3500Nm3/h热管式空气预热器设计开题报告
2020-04-15 16:52:02
1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)
一.热管概述及其应用
1.1热管概述
热管出现与20世纪40年代。实践证明,在一定条件下,热管的当量导热系数比已知金属高[1][2]。热管是一种具有极高导热性能的传热元件,它通过在全封闭真空管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。由热管组成的换热器具有传热效率高、结构紧凑、流体压降小等优点。由于其特殊的传热特性可控制管壁温度,避免露点腐蚀。目前已广泛应用于冶金、化工、炼油、锅炉、陶瓷、交通、轻纺、机械等行业中进行余热回收以及综合利用工艺过程中的热能,已取得了显著的经济效益[3][4]。 重力热管因其简单的结构及经济的成本得到了广泛的应用,其工作原理是:热管受热侧吸收废气热量,并将热量传给管内工质(液态),工质吸热后以蒸发与沸腾的形式转变为蒸汽,蒸汽在压差作用下上升至放热侧,同时凝结成液体放出汽化潜热,热量传给放热侧的冷流体,冷凝液体依靠重力回流到受热侧。由于热管内部抽成真空,所以工质极易蒸发与沸腾,热管起动迅速。热管在冷、热两侧均可装设翅片,以强化传热[5]。
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
1.研究的问题
热管是高效的传热元件,由热管所构成的热管气-气换热器具有卓越的性能和紧凑的结构,与传统的列管式气-气换热器相比,同样的换热能力下,前者的体积只有后者的四分之一到三分之一左右。任何燃料的燃烧都需要助燃空气,常温的助燃空气进入炉膛,需要加热才能参与燃烧,产生远高于常温的180℃高温烟气,空排大气,一方面空气加热需要能源,另一方面烟气散热浪费能源。如果能用烟气的余热预热助燃空气,肯定能节约能源,所以可以采用换热效率更高的,体积小,重量轻的热管式空气预热器来解决这个问题。故选择3500nmsup3;热管式空气预热器进行初步设计。
2.拟采用的研究手段