浮頭換熱器畢業設計一說明書
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- 浮頭換熱器畢業設計-說明書摘要
換熱器的熱管是一種高效的傳熱的元件,是一種能夠迅速的把熱能從一邊傳到另一邊的一種裝置，是由熱管元件構成的，利用熱管換熱的原理來實現熱能交換的換熱器稱它為熱管換熱器。由于它的結構簡單、操作控制性強、換熱的效率高、動力耗費很小等優點，現在，熱管式換熱器越來越受到人們的重視和喜愛，熱管換熱器是一類應用前景很好的用來換熱的裝置。現在，熱管換熱器被廣泛應用在動力、化工、冶金、電力、計算機等專業領域。本設計說明書就熱管換熱器的發展現狀、趨勢、應用及設計做了一個簡單的概述，重點的探討了熱管換熱器的設計。在討論熱管換熱器的設計過程中，主要針對其熱力計算、設備結構計算、元件參數的選擇做了一個合理構建，并結合實際情況設計出了空氣預熱熱管式換熱器基本模型。
關鍵詞：熱管；熱管換熱器；結構參數；設計計算
Abstract
第一章 換熱器概述
熱管及熱管換熱器的概述
熱管是一種具有極高導熱性能的新型傳熱元件，它通過在全封閉真空管內的液體的蒸發與凝結來傳遞熱量，它利用毛吸作用等流體原理，起到良好的制冷效果。具有極高的導熱性、良好的等溫性、冷熱兩側的傳熱面積可任意改變、可遠距離傳熱、溫度可控制等特點。將熱管散熱器的基板與晶閘管等大功率電力電子器件的管芯緊密接觸，可直接將管芯的熱量快速導出。
熱管傳熱技術于六十年代初期由美國的科學家發明[1]，它是利用封閉工作腔內工質的相變循環進行熱量傳輸，因而具有傳輸熱量大及傳輸效率高等特點。隨著熱管制造成本的降低，尤其是九十年代前后隨著水碳鋼熱管相容性問題的解決，熱管憑借其巨大的傳熱能力，被廣泛應用于石油、化工、食品、造紙、冶金等領域的余熱回收系統中。熱管氣-氣換熱器是最能體現熱管優越性的熱管換熱器產品，它正在逐步取代傳統的管殼式換熱器。熱管氣-氣換熱器是目前應用最廣泛的一種氣-氣換熱器。我國的能源短缺問題日趨嚴重，節能已被提到了重要的議事日程。大量的工業鍋爐和各種窯爐、加熱爐所排放的高溫煙氣，用熱管氣-氣換熱器進行余熱回收，所得到的高溫空氣可用于助燃或干燥，因此應用前景非常廣闊。據有關報道稱，我國三分之二的能源被鍋爐吞噬，而我國工業鍋爐的實際運行效率只有65%左右，工業發達國家的燃煤工業鍋爐運行熱效率達85%，因此，提高工業鍋爐的熱效率，節能潛力十分巨大。如果我國鍋爐的熱效率能夠提高10%，節約的能耗則相當于三峽水庫一年的發電量，做好工業鍋爐及窯爐的節能工作對節約能源具有十分重要的意義[2~6]。
利用熱管氣-氣換熱器代替傳統的管殼式氣-氣換熱器，一方面,能夠大大提高預熱空氣進入爐內的溫度，降低煙氣溫度，從而大大提高鍋爐的熱效率；另一方面，熱管氣-氣換熱器運行壓降非常小，有時甚至不需要增加引風機等設備，從而使得運行費用大大降低。
1.1 換熱器的應用
熱管是一種具有極高導熱性能的傳熱元件，它通過在全封閉真空管內工質的蒸發與凝結來傳遞熱量，具有極高的導熱性、良好的等溫性、冷熱兩側的傳熱面積可任意改變、可遠距離傳熱、可控制溫度等一系列優點。由熱管組成的換熱器具有傳熱效率高、結構緊湊、流體壓降小等優點。由于其特殊的傳熱特性可控制管壁溫度，避免露點腐蝕。目前已廣泛應用于冶金、化工、煉油、鍋爐、陶瓷、交通、輕紡、機械等行業中進行余熱回收以及綜合利用工藝過程中的熱能，已取得了顯著的經濟效益[7]。重力熱管因其簡單的結構及經濟的成本得到了廣泛的應用，其工作原理是：熱管受熱側吸收廢氣熱量，并將熱量傳給管內工質(液態)，工質吸熱后以蒸發與沸騰的形式轉變為蒸汽，蒸汽在壓差作用下上升至放熱側，同時凝結成液體放出汽化潛熱，熱量傳給放熱側的冷流體，冷凝液體依靠重力回流到受熱側。由于熱管內部抽成真空，所以工質極易蒸發與沸騰，熱管起動迅速。熱管在冷、熱兩側均可裝設翅片，以強化傳熱...
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