湖北薄壁不锈钢换热管,能量的高效率回收技术

热管能量回收技术在20世纪60年代被市场广泛接受。 性能和寿命在早期系统中不是问题，但用于工业应用的热管比其他技术成本高得多。 然而，热管制造工艺的后续进步使它们在工业应用中效率更高、成本更低。

错流换热器——每根管子都是一个独立的换热器

其中一项进步是热虹吸管的引入。 此后，制造技术的发展一方面提高了热管的性能，另一方面降低了热管的制造成本。 这些技术进步使热虹吸管成为传统热回收技术的经济可行替代方案。

那么为什么这项技术很少被讨论呢？ 由于官方估计工业能源输入的20-50%以余热的形式散失，包括高温废气的热量、冷却水的热量，以及高温设备和被加热产品的热量损失表面等，为什么各行各业不积极考虑这种新的热回收方案？

简短而直接的答案是，许多行业在热回收技术方面都停留在过去。 传统上，热交换技术主要局限于板框式、管壳式、热轮和辐射系统，它们各有千秋，但也存在不同的问题，在特定的情况下会降低热回收技术的有效性应用程序。 性别。

这些问题通常包括因热膨胀差异引起的热应力开裂、冷区冷凝引起的腐蚀、用于改善传热的薄壁金属表面上的点蚀等。 所有这些因素都使换热器内的金属容易出现疲劳、侵蚀和腐蚀等问题。

此外，许多人将新的热回收项目视为一种经济压力。 如果在安装生产设备时没有指定能量回收系统，那么添加这样的系统通常会被认为是一项高成本低回报的投资。 而且，一旦热交换器出现故障，它造成的停机时间对企业来说可能代价高昂。

当您考虑我们在传统热回收系统中遇到的问题时，这些担忧是可以理解的。 甚至美国能源部在2007年一篇关于铝冶炼炉隔板换热器的文章中指出湖北薄壁不锈钢换热管，“虽然隔板换热器已经成功地用于预热空气，但在很多情况下，金属换热管的使用寿命相对有限, 只有 6-9 个月。”

然而，由于能量损耗依然存在，市场仍需要一种切实可行的方法来有效回收这部分能量。 高性能热交换器是能源密集型工业过程的重要组成部分。

如果这些系统运行良好，几乎没有问题，它们可以帮助用户显着降低能源成本。 作为一种简单、有效、安全的能量回收技术，新型热虹吸技术可以为行业带来这些优势。

对于气-空型热管换热器，热虹吸管在使用过程中不热胀冷缩，因此不会对外壳产生任何应力。 这大大降低了因换热器表面与机组外壳之间的膨胀差异而引起热应力开裂的可能性。

在热管换热系统中，每根管道都作为一个独立的换热器，从而提供了足够的冗余度，显着降低了系统出现严重单点故障的可能性。 如果热管发生故障，系统将继续运行，性能只会略微下降 1/n（n 是系统中热管的总数）。

热虹吸管在运行期间保持恒定的温度。 例如，当热管的一端置于高温废气流中，另一端与其他传热介质（空气、水或油）接触时，沿热管全长的工作温度管子将保持恒定，整个热管的温度将保持均匀分布。 . 因此换热器内部没有冷区，没有凝结点和可能的腐蚀点。

热虹吸管的传热能力不受壁厚的影响，因此可以增加壁厚（通常为 2.5 或 3.5 毫米）以提高在多尘环境中的耐磨性。 由 E Steel Co., Ltd. 制造并由 M 在北美销售的热虹吸管可有效用于 100°C – 1,000°C 的废气流。

安装热管横流换热器

随着制造工艺的改进和热管性能的提高，可以使用相同数量的热虹吸管从排气流中回收更多的能量。 这意味着对于相同的操作参数（废气温度和质量流量），热虹吸管比以前的热管技术更有效。

热管错流换热器安装前

系统设计

热虹吸换热器的设计灵活性使换热器外壳的占地面积可以根据生产设备周围的可用空间来确定，这是许多其他能量回收技术所不具备的优势。

系统的规格和能力通常取决于生产设备的运行参数和能量回收效率的要求。 在此基础上，通过计算确定满足能量回收要求的热管外露表面积。

例如，对于一定的暴露表面积计算值，换热器几乎可以采用“热管长度×热管数”的任意组合，只要结果等于满足能量应达到的值即可。恢复要求。 随着能源价格持续上涨，这种独特的设计能力对于为现有生产设施改造新能源回收系统的项目极为有用。

在最近完成的项目调查中，检查了为铝铸造厂安装的热虹吸热交换器。 结果表明，它的使用寿命很长，投资回报率也很高。

效率

熔铝炉的运行温度约为 1,093°C，空气过量 5%。 在废气流中加入稀释空气后，废气进入热管换热器湖北薄壁不锈钢换热管，温度为 480°C。 室温燃烧空气以 27°C 进入热交换器，并以 371°C 离开热交换器。 工艺温度1093℃，过量空气5%，助燃空气预热温度371℃，熔炼炉能耗降低23.37%。

维持

安装热管能量回收系统并确定生产参数后，系统几乎不需要操作员干预。 这就是这个项目。 高温废气从加热炉烟囱排出，送至热管换热器。 由于使用助焊剂，生产过程中排放的废气中含有腐蚀性成分。

该系统的热管靠重力定位，废气流和进入的燃烧空气之间的压差确保两种气体不会相互混合。 这样，在需要时可以轻松移除热管（图 5）。

表现

然后对从热交换器上拆下的热管进行性能测试。 与这些热管刚制造完成时的指标相比，其性能水平达到了97%以上。

经过 8 年的连续运行，换热器中的每个热虹吸管仍处于几乎最佳状态。

综上所述

本次调查结果表明，铸造行业使用的传统能量回收方式存在的许多问题和顾虑，在新型热虹吸技术中并不存在，尤其是使用寿命短的问题。 这些新型热交换器为制造业提供了一种高效的方式来回收原本会被浪费的能源。

现在，无论废气是干净的、多尘的、颗粒状的、腐蚀性的、低温的还是极热的，都可以更高效地回收其中所含的能量，系统的运行效率肯定会更高。 性能稳定，可长期运行。