高溫?zé)煔饪諝鉄崃繐Q熱水換熱器是一種將高溫?zé)煔獾臒崃總鬟f給空氣,再利用空氣加熱水的設(shè)備,在工業(yè)節(jié)能和能源綜合利用方面發(fā)揮著重要作用。以下從工作原理、結(jié)構(gòu)類(lèi)型、應(yīng)用領(lǐng)域、優(yōu)缺點(diǎn)、選型與維護(hù)等方面進(jìn)行詳細(xì)介紹:
工作原理
基于熱交換的基本原理,熱量從高溫物體傳遞到低溫物體。在該換熱器中,高溫?zé)煔庾鳛闊嵩?,將熱量先傳遞給空氣,升溫后的空氣再與水進(jìn)行熱交換,把熱量傳遞給水,使水的溫度升高,實(shí)現(xiàn)熱量的回收和利用。熱傳遞主要通過(guò)對(duì)流、傳導(dǎo)和輻射三種方式進(jìn)行:
對(duì)流:高溫?zé)煔馀c空氣、空氣與水之間通過(guò)相對(duì)流動(dòng),實(shí)現(xiàn)熱量的傳遞。例如,高溫?zé)煔庠诹鲃?dòng)過(guò)程中,將熱量傳遞給周?chē)目諝夥肿樱箍諝鉁囟壬摺?/p>
傳導(dǎo):熱量通過(guò)固體材料(如換熱管的管壁)從高溫側(cè)傳遞到低溫側(cè)。當(dāng)空氣與換熱管接觸時(shí),熱量通過(guò)管壁傳導(dǎo)到管內(nèi)的水中。
輻射:高溫?zé)煔庖噪姶挪ǖ男问较蛑車(chē)椛錈崃?,部分熱量被空氣吸收?/p>
結(jié)構(gòu)類(lèi)型管式換熱器
特點(diǎn):由許多薄壁鋼管組成,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造方便。煙氣在管外流動(dòng),空氣在管內(nèi)流動(dòng),通過(guò)管壁進(jìn)行熱交換;或者空氣在管外,水在管內(nèi),實(shí)現(xiàn)熱量從煙氣到空氣再到水的傳遞。
優(yōu)勢(shì):能夠承受較高的壓力和溫度,適用于高溫、高壓的工況。
不足:傳熱效率相對(duì)較低,占地面積較大。
板式換熱器
特點(diǎn):由一系列金屬板片組成,板片之間形成流道,高溫?zé)煔狻⒖諝夂退謩e在不同的流道中流動(dòng),通過(guò)板片進(jìn)行熱交換。板片通常設(shè)計(jì)有特殊的波紋形狀,以增加流體的擾動(dòng),提高傳熱效率。
優(yōu)勢(shì):傳熱效率高,結(jié)構(gòu)緊湊,占地面積小,能夠?qū)崿F(xiàn)多種介質(zhì)之間的熱交換。
不足:對(duì)制造工藝要求較高,密封性能要求嚴(yán)格,容易堵塞,不適用于含雜質(zhì)較多的煙氣。
熱管式換熱器
特點(diǎn):利用熱管作為傳熱元件,熱管內(nèi)部充有工作介質(zhì)。熱管的一端吸收高溫?zé)煔獾臒崃?,使工作介質(zhì)蒸發(fā),蒸汽流向另一端,將熱量釋放給空氣或水,然后蒸汽冷凝成液體回流到吸熱端,如此循環(huán)實(shí)現(xiàn)熱量傳遞。
優(yōu)勢(shì):傳熱效率高,熱響應(yīng)速度快,能夠有效避免冷熱流體的混合,適用于高溫、腐蝕性較強(qiáng)的煙氣環(huán)境。
不足:熱管的成本相對(duì)較高,一旦熱管出現(xiàn)損壞,維修和更換較為困難。
應(yīng)用領(lǐng)域工業(yè)生產(chǎn):在化工、冶金、電力等行業(yè),可用于回收高溫廢氣中的熱量,加熱水用于生產(chǎn)工藝或供暖,提高能源利用效率,降低生產(chǎn)成本。例如,在鋼鐵廠(chǎng)中,將高爐產(chǎn)生的高溫?zé)煔鉄崃炕厥?,加熱水用于生產(chǎn)過(guò)程中的清洗、加熱等環(huán)節(jié)。
烘干領(lǐng)域:在木材烘干、糧食烘干等過(guò)程中,利用高溫?zé)煔饧訜峥諝猓儆脽峥諝饧訜崴a(chǎn)生蒸汽,為烘干過(guò)程提供所需的熱量,保證烘干效果和質(zhì)量。
暖通空調(diào):在一些大型建筑物的暖通空調(diào)系統(tǒng)中,可將高溫?zé)煔獾臒崃總鬟f給空氣,再用空氣加熱水,制備熱水用于供暖或生活熱水供應(yīng),實(shí)現(xiàn)能源的合理利用。
優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)節(jié)能效果顯著:有效回收高溫?zé)煔庵械臒崃?,減少能源的浪費(fèi),降低企業(yè)的能源消耗和成本。
環(huán)保效益好:減少了高溫?zé)煔庵苯优欧艑?duì)環(huán)境的熱污染,同時(shí)降低了企業(yè)對(duì)其他能源的需求,間接減少了污染物的排放。
應(yīng)用范圍廣:適用于多種行業(yè)和不同的工況條件,能夠滿(mǎn)足不同用戶(hù)的需求。
缺點(diǎn)
設(shè)備投資成本較高:尤其是一些的換熱器,如熱管式換熱器,其制造和采購(gòu)成本相對(duì)較高。
維護(hù)要求較高:需要定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行清洗、檢查和維護(hù),以保證設(shè)備的正常運(yùn)行和傳熱效率。例如,管式換熱器容易積灰,需要定期清理;板式換熱器的密封墊需要定期更換。
受煙氣性質(zhì)影響大:如果煙氣中含有大量的粉塵、腐蝕性物質(zhì)等,會(huì)對(duì)換熱器造成磨損、腐蝕和堵塞,影響設(shè)備的使用壽命和性能。
選型與維護(hù)選型要點(diǎn)
換熱需求:根據(jù)實(shí)際需要的換熱量、熱水溫度和空氣流量等參數(shù),選擇合適規(guī)格和型號(hào)的換熱器。
工作環(huán)境:考慮使用環(huán)境的溫度、濕度、腐蝕性等因素,選擇具有相應(yīng)防護(hù)性能的換熱器。例如,在腐蝕性較強(qiáng)的環(huán)境中,應(yīng)選擇耐腐蝕的材料制造的換熱器。
經(jīng)濟(jì)性:綜合考慮設(shè)備的投資成本、運(yùn)行成本和維護(hù)成本,選擇性?xún)r(jià)比高的換熱器。
維護(hù)措施
定期清洗:及時(shí)清除換熱器內(nèi)部的積灰、污垢等,保證傳熱表面的清潔,提高傳熱效率。
檢查密封性能:對(duì)于板式換熱器等需要密封的設(shè)備,定期檢查密封墊的狀況,如有損壞及時(shí)更換,防止介質(zhì)泄漏。
監(jiān)測(cè)運(yùn)行參數(shù):實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)換熱器的進(jìn)出口溫度、壓力、流量等參數(shù),及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況并進(jìn)行處理。
防腐處理:對(duì)于容易受到腐蝕的部位,采取適當(dāng)?shù)姆栏胧?,如涂覆防腐涂層、使用耐腐蝕材料等。