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換熱器的設計與制作

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產品編號
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工業爐
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產品描述
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工業窯爐換熱器的應用:

     工業窯爐是耗能大戶,且窯爐的種類十分繁多,爐子的熱效率國內平均水平為國外先進水平的一半,總計年耗標準煤一億多噸,有很大的節能潛力,其排煙溫度較高,往往超過300℃,有的達到500~600℃甚至更高,作為余熱回收方案而言,較多采用空氣預熱器(當然也可采用余熱鍋爐),對于煙氣溫度在400℃以下的中低溫余熱,主要采用空氣預熱器,熱管換熱器在此能夠大顯身手。我國機械工業部標準“機械工業節能設計技術規定”中提到:工業爐窯排煙溫度為400℃以下時,宜采用熱管換熱器。

工業爐窯中有相當大一部分沒有裝引風機,要求余熱設備阻力小,同時因地位狹小,而要求設備緊湊,特別適合應用熱管空氣預熱器。

我們應用下列各種布置方式:

⑴窯爐 + 熱管空氣換熱器

⑵窯爐 + 熱管熱水器 + 熱管空氣換熱器(適用于排煙溫度很高時)

⑶窯爐 + 噴流或滲鋁管空氣換熱器 + 熱管空氣換熱器(適用于較高的預熱空氣溫度時)

⑷窯爐 + 各種型式空氣換熱器 + 熱管熱水器或熱管開水器與熱水器復合裝置

⑸窯爐 + 熱管余熱鍋爐

⑹窯爐 + 其它換熱器 + 熱管余熱鍋爐

⑺窯爐 + 熱管余熱鍋爐 + 其它換熱器

1、空氣換熱器或余熱鍋爐

 熱管換熱器型式的確定,應當從以下幾個方面考慮:

①根據企業的需要,如果工業窯爐需要助燃,應盡可能選用空氣換熱器。工藝需要蒸汽時,用余熱鍋爐。

②根據余熱回收的可能性,余熱鍋爐只有在排煙溫度大于300℃的工業爐中才有可能。

③可靠性,如果采用碳鋼一水熱管,其管內工質最高工作溫度為300℃,以保證安全;熱管外側最低壁面大于酸露點,以避免腐蝕。/這些限制對換熱器式的選擇也會有直接的影響。

④經濟性,型 式的選擇在有多種方案可能時,需進行經濟性比較,(根據具體情況)選用上述形式⑴、⑵、⑶、⑷、⑸、⑹、⑺。

2、氣—氣及氣—水組合型熱管換熱器

 由于工業窯爐的排煙溫度往往較高,有時超過400℃,可達到500~600℃,甚至更高。作為氣—氣型熱管換熱器,最高允許的煙氣入口溫度在一般情況下僅為350~400℃,此時采用氣—水及氣—氣組合型熱管換熱器是一種很好的方案,即為煙氣溫度高于350~400℃的區域應用氣—水式換熱器,而在煙氣溫度較低的區域應用氣—氣型熱管換熱器。以上的劃分溫度是以應用碳鋼一水熱管為依據的,其工質的最高允許溫度為300℃,具體屬于上述形式⑵。

3、熱管換熱器的匹配

 工業窯爐有時需要300~400℃或更高溫度的熱空氣助燃。當熱空氣溫度超過250℃時,只用熱管空氣換熱器會使碳鋼一水熱管的最高工作溫度超過300℃,因此空氣從進口溫度加熱到250℃時采用熱管空氣換熱器,而從250℃上升到更高值時采用常規空氣熱器,這是一種合理的布置方式,如上述形式⑶。

常規空氣換熱器可以選用滲鋁鋼管式或噴流式,因為它們可以與熱管空氣換熱器很好地匹配在一起。

4、熱管余熱鍋爐的不同類型

 熱管余熱鍋爐可以分為二大類型:單管型及聯箱型,前者適用于小容量的余熱鍋爐,熱管放段直接插入汽包內,我們研制的最大容量為2t/h(蒸發量);后者適用于大容量的余熱鍋爐,熱管放熱段插入垂直的大直徑管中,這些大直徑管由聯箱再引出管子通至汽包,我們研制的容量為1—10t/h(蒸發量)。這二種形式蒸汽側的結構是不同的。

由于受至碳鋼-水熱管工質最高工作溫度為300℃的限制,余熱鍋爐蒸汽工作壓力不會超過1mpa,煙氣入口溫度一般也不能太高,如450~500℃為最高值。當煙氣進口溫度很高時,可采用上述形式⑹。

5、結論

 熱管換熱器在工業鍋爐及工業窯爐中均可發揮不可替代的巨大作用,在對現有鍋爐、窯爐進行技改,及新建鍋爐、窯爐中可廣泛采用該設備。

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