余熱回收用熱管及熱管式換熱器的研究

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1、加熱設(shè)備《工業(yè)加熱》第36卷2007年第4期余熱回收用熱管及熱管式換熱器的研究董其伍，王丹，劉敏珊（鄭州大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院，河南鄭州450002）摘要：簡(jiǎn)要介紹了熱管及熱管式換熱器的工作原理，熱管式換熱器在工業(yè)余熱回收中的應(yīng)用,以及熱管式換熱器運(yùn)行過程中防止積灰和低溫腐蝕等問題的有效措施。關(guān)鍵詞：熱管；熱管式換熱器；余熱回收中圖分類號(hào)：TK172.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1002-1639（2007）04-0037-04ResearchonHeatPipeandHeatPipeHeatExchangerforWasteHeatRecoveryDONGQi-wu，WAN

2、GDan，LIUMin-shan（DepartmentofChemicalEngineering，ZhengzhouUniversity，Zhengzhou450002，China）Abstract:Thepaperbrieflyintroducestheworkmechanismofheatpipeandheatpipeheatexchanger,theapplicationofheatpipeheatex-changerinindustrialrecoveryofwasteheat,andtheeffectivemeasurestopreventtheproble

3、mssuchasashaccumulatedonsurfaceofheatpipesandsulphuricacidcorrosionatlowtemperatureduringtherunningperiodofheatpipeheatexchanger.Keywords:heatpipe；heatpipeheatexchanger；wasteheatrecovery能源是發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，是人類賴以件，一般由管殼、吸液芯、工質(zhì)組成，結(jié)構(gòu)如圖1所示。生存的必要條件，能源的開發(fā)和利用程度直接影響著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民物質(zhì)文化生活水平的提高，余熱回收是合理利用

4、能源、節(jié)約能源、提高能源利用率等方面不可忽視的問題。熱管是一種具有高效傳熱性能的元件，它可利用很小的截面積遠(yuǎn)距離傳輸大量熱量而無需外加動(dòng)力。熱管式換熱器具有輸熱能力大、均溫性能優(yōu)良、傳圖1熱管工作原理示意圖熱方向可逆、熱流密度可變、適應(yīng)環(huán)境能力較強(qiáng)、阻力管殼通常由金屬制成，兩端焊有端蓋，管殼內(nèi)壁裝損失較小等優(yōu)點(diǎn)，所以熱管式換熱器能較大限度的回收有一層由多孔性物質(zhì)構(gòu)成的管芯（若為重力式熱管則無利用低品位余熱。管芯），管內(nèi)抽真空后注入某種工質(zhì)，然后密封。熱管1熱管及熱管式換熱器的發(fā)展可分為蒸發(fā)段、絕熱段和冷凝段三個(gè)部分，當(dāng)熱源在蒸1.1熱管工作原理及特點(diǎn)發(fā)段對(duì)其供熱時(shí)，工

5、質(zhì)自熱源吸熱汽化變?yōu)檎羝?，蒸汽熱管是依靠自身?nèi)部工作液體相變來實(shí)現(xiàn)傳熱的元在壓差的作用下沿中間通道高速流向另一端，蒸汽在冷凝段向冷源放出潛熱后冷凝成液體；工質(zhì)在蒸發(fā)段蒸發(fā)收稿日期：2007-04-28；修回日期：2007-05-28時(shí)，其氣液交界面下凹，形成許多彎月形液面，產(chǎn)生毛作者簡(jiǎn)介：董其伍（1941-），男，浙江鄞縣人，教授，博士生導(dǎo)師，細(xì)壓力，液態(tài)工質(zhì)在管芯毛細(xì)壓力和重力等的回流動(dòng)力主要從事過程裝備CAD/CAE/CAM、數(shù)值模擬及強(qiáng)化傳熱方面的研究.作用下又返回蒸發(fā)段，繼續(xù)吸熱蒸發(fā)，如此循環(huán)往復(fù)，作為控制核心，產(chǎn)生系統(tǒng)所需的逆變脈沖實(shí)現(xiàn)整個(gè)參考文獻(xiàn)：系統(tǒng)的控

6、制。硬件電路簡(jiǎn)單，主要諧波得到抑制，死區(qū)[1]潘天明.現(xiàn)代感應(yīng)加熱裝置[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1996.時(shí)間有軟件控制，提高了系統(tǒng)的可靠性，A/D電流采樣[2]戴育航.IGBT中頻變頻裝置及其在感應(yīng)加熱領(lǐng)域中的應(yīng)用采用PTS模式，有效地提高了電流響應(yīng)速度。該裝置體[J].工業(yè)加熱，2002，31（1）:33-36.[3]何熙文，徐承深，孫翱.Intel8xC196MC/MD高檔單片積小、重量輕、噪音低、工作可靠、抗干擾能力強(qiáng)，同機(jī)原理及應(yīng)用設(shè)計(jì)[M].大連：大連理工大學(xué)出版社，1995.時(shí)具有運(yùn)算速度快、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、控制靈活的優(yōu)點(diǎn)，是中[4]李宏.電力電子器件設(shè)備

7、用器件與集成電路應(yīng)用指南[M].頻機(jī)組的理想替代產(chǎn)品。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001.37加熱設(shè)備《工業(yè)加熱》第36卷2007年第4期1工質(zhì)的蒸發(fā)和冷凝便把熱量不斷地從熱端傳遞到冷端。式換熱器可以實(shí)現(xiàn)流體管外垂直外掠流動(dòng)和冷熱流體的由于熱管是利用工質(zhì)的相變換熱來傳遞熱量，因此純逆流流動(dòng)，在不改變冷熱流體入口溫度的條件下，增熱管具有很大的傳熱能力和傳熱效率。另外，熱管還具大了冷熱流體換熱的平均溫壓；因此熱管式換熱器的傳有優(yōu)良的等溫性、熱流密度可變性、熱流方向的可逆性、熱性能好于常規(guī)管殼式換熱器。熱二極管與熱開關(guān)性、恒溫特性以及對(duì)環(huán)境的廣泛適應(yīng)熱管式換熱