浮头换热器毕业设计-说明书
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- 发布时间:2017-03-10
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浮头换热器毕业设计-说明书摘要
换热器的热管是-种高效的传热的元件,是-种能够迅速的把热能从-边传到另-边的-种装置,是由热管元件构成的,利用热管换热的原理来实现热能交换的换热器称它为热管换热器。由于它的结构简单、操作控制性强、换热的效率高、动力耗费很小等优点,现在,热管式换热器越来越受到人们的重视和喜爱,热管换热器是-类应用前景很好的用来换热的装置。现在,热管换热器被广泛应用在动力、化工、冶金、电力、计算机等专业领域。本设计说明书就热管换热器的发展现状、趋势、应用及设计做了-个简单的概述,重点的探讨了热管换热器的设计。在讨论热管换热器的设计过程中,主要针对其热力计算、设备结构计算、元件参数的选择做了-个合理构建,并结合实际情况设计出了空气预热热管式换热器基本模型。
关键词:热管;热管换热器;结构参数;设计计算
Abstract
第-章 换热器概述
热管及热管换热器的概述
热管是-种具有极高导热性能的新型传热元件,它通过在全封闭真空管内的液体的蒸发与凝结来传递热量,它利用毛吸作用等流体原理,起到良好的制冷效果。具有极高的导热性、良好的等温性、冷热两侧的传热面积可任意改变、可远距离传热、温度可控制等特点~热管散热器的基板与晶闸管等大功率电力电子器件的管芯紧密接触,可直接将管芯的热量快速导出。
热管传热技术于六十年代初期由美国的科学家发明[1],它是利用封闭工作腔内工质的相变循环进行热量传输,因而具有传输热量大及传输效率高等特点。随着热管制造成本的降低,尤其是九十年代前后随着水碳钢热管相容性问题的解决,热管凭借其巨大的传热能力,被广泛应用于石油、化工、食品、造纸、冶金等领域的余热回收系统中。热管气-气换热器是最能体现热管优越性的热管换热器产品,它正在逐步取代传统的管壳式换热器。热管气-气换热器是目前应用最广泛的-种气-气换热器。我国的能源短缺问题日趋严重,节能已被提到了重要的议事日程。大量的工业锅炉和各种窑炉、加热炉所排放的高温烟气,用热管气-气换热器进行余热回收,所得到的高温空气可用于助燃或干燥,因此应用前景非常广阔。据有关报道称,我国三分之二的能源被锅炉吞噬,而我国工业锅炉的实际运行效率只有65%左右,工业发达国家的燃煤工业锅炉运行热效率达85%,因此,提高工业锅炉的热效率,节能潜力十分巨大。如果我国锅炉的热效率能够提高10%,节约的能耗则相当于三峡水库-年的发电量,做好工业锅炉及窑炉的节能工作对节约能源具有十分重要的意义[26]。
利用热管气-气换热器代替传统的管壳式气-气换热器,-方面,能够大大提高预热空气进入炉内的温度,降低烟气温度,从而大大提高锅炉的热效率;另-方面,热管气-气换热器运行压降非常小,有时甚至不需要增加引风机等设备,从而使得运行费用大大降低。
1.1 换热器的应用
热管是-种具有极高导热性能的传热元件,它通过在全封闭真空管内工质的蒸发与凝结来传递热量,具有极高的导热性、良好的等温性、冷热两侧的传热面积可任意改变、可远距离传热、可控制温度等-系列优点。由热管组成的换热器具有传热效率高、结构紧凑、流体压降小等优点。由于其特殊的传热特性可控制管壁温度,避免露点腐蚀。目前已广泛应用于冶金、化工、炼油、锅炉、陶瓷、交通、轻纺、机械等行业中进行余热回收以及综合利用工艺过程中的热能,已取得了显著的经济效益[7]。重力热管因其简单的结构及经济的成本得到了广泛的应用,其工作原理是:热管受热侧吸收废气热量,并将热量传给管内工质(液态),工质吸热后以蒸发与沸腾的形式转变为蒸汽,蒸汽在压差作用下上升至放热侧,同时凝结成液体放出汽化潜热,热量传给放热侧的冷流体,冷凝液体依靠重力回流到受热侧。由于热管内部抽成真空,所以工质极易蒸发与沸腾,热管起动迅速。热管在冷、热两侧均可装设翅片,以强化传热
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