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热管换热器的分类以及工作原理

热管换热器按照热流体和冷流体的状态,热管换热器可分为气—气式、气-汽式、气—液式、液—液式、液—气式。从热管换热器结构形式来看,热管换热器又分为整体式、分离式和组合式:

1、整体式热管换热器

  该换热器是由许多单根热管组成。热管数量的多少取决于换热量的大小。为了提高气体的换热系数,往往采取在管外加翅片的方法,这样可使所需要的热管数目大大减少。整体式热管换热器主要分为气—气式、气—汽式、气—液式。

  (1)、热管式气—气换热器主要由壳体、热管元件及冷、热流体进出接口组成。壳体是一个钢结构件,一侧为热流体通道,另一侧为冷流体通道,中间由管板分隔。壳体的上、下孔板与盖板间以及设备的两侧均设有保温层。上、下盖板是可拆卸结构,便于检修和更换热管。

  (2)、热管式气—汽换热器(热管蒸汽发生器)系统

  该系统由两部分组成:热管蒸汽发生器,汽水分离装置(汽包)。其中热管蒸汽发生器是一种新型的蒸汽发生装置,它以具有良好导热性能的热管作为传热元件。热管受热段采用高频焊接翅片来强化传热,因而整套装置传热效率高,设备结构紧凑,热流体流动阻力小,并且由于热管的存在使得水的受热及汽化均在烟道之外完成,而且汽水分离也在汽包中完成,这就不同于一般的烟道式余热锅炉。同时水套管与汽包之间用导管连接,管道可以任意调节长度,现场布置灵活,全套设备无转动部件,运行可靠,操作维修方便。

2、分离式热管换热器

  (1)工作原理

分离式热管也是利用工质的汽化-凝结来传递热量,只是将受热部分与放热部分分离开来,用蒸汽上升管与冷凝液下降管相联接,可应用于冷、热流体相距较远或冷、热流体不允许混合的场合。其工作原理如图所示。

  (2)设备的基本结构

  由通过热流体的换热器、冷流体的换热器及蒸汽上升管、冷凝液下降管组合而成。换热器主要由壳体和管束组成。壳体是一个钢结构件,它分别是热流体和冷流体的流通通道,壳体的上顶下底、两侧均设有内保温层。为了便于检修和观察积灰情况,及时清除积灰,接口处设有人孔,设备顶盖也可打开,用于检修和更换管束。每台壳体内均装有若干片彼此独立的管束。受热段和放热段相对应的各片管束通过蒸汽上升管和冷凝液下降管连接,构成各自独立的封闭系统。