余热回收用热管及热管式换热器的研究

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1、加热设备《工业加热》第36卷2007年第4期余热回收用热管及热管式换热器的研究董其伍，王丹，刘敏珊（郑州大学化学工程学院，河南郑州450002）摘要：简要介绍了热管及热管式换热器的工作原理，热管式换热器在工业余热回收中的应用,以及热管式换热器运行过程中防止积灰和低温腐蚀等问题的有效措施。关键词：热管；热管式换热器；余热回收中图分类号：TK172.4文献标识码：A文章编号：1002-1639（2007）04-0037-04ResearchonHeatPipeandHeatPipeHeatExchangerforWasteHeatRecoveryDONGQi-wu，WAN

2、GDan，LIUMin-shan（DepartmentofChemicalEngineering，ZhengzhouUniversity，Zhengzhou450002，China）Abstract:Thepaperbrieflyintroducestheworkmechanismofheatpipeandheatpipeheatexchanger,theapplicationofheatpipeheatex-changerinindustrialrecoveryofwasteheat,andtheeffectivemeasurestopreventtheproble

3、mssuchasashaccumulatedonsurfaceofheatpipesandsulphuricacidcorrosionatlowtemperatureduringtherunningperiodofheatpipeheatexchanger.Keywords:heatpipe；heatpipeheatexchanger；wasteheatrecovery能源是发展国民经济的重要物质基础，是人类赖以件，一般由管壳、吸液芯、工质组成，结构如图1所示。生存的必要条件，能源的开发和利用程度直接影响着国民经济的发展和人民物质文化生活水平的提高，余热回收是合理利用

4、能源、节约能源、提高能源利用率等方面不可忽视的问题。热管是一种具有高效传热性能的元件，它可利用很小的截面积远距离传输大量热量而无需外加动力。热管式换热器具有输热能力大、均温性能优良、传图1热管工作原理示意图热方向可逆、热流密度可变、适应环境能力较强、阻力管壳通常由金属制成，两端焊有端盖，管壳内壁装损失较小等优点，所以热管式换热器能较大限度的回收有一层由多孔性物质构成的管芯（若为重力式热管则无利用低品位余热。管芯），管内抽真空后注入某种工质，然后密封。热管1热管及热管式换热器的发展可分为蒸发段、绝热段和冷凝段三个部分，当热源在蒸1.1热管工作原理及特点发段对其供热时，工

5、质自热源吸热汽化变为蒸汽，蒸汽热管是依靠自身内部工作液体相变来实现传热的元在压差的作用下沿中间通道高速流向另一端，蒸汽在冷凝段向冷源放出潜热后冷凝成液体；工质在蒸发段蒸发收稿日期：2007-04-28；修回日期：2007-05-28时，其气液交界面下凹，形成许多弯月形液面，产生毛作者简介：董其伍（1941-），男，浙江鄞县人，教授，博士生导师，细压力，液态工质在管芯毛细压力和重力等的回流动力主要从事过程装备CAD/CAE/CAM、数值模拟及强化传热方面的研究.作用下又返回蒸发段，继续吸热蒸发，如此循环往复，作为控制核心，产生系统所需的逆变脉冲实现整个参考文献：系统的控

6、制。硬件电路简单，主要谐波得到抑制，死区[1]潘天明.现代感应加热装置[M].北京：冶金工业出版社，1996.时间有软件控制，提高了系统的可靠性，A/D电流采样[2]戴育航.IGBT中频变频装置及其在感应加热领域中的应用采用PTS模式，有效地提高了电流响应速度。该装置体[J].工业加热，2002，31（1）:33-36.[3]何熙文，徐承深，孙翱.Intel8xC196MC/MD高档单片积小、重量轻、噪音低、工作可靠、抗干扰能力强，同机原理及应用设计[M].大连：大连理工大学出版社，1995.时具有运算速度快、实时性强、控制灵活的优点，是中[4]李宏.电力电子器件设备

7、用器件与集成电路应用指南[M].频机组的理想替代产品。北京：机械工业出版社，2001.37加热设备《工业加热》第36卷2007年第4期1工质的蒸发和冷凝便把热量不断地从热端传递到冷端。式换热器可以实现流体管外垂直外掠流动和冷热流体的由于热管是利用工质的相变换热来传递热量，因此纯逆流流动，在不改变冷热流体入口温度的条件下，增热管具有很大的传热能力和传热效率。另外，热管还具大了冷热流体换热的平均温压；因此热管式换热器的传有优良的等温性、热流密度可变性、热流方向的可逆性、热性能好于常规管壳式换热器。热二极管与热开关性、恒温特性以及对环境的广泛适应热管式换热