烟气余热利用的热管式换热器设计过程装备与控制工程08150105孙学敏指导教师卢小平教授摘要热管[1]是高效的传热元件,它是一种能快速将热能从一点传至另一点的装置，由热管元件组成的，利用热管原理实现热交换的换热器称之为热管换热器。由于其结构简单、可操控性强、换热效率高、动力消耗小等优点，热管换热器越来越受到人们的重视，是一种应用前景非常好的换热设备。目前，它被广泛应用于动力、化工、冶金、电力、计算机等领域。本文就热管换热器的发展现状、趋势、应用及设计做了一个简要的论述，着重探讨了热管换热器的设计。在讨论热管换热器的设计过程中，主要针对其热力计算、设备结构计算、元件参数的选择做了一个合理构建，并结合实际情况设计出了空气预热热管式换热器基本模型。关键词：热管；热管换热器；结构参数；设计计算AbstractHeatpipeisahighlyefficientheattransfercomponents,itisafastheattospreadfromonepointtoanotherpointofthedevice,consistingoftheheatpipecomponents,theuseoftheprincipleofheatpipeheatexchangerforthermalexchangecalledtheheatpipeheatexchanger.Becauseofitssimplestructure,strongcontrol,heatexchanger,highefficiency,powerconsumption,etc,andheatpipeheatexchangermoreandmoreattention,isaverygoodprospectheattransferequipment.Atpresent,itiswidelyusedinpower,chemical,metallurgy,electricpower,computersandotherfields.Inthispaper,thedevelopmentofheatpipeheatexchangerstatus,trends,applicationsanddesignhadabriefdiscussion,focusedonthedesignofheatpipeheatexchanger.Heatpipeheatexchangerinthediscussionofthedesignprocess,mainlyforthethermalcalculation,equipment,structuralcalculations,componentselectionofparametersmadeareasonableconstructionanddesigncombinedwiththeactualsituationoftheairheatpipeheatexchangerpreheatingthebasicmodel.KeyKeyKeyKeywords:words:words:words:Heatpipe;Heatpipeheatexchanger;Structuralparameters;Designcalculation一一一一绪论绪论绪论绪论热管（如图1-1（a）所示）是一种具有极高导热性能的新型传热元件，它是利用封闭工作腔内工质的相变循环进行热量传输，因而具有传输热量大及传输效率高等特点。热管气-气换热器（如图1-1(b)所示）是最能体现热管优越性的热管换热器产品，用热管气-气换热器进行余热回收，所得到的高温空气可用于助燃或干燥，因此应用前景非常广阔。据有关报道称，我国三分之二的能源被锅炉吞噬，而我国工业锅炉的实际运行效率只有65%左右，工业发达国家的燃煤工业锅炉运行热效率达85%，因此，提高工业锅炉的热效率，节能潜力十分巨大。如果我国锅炉的热效率能够提高10%，节约的能耗则相当于三峡水库一年的发电量，做好工业锅炉及窑炉的节能工作对节约能源具有十分重要的意义。图1-1(a)热管的工作过程示意图图1-1(b)气-气热管换热器二二二二热管的发展历程及科研现状热管的发展历程及科研现状热管的发展历程及科研现状热管的发展历程及科研现状我国热管研究始于1970年左右[2]，1981年国内第一台试验性热管换热器运行成功，20世纪80年代初，国内一些科研院所、高校及制造厂相继开展了热管气-气换热器的试验研究。主要目的是解决热管的制造工艺、碳钢-水热管的相容性、中高温热管的研制、热管的传热性能及热管换热器的设计方法等问题，其研究成果陆续在石化、冶金、电力等行业推广应用。目前国内已有数千台热管气-气换热器先后投入使用，取得了较好的使用效果。但也暴露了不少问题，如热管失效、低温腐蚀、积灰、漏风等，影响了热管气-气换热器的进一步推广。因此，急需对这些问题进行细致分析与研究，完善热管气-气换热器的设计制造方法，提高热管气-气换热器的使用效果和寿命。三三三三热管换热器的设计计算方法热管换热器的设计计算方法热管换热器的设计计算方法热管换热器的设计计算方法热管换热器设计计算的主要任务在于求取透过系数、换热系数，然后根据平均温差及单个热管热阻R求得单根热管热通量q，在结合总传热负荷Q，从而定出...
