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摘 要

本文首先介绍了大流量可控工况组合式热管换热器的性质，特点，相对于其他种类换热器的优势，以及对我国工业发展，节能减排，环境保护的积极影响；并从大流量和工况控制入手阐述了实际的工作需要和要求；经充分的比较和选型后，设计换热器，进行了传热计算和经济，强度的校核，确定了一台适用于大流量可控工况的组合式热管换热器。然后通过简要介绍对组合式热管的加工改造，实践研究与其他行业的一些相关应用知识，引出了热管换热器会是一项空间广阔，极有意义，亟待发展的技术；最后讲述了对未来发展的美好期望。

关键词：组合式热管换热器 余热回收 节能环保 高效利用

Large flow and adjustable operating mode of the combined type heat pipe heat exchanger

Abstract

Firstly, this paper introduces the properties and characteristics of combined heat pipe heat exchangers with large flow and variable working conditions, their advantages over other types of heat exchangers, and their positive effects on China's industrial development, energy saving and emission reduction, and environmental protection.And from the large flow and variable working condition simulation start to elaborate the actual work needs and requirements;After sufficient comparison and type selection, heat exchanger is designed, heat transfer calculation and economic and strength check are carried out, and a combined heat pipe heat exchanger suitable for variable working conditions with large flow rate is determined.Then through a brief introduction of the combined heat pipe processing and transformation, practical research and some relevant application knowledge of other industries, leads to the heat pipe heat exchanger will be a broad space, very meaningful, urgent to develop technology;At last, it tells about the good expectation for the future development.

Keywords: combined heat pipe heat exchanger; waste heat recovery; energy saving and environmental protection; efficient utilization

目 录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 选题背景 1

1.2 研究方法 1

第二章 热管换热器特性及其工况控制 2

2.1 热管及组合式热管工作特点 2

2.2 热管换热器的工况控制 3

第三章 组合式热管换热器设计与传热计算 4

3.1设计思路 4

3.2传热计算与校核 4

3.2.1计算烟气的定性温度 5

3.2.2冷侧流体出口温度t₂^c及对数平均温差m 5

3.3.3确定迎风面积及迎风面管排数B 6

3.3.4求组合式热管换热器的总传热系数U_H 7

3.3.5求加热侧总传热面积A_H^h 9

3.3.6求所需热管数n 10

3.3.7求横向管排数m 10

3.3.8求通过热管换热管的压力降 10

3.3.9计算换热器成本以及经济校核 11

3.3.10安全与强度校核 12

第四章 组合式热管换热器研究与应用 13

4.1组合式热管换热器改造实践 13

4.2组合式热管换热器在其它行业的应用 13

第五章 总结与展望 15

参考文献 18

致谢 16

第一章 绪论

1.1 选题背景

随着我国经济的迅速发展对于能源的需求与日俱增。虽然我国能源资源丰富，更是有着居世界前列的一次能源储备量，但目前仍是以一次能源（如煤炭等矿石能量）为主体的能源消耗结构，工业高速发展过程中煤炭储量下降越加迅速，以及世界可消耗一次能源的价格上涨等原因，推动了能源产业的巨大发展和结构转型。经济社会的进步，使越来越多的人们对高效利用能源以改善生态环境有了更加迫切的诉求，使政府更加着力加快能源消费机构的转型发展。随着节能减排，保护环境，推动能源革命的政策不断出台施行，节约能源，高效使用，成为新的能源发展关键词。各工厂企业迫切需要对原废弃或不当的能源使用方式进行改善，认识到生产现状中广泛存在大量的低品位，无已知常规办法利用的热量被排放到环境中去，并且开始学习开发利用各个生产流程中窑炉，加热炉，工业锅炉产生的高热值烟气废气，重视潜热余热，以新型节能环保技术回收再充分利用，改良工艺，不仅极大提高了能源利用效率，响应国家政策和人民呼吁，而且为减少环境污染做出了贡献。

热管就是一种能在这样的需求下发挥作用的高效传热元件，单根热管结构简单，成本可控，可运用于多种设备，而多根热管排布，能满足大型设备增高换热量灵活布置的要求。本文设计的大流量可控工况组合热管换热器可实现多种排列方式，冷热侧热交换长度可人为调节，并且根据换热器所处不同温度范围，选择不同工质进行排烟余热回收利用的特种装备。

1.2 研究方法

本文将大流量可控工况组合式热管换热器作为研究对象，通过查找文献资料了解热管，组合式热管换热器性质，工作特点。进行优势分析，加深理解，提供撰写依据，提高设计科学性，主要涉及传热计算，强度计算，经济计算，对热管换热器成果和价值有整体预估。最后通过对丰远德公司实地观察，拓宽眼界，学习成熟的理论体系和设备运行相关知识。

第二章 热管换热器特性及其工况控制

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