热管余热回收器

高效换热节能设备

热管余热回收器是利用热管作传热元件的一种高效换热节能设备。适用于烟气废热回收，将回收的余热用于加热水、预热空气和产生蒸汽等。热管余热回收器在工业运行中节约燃煤、燃气和燃油效果显著。

产品介绍

热管余热回收器即是利用热管的高效传热特性及其环境适应性制造的换热装置，主要应用于工业节能领域，可广泛回收存在于气态、液态、固态介质中的废弃热源。按照热流体和冷流体的状态，热管余热回收器可分为：气—气式、气-汽式、气—液式、液—液式、液—气式。按照回收器的结构形式可分为：整体式、分离式和组合式。（如图1）

热管简介

热管是热管余热回收器的核心传热元件。

热管技术首先于1944年由美国人高格勒（R·S·Gaugler）所发现，并以“热传递装置”（Heat Transter Device）为名取得专利，当时因未显示出实用意义，而没有受到应有的重视。直到六十年代初期，由于宇航事业的发展，要求为宇航飞行器提供高效传热组件，促使美国洛斯——阿拉莫斯科学实验室的格罗弗（G·M·Grover）于1964年再次发现这种传热装置的原理，并命名为热管（Heat Pipe），首先成功地应用于宇航技术，之后引起了各国学者的极大兴趣和重视。热管技术于上世纪七八十年代进入中国。

热管是一种具有高导热性能的传热组件，它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、可控制温度等一系列优点。由热管组成的热管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。至2022年已广泛应用于冶金、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。

热管原理特性

工作原理

至2022年节能（余热回收）领域的热管换热器，常用热管多为重力热管。重力热管主要由管壳、端盖、工质三部分组成。管的一端为蒸发段（加热段），另一端为冷凝段（冷却段），根据应用需要在两段中间可布置绝热段。

热管是依靠自身内部工作液体相变来实现传热的传热元件,具有超常的热活性和热敏感性，遇热而吸，遇冷而放。

基本特性

（1）超强的导热性：导热速度快、强度大、效率高，导热速度可达到音速。

（2）良好的等温性：良好的等温性使热管在很小的温差下，传递很大的热通量，传热阻力小。

（3）热流密度可变性：热管可以独立改变蒸发段或冷却段的加热面积，即以较小的加热面积输入热量，而以较大的冷却面积输出热量，或者热管可以较大的传热面积输入热量，而以较小的冷却面积输出热量。

（4）安全可靠性：不存在管内超压，不怕干烧。液体工质汽化后，热管的内压不随温度的变化而变化。

（5）环境的适应性：不受环境的限制，热管可根据环境的需要而单独设计。

（6）应用领域广。超导热管形状具有更大的灵活性，更广泛的应用领域，能适应各种恶劣的工作环境。

热管原理

热管是余热回收装置的主要热传导元件，与普通的热交换器有着本质的不同。热管余热回收装置的换热效率可达98%以上，这是普通热交换器无法比拟的。

热管余热回收装置体积小，只是普通热交换器的1/3。其工作原理如图2所示：左边为烟气通道，右边为清洁空气（水或其它介质）通道，中间有隔板分开互不干扰。高温烟气由左边通道排放，排放时高温烟气冲刷热管，当烟气温度大于30℃时，热管被激活便自动将热量传导至右边，这时热管左边吸热，高温烟气流经热管后温度下降，热量被热管吸收并传导至右边。常温清洁空气（水或其它介质）在鼓风机作用下，沿右边通道反方向流动冲刷热管，这时热管右边放热，将清洁空气（水或其它介质）加热，空气流经热管后温度升高。

性能特点

1、安全可靠性高：

常规的换热设备一般都是间壁换热，冷热流体分别在器壁的两侧流过，如管壁或器壁有泄露，则将造成停产损失。热管余热回收器则是二次间壁换热，即热流要通过热管的蒸发段管壁和冷凝段管壁才能传到泠流体。

2、热管余热回收器传热效率高，节能效果显著。

3、热管余热回收器具有良好的防腐蚀能力

热管管壁的温度可以调节，可以通过适当的热流变换把热管管壁温度调整在低温流体的露点之上，从而可防止露点腐蚀，保证设备的长期运行。由于避开烟气露点，使灰尘不易粘结于肋片和管壁上。同时热管在导热时会产生自振动，使灰不易粘附在管壁和翅片上，因而不会堵灰。

4、安装及结构布置灵活:

热管余热回收器的安装无需改变原工艺系统,结构设计和位置布置非常灵活,可适应各种复杂的场合。

5、使用寿命长：

使用寿命在10年以上，单根热管可拆卸更换，维护简单成本低。

6、投资回收期短：

一般在六个月至一年就可回收全部投资。