毕业论文课题相关文献综述

文 献 综 述

热管及由此而构成的热管热交换器作为一种新型的高效热交换器，其应用已从20世纪60年代末用于宇航的热控制，扩张到近期的电子工业（如计算机CPU的散热），余热回收（如热管余热锅炉），新能源（如热管式太阳能集热器），化学工程（如合成氨中回收余热，控制固定床催化反应器的化学反应温度，以提高合成氨的效率等），石油化工（如热管热解炉）及核电工程（如事故情况下的安全保护）等方面，且收到了显著的效果。热管不仅可用于散热，还可以用于热开关，热控制等。在生产中使用热管式空气预热器已收到较好的的空气预热效果。

1热管空气预热器在锅炉中的应用

热管空气预热器利用锅炉尾气的余热回收提高锅炉的热效率有明显效果^[1]。实际运行中,锅炉的热效率往往比设计效率低8 %～10 %^[2]。针对这个问题,在锅炉安装热管空气预热器,用以回收烟气余热,降低排烟温度、提高燃烧效率、降低灰渣含碳量,提高锅炉效率,降低CO2 排量,达到了良好的节能效果。

1.1热管换热器的原理

热管是由两端密封的无缝钢管经清洗并抽成真空后注入液态工质而成。它由热管管束，外壳和隔板组成^[3]。隔板用来将热管的蒸发段和凝结段隔开，以保证相应于蒸发段与凝结段的管外通道分别流过热气体与冷气体（空气）。热管的外壁加有翅片，以加强气侧换热效果^[4]。热管蒸发段，冷凝段的长度，翅片比可按给定的传热量、气流温度、流量以及气流性质、清洁程度等各段独立给定，两端互不牵连，这就从结构上保证了热管热交换器能适用于温度、流量及清洁程度相差悬殊的两种气体间的传热。热管一端受热时管内工质汽化,从热源吸收汽化热,汽化后蒸汽向另一端流动并遇冷凝结向散热区放出潜热。冷凝液借毛细力和重力的作用回流,继续受热汽化,这样往复循环将大量热量从加热区传递到散热区。热管内热量传递是通过工质的相变过程进行的。因此,热管具有极强的导热性,还具有均温特性好、热流密度可调、传热方向可逆等特性^[5]。

图1 热管传热原理简图

1.2　热管空气预热器的应用

热管空气预热器的结构原理与管式空气预热器完全不同,它是热管元件的组装体,利用热管元件的特性把管式空气预热器传统的烟气管内流动转化为管外横掠换热,烟气在管外,空气也在管外通过一个壁面分别经上、下两段间接进行换热,其下段的烟气侧放热和上段的空气侧吸热均为管内介质利用相变(沸腾、冷凝) 完成的^{[6] [7]}。

2 锅炉热管式空气预热器技术特点