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热管按冷凝液循环方式分为吸液芯热管、重力热管和离心热管三种。吸液芯热管的冷凝液依毛细管的作用回到热端,这种热管可以在失重情况下工作;重力热管的冷凝液是依靠重力流回热端,它的传热具有单向性,一般为垂直放置离心热管是靠离心力使冷凝液回到热端,通常用于旋转部件的冷却。
热管按工作液的工作温度分为深冷热管、低温热管、中温热管和高温热管四种。深冷热管在200K以下工作,工作液有氮、氢、氧等;低温热管在 200~550K 范围内工作,工作液有氟里昂、氨、乙醇、水等;中温热管在550~750K范围内工作,工作液有导热姆A、铯、水及钾─钠混合液等;高温热管在750K 以上工作,工作液有液态、钠、锂、银等。
热管的传热特点是热管中的热量传递通过沸腾汽化、蒸汽流动和蒸汽冷凝三步进行,由于沸腾和冷凝的对流传热强度都很大,而蒸汽流动阻力损失又较小,因此热管两端温度差可以很小,即能在很小的温差下传递很大的热流量。因此,它特别适用于低温差传热及某些等温性要求较高的场合。热管换热器具有结构简单、使用寿命长、工作可靠、应用范围广等优点,可用于气─气、气─液和液─液之间的换热过程。
?热管换热器性能特点:
(1)热管换热器可以通过换热器的中隔板使冷热流体完全分开,在运行过程中,三维管换热器,单根热管因为磨损、腐蚀、超温等原因发生***时,基本不影响换热器运行。热管换热器用于易然、腐蚀性强的流体,换热场合具有很高的可靠性。
(2)热管换热器的冷、热流体完全分开流动,一体化空预器,可以比较容易的实现冷、热流体的逆流换热。冷热流体均在管外流动,由于管外流动的换热系数远高于管内流动的换热系数,用于品位较低的热能回收场合非常经济。
(3)对于含尘量较高的流体,热管换热器可以通过结构的变化、扩展受热面等形式,解决换热器的磨损和堵灰问题。
(4)热管换热器用于带有腐蚀性的烟气余热回收时,可以通过调整蒸发段、冷凝段的传热面积来调整热管管壁温度,使热管尽可能避开较大的腐蚀区域。
板式换热器的结构形式
平板式换热器简称板式换热器,其结构如图片4-46所示。它是由一组长方形的薄金属板平行排列,夹紧组装于支架上面构成。两相邻板片的边缘衬有垫片,压紧后板间形成密封的流体通道,且可用垫片的厚度调节通道的大小。每块板的四个角上,各开一个圆孔,其中有两个圆孔和板面上的流道相通,另两个圆孔则不相通。它们的位置在相邻板上是错开的,以分别形成两流体的通道。冷、热流体交替地在板片两侧流动,通过金属板片进行换热。
板片是板式换热器的核心部件。为使流体均匀流过板面,增加传热面积,并促使流体的湍动,常将板面冲压成凹凸的波纹状,MGGH,波纹形状有几十种,常用的波纹形状有水平波纹、人字形波纹和圆弧形波纹等。
板式换热器的优点是结构紧凑,单位体积设备所提供的换热面积大;组装灵活,可根据需要增减板数以调节传热面积;板面波纹使截面变化复杂,流体的扰动作用增强,具有较高的传热效率;拆装方便,有利于维修和清洗。其缺点是处理量小;操作压力和温度受密封垫片材料性能限制而不宜过高。板式换热器适用于经常需要清洗、工作环境要求十分紧凑,工作压力在2.5 MPa以下,温度在 -35℃~200℃场合。
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