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摘 要

冶金高炉烟气产生于高炉冶炼过程，是一种工业废气。运用双预热热管式换热器，可以有效的将烟气中的热量回收，用来加热煤气和空气。冶金高炉双预热热管换热器是一种高效余热回收装置。工业余热回收系统已广泛使用由热管组成的换热器，热管式换热器是一种很有发展前途的新型换热设备。其中热管在有效的热控制方面是非常灵活的，它们很广泛的被应用于热交换器内的吸附和蒸汽压缩热泵，冰箱和其他类型的传热装置。它在其蒸发段及冷凝段的传热系数很高，热阻极小。因此，他成为小而精的典范。在本篇文章中，整体式热管空气预热器讲热端烟气的热量传导给冷端的空气和煤气。两种物质通过热管，完成了传热。

关键词：余热回收;热管；热管式空气预热器；

The design of metallurgical blast furnace double preheating heat pipe heat exchanger

Abstract

Metallurgical blast furnace flue gas is produced in the blast furnace process, is an industrial waste gas. The use of double preheating heat pipe heat exchanger, can be effective in the flue gas heat recovery for heating gas and air. Metallurgical blast furnace double preheating heat pipe heat exchanger is a highly efficient heat recovery. Industrial waste heat recovery system has been widely used by the composition of the heat pipe heat exchanger, heat pipe heat exchanger apparatus is a new promising.Heat pipes are very flexible systems with regard to effective thermal control. They can easily be implemented as heat exchangers inside sorption and vapourcompression heat pumps, refrigerators and other types of heat transfer devices.Their heat transfer coefficient in the evaporator and condenser zones is very high,and the heat pipe thermal resistance is very low,therefore leading to smaller area and mass of heat exchangers.In this paper, the heat pipe type air preheater tansform the heat from the end of the flue gas to the cold end of the air and gas. Two substances through the heat pipe, completed the heat transfer.

Key words: waste heat recovery;heat pipe;heat pipe air preheater;

目录

摘要 I

Abstract i

一.绪论 2

1.1概述 2

1.2热管式空气预热器 2

1.2.1 热管技术 2

1.2.2 热管的类别 2

1.2.3 热管的工作原理 4

1.2.4 热管的主要优点与特性 4

1.2.5热管的工作温度 5

二.换热器热力计算 7

2.1热管式空气预热器的热力计算 8

2.2热管式煤气预热器的热力计算 10

2.3通过换热器的总压降 22

三．结构设计 23

3.1空气热管换热器的结构设计 23

3.2煤气热管换热器的结构设计 24

四. 结语与展望 25

五. 参考文献 26

六. 致谢 28

第一章 绪论

1.1概述

20世纪末以来，我国的产业结构调整在朝重工业化发展，我国能源消费需求有着明显的增长，需求的不断增长，导致能源价格大幅上涨，工厂的生产成本也随之增加，工厂的效益越来越低，致使人们对节约能源，提高效率，降低能耗提出了更高的要求。如何满足这些要求，提高工厂的经济效益，成为了最大的问题。热管，最初被应用于航天行业，随着时代的前进，逐渐被推广到各个行业，发挥着越来越重要的作用。热管具有传热效率极高的特点，即使是导热性能最好的金属如金、银、铜等，其导热系数也不及热管的万分之一，但其价格却是热管的数倍以上，因此热管有“热超导体”之称。因此，使用热管式预热器，可以将废气中的热量加以利用，加热空气和煤气，不仅减少了废气的排放，更节约了煤炭资源，一举两得。在过去的几十年中，用尺寸以厘米为单位的紧凑型热管式换热器制造成的微型热泵和冰箱，气体和冷存储系统广受欢迎^[1]。

1.2热管式空气预热器

1.2.1 热管技术

热管是二十世纪中叶出现的的一种高效的传热元件。它的导热性能好，传热效率高。热管作为一种高效的传热元件，已在各个工业领域中都扮演着越来越重要的角色。工业余热回收系统已广泛使用由热管组成的换热器，热管式换热器是一种很有发展前途的新型换热设备。空调，暖通等民用换热设备皆可使用热管换热器。我国在70年代研发出第一根热管，80年代热管开始投入生产。进入21世纪后， 我国已研发出了一系列热管设备，如热管气-气交换器、热管蒸汽发生器等，并在实验和理论研究相结合的基础上取得了在冶金、石化、化工、电力、建材等行业的显著进展。热管技术在行业中前景广阔，其中又以碳钢-水热管技术为代表，包含热管工业过程设备，如高效热管换热器等^[2-5]。

1.2.2 热管的类别

热管可分为下列三种：虹吸式热管、重力式热管、离心式热管^[6-12]。

（1）虹吸式热管：

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