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窑炉余热利用的12种热交换方式的原理及特点

日期:2019-09-30    来源:贤集网

国际节能环保网

2019
09/30
10:41

关键词: 窑炉余热 余热利用 热交换

   一、板式换热器的构造原理、特点
  板式换热器由高效传热波纹板片及框架组成。板片由螺栓夹紧在固定压紧板及活动压紧板之间,在换热器内部就构成了许多流道,板与板之间用橡胶密封。压紧板上有本设备与外部连接的接管。板片用优质耐腐蚀金属薄板压制而成,四角冲有供介质进出的角孔,上下有挂孔。人字形波纹能增加对流体的扰动,使流体在低速下能达到湍流状态,获得高的传热效果。并采用特殊结构,保证两种流体介质不会串漏。
  二、螺旋板式换热器的构造原理、特点
  螺旋板式换热器是一种高效换热器设备,适用汽-汽、汽-液、液-液,对液传热。它适用于化学、石油、溶剂、医药、食品、轻工、纺织、冶金、轧钢、焦化等行业。按结构形式可分为不可拆式螺旋板式及可拆式螺旋板式换热器。
  三、列管式换热器的构造原理、特点
  列管式换热器,按材质分为碳钢列管式换热器,不锈钢列管式换热器和碳钢与不锈钢混合列管式换热器三种,按形式分为固定管板式、浮头式、U型管式换热器,按结构分为单管程、双管程和多管程,传热面积1~500m2,可根据用户需要定制。
  四、管壳式换热器的构造原理、特点
  管壳式换热器是进行热交换操作的通用工艺设备。广泛应用于化工、石油、石油化工、电力、轻工、冶金、原子能、造船、航空、供热等工业部门中。特别是在石油炼制和化学加工装置中,占有极其重要的地位。
  五、容积式换热器的构造原理、特点
  自动控温节能型容积式热交换器,它充分利用蒸汽能源、高效、节能,是一种新型热水器。普通热水器一般需要配置水水热交换器来降低蒸汽凝结水温度以便回用。而节能型热交换器凝结水出水温度在45℃左右,或直接回锅炉房重复使用。这样减少了设备投资,节约热交换器机房面积,从而降低基建造价,因此节能型容积式热交换器深受广大设计、用户单位欢迎。
  钢衬铜热交换器比不锈钢热交换器经济,并且技术上有保证。它利用了钢的强度和铜的耐腐蚀性,即保证热交换器能承受一定工作压力,又使热交换器出水质量好。钢壳内衬铜的厚度一般为1.0mm。钢衬铜热交换器必须防止在罐内形成部分真空,因此产品出厂时均设有防真空阀。此阀除非定期检修是绝对不能取消的。部分真空的形成原因可能是排出不当,低水位时从热交换器,或者排水系统不良。水锤或突然的压力降也是造成压负的原因。
  六、浮头式换热器的构造原理、特点
  浮头式换热器其一端管板与壳体固定,而另一端的管板可以在壳体内自由浮动。壳体和管束对热膨胀是自由的,故当两种介质的温差较大时,管束与壳体之间不会产生温差应力。浮头端设计成可拆结构,使管束可以容易地插入或抽出,这样为检修和清洗提供了方便。这种形式的换热器特别适用于壳体与换热管温差应力较大,而且要求壳程与管程都要进行清洗的工况。
  七、管式换热器的构造原理、特点
  列管式换热器利用热传导和热辐射的原理,烟道气通过管程与逆流通过壳程的空气进行能量交换,从而达到输出洁净热空气的目的。该换热器结构紧凑,运行可靠,列管采用耐高温的薄壁波纹管,增加发传热面积和换热效率。广泛应用于化工、制药、轻工等行业废气余热利用和空气加热。
  八、热管换热器的构造原理、特点
  热管是一种高效传热元件,其导热能力比金属高几百倍至数千倍。热管还具有均温特性好、热流密度可调、传热方向可逆等特性。用它组成热管换热器不仅具有热管固有的传热量大、温差小、重量轻体积小、热响应迅速等特点,而且还具有安装方便、维修简单、使用寿命长、阻力损失小、进、排风流道便于分隔、互不渗漏等特点。
  热管是由内壁加工有槽道的两端密封的铝(轧)翅片管经清洗并抽成高真空后注入最佳液态工质而成,随注入液态工质的成分和比例不同,分为低温热管换热器、中温热管换热器、高温热管换热器。热管一端受热时管内工质汽化,从热源吸收汽化热,汽化后蒸汽向另一端流动并遇冷凝结向散热区放出潜热。冷凝液借毛细力和重力的作用回流,继续受热汽化,这样往复循环将大量热量从加热区传递到散热区。热管内热量传递是通过工质的相变过程进行的。
  将热管元件按一定行列间距布置,成束装在框架的壳体内,用中间隔板将热管的加热段和散热段隔开,构成热管换热器。
  热管是由美国发明的,最初被用于航天技术和核反应堆,以解决向阳面和背阴面受热不均匀。20世纪90年代被用于民用空调,由于其优越的导热性,受到越来越广泛的重视,目前在计算机、雷达等高科技领域被广泛应用。
  九、汽水换热器的构造原理、特点
  该换热器是在板式换热器的基础上加装降温与降压器而组成的,利用调节器对高蒸汽或高温水进行一级换热使之降之150℃以下。进入板式换热器进行换热,适用于高温蒸汽及高温水(150℃以上)。这种装置集板式换热器同时具有降温与降压器的优点。使换热器更加充分地进行热量交换。
  十、空气换热器的构造原理、特点
  加热炉窑为了降低能耗,在烟道中设置空气换热器,以回收烟气中的大量余热,达到节约燃料、降低生产成本,提高燃烧温度、增加窑炉的产量。空气换热器是余热利用的理想设备,在轧钢加热炉、热处理炉、煅造加热炉等各种工业炉窑上得到广泛应用。炉用空气换热器的种类很多,目前国内外绝大多数采用的是金属换热器,空气换热器是利用炉窑排出的尾气热量将空气预热至一定的温度后返回炉内助燃或用于其它设备。金属换热器具有体积小、热交换效率高、严密性好、结构简单等特点。
  十一、波纹管换热器的构造原理、特点
  一种新型的强化传热节能型高效换热设备,在传统列管式换热器的基础上,采用强化传热技术,是对传统各类换热器的重大突破。公称通径DN325~2000mm;公称压力P0.6~.4Mpa;换热管规格Ф19,Ф25,Ф32,Ф42.壁厚0.5~1.0;工作介质水-水、汽-水、油-水、油-油等多种换热介质。总传热系数水-水K=2000~3500w/㎡;汽-水K=2500~4000w/㎡;其它介质视介质物理性能及工况而定。优性能传热效率高,防腐能力好,不污、不堵、不易结垢,无需维护,密封可靠,运行平稳,占地少,节省投资。
  十二、换热机组的构造原理、特点
  换热机组是一次热网与用户之间的直接桥梁,从一次热网得到热量,自动连续地转换为用户需要的生活用水及采暖用水,适用于空调(供暖供冷),采暖,生活用水(洗浴)或其他换热回路(如地板供热,工艺水冷却等)。
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