1 课题背景及意义

随着当今世界对于能源的需求日益增加，能源短缺已成为现在饱受关注的问题，为响应节能环保的号召，开发新能源与提高能源利用率已被提上日程。现在很多行业已经在研究并利用余热回收来提高系统生产的热效率。

燃气余热回收利用是节约能源的有效途径之一，随着国家节能减排工作的积极推进，近年来回收利用燃气余热的节能设备进入了高速发展期，新技术、新产品得到快速发展和应用。因热管具有高传热性和良好等温性等特点，以热管为换热元件的蒸汽发生器与常规蒸汽发生器相比，具有许多显著的优点，已经在石油化工、煤化工、建材、冶金、轻纺和动力等行业的中低温燃气余热回收利用中得到成功应用，获得了良好的节能效果．目前为回收利用燃气余热而安装使用或正计划改造安装的热管蒸汽发生器数量迅速增长。

由于采用具有良好等温性和高导热性的热管作为换热元件，热管蒸汽发生器在燃气余热回收利用中与常规换热器相比，具有以下几方面的显著优点：(1)可在两侧流体均实现翅化增大换热面积，传热强度高，使得整个设备结构简单、重量轻、体积小，安装维护方便；(2)通过热管进行间接换热，冷热流体之间通过固体壁面隔开而互不影响，不会由于热管破损而造成冷热流体的渗混；(3)每根热管均为独立换热元件，单根或数根热管失效或损坏不影响整个设备的安全运行，可满足连续生产要求；(4)热管冷、热两端热阻方便可调，便于控制管壁温度，从而可有效防止低温露点腐蚀；(5)热管内工质循环依靠重力和压差作用，热量的输送过程无需外部动力。

2 热管换热器介绍

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、流体阻损小等优点。由于其特殊的传热特性，因而可控制管壁温度，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，进行热回收以及综合利用工艺过程中的热能，为企业获取了显著的经济效益。

（1）整体式热管换热器

热管的蒸发段和冷凝段同处于一个整体的上、下两个空间，以流过热管两端流体的种类可分为：

a． 气#8212;气式热管换热器，冷、热流体均为气体，如热管式空气预热器。

b． 气#8212;液式热管换热器，冷流体为液体，热流体为气体，如热管式省煤器。

c． 气#8212;汽式热管换热器，冷流体侧为产生蒸汽，热流体为气体，如热管式蒸汽发生器(余热锅炉)，其又可分为：

#129;分离套管式热管蒸发器，产汽部分与汽包分开布置，通过上升管和下降管连接。