熱管技術(shù)在余熱回收上的應(yīng)用

熱管簡介熱管是一種高效傳熱元件，工業(yè)上普遍采用的熱管形式是結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉、工作可靠的重力熱管（簡稱熱管）。其工作原理是：在一密閉的容器內(nèi)（例鋼管）有一定數(shù)量的工質(zhì)，由于熱管內(nèi)腔有很高的真空度，殼體內(nèi)的工質(zhì)處于飽和的氣液二相共存狀態(tài)。管內(nèi)工質(zhì)在加熱段（蒸發(fā)段）接受熱流體（例煙氣）的熱量使工質(zhì)受熱汽化變成蒸汽，由于存在微小壓差，故蒸汽在腔中上升通過絕熱段到達(dá)熱管上部的放熱段（冷凝段），并向管外冷流體（例空氣）放出潛熱，重新凝結(jié)于內(nèi)壁面。由于重力作用，液滴沿壁往下流動(dòng)到達(dá)熱管下部的加熱段一端，從而完成了一個(gè)循環(huán)，這樣反復(fù)地、不斷地循環(huán)，熱管就把熱量從熱流體（例煙氣）側(cè)源源不斷地傳到了冷流體（例空氣）側(cè)。熱管特點(diǎn)傳熱高效工作安全耐腐蝕性壁溫可調(diào)熱管具有極高的導(dǎo)熱能力，其導(dǎo)熱系數(shù)是金屬的幾百到上千倍，所以又被稱之為熱超導(dǎo)體。熱管傳熱屬于二次間壁傳熱，可減少因管壁泄漏造成整個(gè)系統(tǒng)的停車熱管可通過設(shè)計(jì)具有熱流變換和自清灰能力，增加了對(duì)腐蝕性氣體的適應(yīng)性。改變熱管冷熱兩端的設(shè)計(jì)，可以獲得不同的熱流密度，從而調(diào)整熱管的管壁溫度，增加熱管適用范圍。熱管用途熱管余熱回收保持溫度均溫?zé)峁芾錈醿啥硕伎梢赃M(jìn)行強(qiáng)化傳熱處理，比普通高效管式換熱器具有更大的傳熱系數(shù)，往往用于余熱回收領(lǐng)域。熱管具有單向傳熱能力，可讓物體保持一定溫度。青藏高原鐵路就應(yīng)用了熱管技術(shù)保持凍土溫度。熱管具有極佳的均溫性能，可以使設(shè)備獲得很好的溫度均勻性。某些高要求的加熱爐就適用熱管。焦?fàn)t生產(chǎn)現(xiàn)狀現(xiàn)代焦?fàn)t主要由炭化室、燃燒室、斜道區(qū)、蓄熱室和爐頂區(qū)組成，蓄熱室以下為煙道與基礎(chǔ)。炭化室與燃燒室相間布置，蓄熱室位于其下方，內(nèi)故格子磚以回收皮熱，斜道區(qū)位于蓄熱室頂和燃燒空底之間，通過斜道使蓄熱室與燃燒室相通，炭化室與燃燒室之上為爐頂，整座焦?fàn)t砌在堅(jiān)固平整的鋼筋混凝土基礎(chǔ)上，姻道一端通過廢氣開閉器與蓄熱室連接，另一端與煙囪連接。根據(jù)爐型不同，煙道設(shè)在基礎(chǔ)內(nèi)或基礎(chǔ)兩側(cè)。工作的時(shí)候，煤氣在燃燒室內(nèi)燃燒，產(chǎn)生的高溫通過隔墻加熱炭化室內(nèi)的煤使其高溫干餾變成焦炭。燃燒后的廢氣經(jīng)過立火道頂部跨越孔進(jìn)入下降氣流的立火道，再經(jīng)蓄熱室，格子磚把廢氣的部分顯熱回收后，經(jīng)過小煙道、廢氣交換開閉器、分煙道、總煙道、煙囪排入大氣。焦?fàn)t能耗分布熱收入熱支出焦?fàn)t生產(chǎn)過程中，煤的燃燒熱是主要的熱收入來源，占97.82%；焦炭顯熱、煤氣顯熱、廢氣顯熱是主要的熱支出，分別占37.15%、15.21%、17.31%，降低焦?fàn)t能耗，就需要充分利用這三項(xiàng)熱支出，提高熱收入中煤和空氣顯熱所占比例，或者是替代其它的工藝用能。焦?fàn)t余熱利用現(xiàn)狀利用方式干熄焦利用程度回收70%左右的余熱普及程度正在普及利用方式制冷利用程度回收40%左右的余熱普及程度尚未普及利用方式燃料利用程度回收100%左右的余熱普及程度基本普及利用方式生產(chǎn)蒸汽利用程度回收30～40%左右的余熱普及程度尚未普及焦?fàn)t廢氣顯熱利用焦?fàn)t余熱目前在煤氣顯熱和廢氣顯熱部分未得到有效利用。從它們所占余熱比例以及回收難度來看，焦?fàn)t廢氣余