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热管是一种具有高导热性能的传热组件,热管通过在全封闭真空管壳内工质的蒸发与凝结来传递热量,具有的导热性、良好的等温性等一系列优点。以热管为传热元件的换热器具有传热效率高、结构紧凑、流体阻损小、有利于控制露点腐蚀等优点。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,作为废热回收和工艺过程中热能利用的节能设备,取得了显著的经济效益。
热管换热器采用了传热性能好,使用安全可靠的新型高效传热元件——热管来作为烟气(以下简称热侧)向空气侧(以下简称冷侧)传递热量的超导热体。该热管的工况是相变换热,它的传热系数要比金属和其他材料大几个数量级,俗称“超导热体”。并有以下优点:
1、传热效率高,结构紧凑,换热流体阻力损失小,外形变化灵活,环境适应性强。
2、热管换热器可以通过换热器的中隔板使冷热流体分开,在运行过程中单根热管因为磨损、腐蚀、超温等原因发生破坏时基本不影响换热器运行。
3、热管换热器的冷、热流体分开流动,可以比较容易的实现冷、热流体的逆流换热。
4、对于含尘量较高的流体,热管换热器可以通过结构的变化、扩展受热面等形式解决换热器的磨损和堵灰问题。
5、热管换热器用于带有腐蚀性的烟气余热回收时,可以通过调整蒸发段、冷凝段的传热面积来调整热管管壁温度,使热管尽可能避开的腐蚀区域。
热管内蒸发段工质受热后将沸腾或蒸发,吸收外部 热源热量,产生汽化潜热,由液体变为蒸汽,产生的蒸汽在管内一定压差的 作用下,流到冷凝段,蒸汽遇冷壁面及外部冷源,凝结成液体,同时放出汽 化潜热,并通过管壁传给外部冷源,冷凝液靠重力(或吸液芯)作用下回流到蒸 发段再次蒸发。如此往复,实现对外部冷热两种介质的热量传递与交换。
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