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翅片管式低溫空氣預熱器

日期：2021-08-31 03:20:46點擊：167

翅片管式低溫空氣預熱器
5.4.1運行條件和技術對策
空氣預熱器往往安裝在鍋爐的尾部煙道上，用煙氣加熱助燃的空氣。空氣預熱器與省煤器不同，省煤器是煙氣和水之間的換熱，管內為水，管外煙氣側有翅片，是翅片管的zui 佳應用場合之一。而空氣預熱器是氣體與氣體之間的換熱，不能直接應用翅片管,導致傳統的空氣預熱器都釆用光管作為傳熱元件，傳熱效率低，體積大，容易積灰和腐蝕。為了使煙氣側和空氣側都采用翅片管，增強傳熱性能,一般采用熱管作為傳熱元件，在第3章中已討論了氣-氣型熱管換熱器的設計和應用。為了防止露點腐蝕，又同時保持翅片管良好的換熱特性，本節推薦一種回收低溫余熱的特殊形式的換熱器。如圖5.4. 1所示，這是一種分離相變換熱系統，該系統由蒸發器和冷凝器兩部分組成，蒸發器位于下方的煙道中，冷凝器位于煙道的上方，蒸發器和冷凝器都由翅片管束組成,每排管束由上、下聯箱互相連通，因而管內相變介質具有基本相同的壓力和溫度。蒸發器吸收煙氣熱量，在管內產生的蒸汽流入上部的凝結器中，冷凝成液體，同時將熱量傳給管外的空氣。凝結液集中流到下部的儲凝液聯箱中，再自動進入蒸發器中，從而依靠介質的相變過程實現了熱量從煙氣向空氣的轉移。由于煙氣和空氣并不直接傳熱，因而可以通過調節相變溫度來防止煙氣側壁面的露點腐蝕。
事實上，圖5.4. 1所示的方案是一種特殊形式的分離式熱管換熱器，其特殊之處在于：

① 蒸發器和冷凝器全部連通，所有翅片管束都在相同的管內溫度和壓力下傳熱。
② 運行的控制條件，即滿足的條件，是管內溫度，而不是傳熱量,應保證管內相變溫度始終高于露點溫度。
③ 煙氣和空氣之間的順流或逆流已沒有差別，因其管內是統一的相變溫度。此外，該分離相變換熱器的結構細節和運行條件應參考第3. 9節分離式熱管換熱器中的相關說明。
圖5.4.］中括號內標注的是一個應用情況的相關參數:煙氣入口溫度為150 出口溫度為120℃，空氣的入口溫度為20℃，出口溫度為60℃，系統內相變介質的溫度保持在105℃，煙氣露點溫度假定為90℃。由于煙氣的進出口溫度以及相變介質的溫度都高于露點溫度，因而可避免煙氣側的露點腐蝕。在該系統的設計中，選擇水作為相變介質，為了保證相變介質一直處于正壓狀態，一般將相變溫度選定并控制在100 ~ 110毛之間。通過蒸發器和凝結器之間的熱平衡關系，可以確定系統中各參數并對系統進行設計。

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