螺旋板换热器、板翅式换热器、板壳式换热器和伞板换热器等;其他型式换热器是为满足某些特殊要求而设计的换热器,如刮面式换热器、转盘式换热器和空气冷却器等。

换热器中流体的相对流向一般有顺流和逆流两种。顺流时,入口处两流体的温差最大,并沿传热表面逐渐减小,至出口处温差为最小。逆流时,沿传热表面两流体的温差分布较均匀。在冷、热流体的进出口温度一定的条件下,当两种流体都无相变时,以逆流的平均温差最大顺流最小。

在完成同样传热量的条件下,采用逆流可使平均温差增大,换热器的传热面积减小;若传热面积不变,采用逆流时可使加热或冷却流体的消耗量降低。前者可节省设备费,后者可节省操作费,故在设计或生产使用中应尽量采用逆流换热。

当冷、热流体两者或其中一种有物相变化(沸腾或冷凝)时,由于相变时只放出或吸收汽化潜热,流体本身的温度并无变化,因此流体的进出口温度相等,这时两流体的温差就与流体的流向选择无关了。除顺流和逆流这两种流向外,还有错流和折流等流向。

在传热过程中,降低间壁式换热器中的热阻,以提高传热系数是一个重要的问题。热阻主要来源于间壁两侧粘滞于传热面上的流体薄层(称为边界层)

,和换热器使用中在壁两侧形成的污垢层,金属壁的热阻相对较小。

增加流体的流速和扰动性,可减薄边界层,降低热阻提高给热系数。但增加流体流速会使能量消耗增加,故设计时应在减小热阻和降低能耗之间作合理的协调。为了降低污垢的热阻,可设法延缓污垢的形成,并定期清洗传热面。

一般换热器都用金属材料制成,其中碳素钢和低合金钢大多用于制造中、低压换热器;不锈钢除主要用于不同的耐腐蚀条件外,奥氏体不锈钢还可作为耐高、低温的材料;铜、铝及其合金多用于制造低温换热器;镍合金则用于高温条件下;非金属材料除制作垫片零件外,有些已开始用于制作非金属材料的耐蚀换热器,如石墨换热器、氟塑料换热器和玻璃换热器等。