熱管空氣預熱器
熱管空氣預熱器中的熱管一般由管殼和內部工作液體(工質)組成。鋼制、密閉管殼內抽成真空,工質是經特殊處理的液體。
但是,碳鋼-水熱管在使用過程中不凝氣的積聚是常見的問題之一。因此,長期制約了熱管有效使用壽命的提高。
①除氫反應溫度大幅降低,在常溫下就能很好的進行除氫反應,這樣徹底解決了鋼—水熱管在不同使用溫度下不凝氣體的消除問題,保證了鋼-水熱管的長周期高效運行。
②用該技術生產的長效鋼-水熱管,在試驗室條件下,使用壽命較普通熱管提高兩倍以上,其性能已基本達到銅材的效果,但成本較銅材大幅降低。
③工業應用節能效果明顯,在相同熱管數量下,熱風平均溫度提高20℃以上。
④對不凝氣的消除效果非常明顯。從已在工業上應用的情況看,新生產的熱管使用一年,無一支熱管因產生不凝氣而性能下降;普通熱管使用半年后,熱管冷端頂部溫度有66%的下降,溫度平均降幅為63℃,而長效鋼-水熱管只有6%略有下降。
當熱管換熱器在低溫煙氣中使用時,熱管會遇到低溫露點腐蝕是其在使用中常見的又一個主要問題。解決露點腐蝕問題我們可以從以下幾方面做工作:
①根據煙氣的露點溫度合理確定排煙溫度。一般而言,排煙溫度應高于露點溫度20-40℃。另外,在冬、夏季節環境溫度相差較大的情況下,應控制不同的排煙溫度,在應適當提高冬季排煙溫度。
②增設前置預熱器,提高空氣入預熱器的溫度,可有效的防止露點腐蝕。
③對空氣風道進行傍路設計,當煙氣溫度較低或環境溫度較低時,可將部分換熱后空氣混合到冷空氣中,以提高空氣的入口溫度。
④進行調壁溫防低溫腐蝕設計。通過調節冷熱端的結構參數,提高熱管換熱器的最低壁溫,防止低溫腐蝕。結構參數中,冷熱端長度的變化對壁溫的變化最敏感,但熱端的長度不能增加太多,否則出口煙氣的溫度升高,單支熱管傳熱能力下降,空氣側流動阻力也會增大;目前應用得最多的是調整翅片的高度和間距。在結構參數調整中,一般建議冷熱側同時改變某一參數,這樣壁溫變化較快,且單排熱管的傳熱量基本不變,不用增加管排即可保證原有的傳熱性能。在壁溫與露點溫度相差不大時,優先選擇翅片高度或間距作為調溫參數;當壁溫與露點溫度相差較大時,應選擇冷端長度作為調溫參數或同時調節多個參數。采用這種辦法逐排改變壁溫低于煙氣露點的最后幾排熱管結構,就可有效的防止低溫腐蝕。
⑤熱管是低溫區的換熱元件,其外表面采用燒鍍搪瓷,即在普通碳鋼(翅片管)外涂一層耐酸搪瓷,可有效防止換熱器低溫露點的腐蝕。由于搪瓷層很薄,一般厚度為0.2mm,因而與碳鋼結合緊密,對傳熱效果影響很小。搪瓷管的傳熱系數大于等于48.3W(m2·℃),與碳鋼管相比,傳熱系數相對降低率小于7.14%;且搪瓷表面光滑,不易結垢積灰,又耐磨損、抗腐蝕;與選用耐酸不銹鋼材料相比,可降低投資。
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